JP3803678B2 - Vehicle steering force correction device - Google Patents

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Description

この発明は車両の操舵力補正装置に関する。   The present invention relates to a vehicle steering force correction device.

車両の操舵力を補正する技術思想は既に公知であり、例えば下記の特許文献1には車両重心を通る鉛直軸回りのヨーレート等を検出し、所期のヨーレートと異なる値が検出された場合にはタイヤと路面との間に滑りが生じているものと判断して操舵力を操作してドライバに修正操作を促すものが提案されている。
特開平3−16879号公報
A technical idea for correcting the steering force of a vehicle is already known. For example, in Patent Document 1 below, a yaw rate around a vertical axis passing through the center of gravity of a vehicle is detected, and a value different from an intended yaw rate is detected. Has been proposed that determines that a slip has occurred between the tire and the road surface and operates the steering force to prompt the driver to perform a correction operation.
Japanese Patent Laid-Open No. 3-16879

ヨーレートにしても横Gにしても、ドライバが操作した入力舵角に対してこれらの情報量が適正に発生しているかどうかを検証し、差異があれば入力舵角を修正するべく、操舵力を媒体にしてドライバに修正動作を促すものは、所謂フィードバックの概念をベースにしている。フィードバックの概念は既にその差異が発生していることが前提条件であるから、対症療法としての効果は期待できるが、差異の発生を未然に防ぐことはできない。   Whether the yaw rate or lateral G is used, it is verified whether the amount of information is properly generated with respect to the input steering angle operated by the driver, and if there is a difference, the steering force is corrected to correct the input steering angle. The medium that prompts the driver to perform a correction operation is based on the so-called feedback concept. The concept of feedback is premised on the fact that the difference has already occurred. Therefore, the effect as a symptomatic treatment can be expected, but the occurrence of the difference cannot be prevented in advance.

近年、コンピュータの発達により精度よく車の現在の状況を把握できるセンサの開発が行われ、横Gのみならず画像による車両のコースズレの把握、又は予測が可能になり、或いは又、側後方に近接する他の車両を超音波やレーザー等で監視することが可能となり、下記の特許文献2記載の技術のように、ドライバがそれを知らないでレーンチェンジをしようとしたとき、起きるであろう衝突を予測する技術も登場している。また、パワーステアリング装置を具備する車両において、下記の特許文献3の技術のように、パワーアシスト力を減少することによって操舵力を増加させる手法も公知である。
特開平4−19274号公報 特公昭54−11171号公報
In recent years, with the development of computers, sensors that can accurately grasp the current state of vehicles have been developed, and it is possible to grasp or predict the course deviation of a vehicle not only by lateral G but also by images, or close to the side rear It is possible to monitor other vehicles with ultrasonic waves, lasers, etc., and the collision that will occur when the driver tries to change the lane without knowing it like the technique described in Patent Document 2 below. Technology that predicts this has also appeared. In addition, a method for increasing the steering force by reducing the power assist force in a vehicle including a power steering device is also known, as in the technique of Patent Document 3 below.
Japanese Patent Laid-Open No. 4-19274 Japanese Patent Publication No.54-11171

しかしながら、上記した特許文献2記載の技術は、転舵方向に他の車両などが存在するときはパワーアシスト力を減少するに止めており、それ以上に操舵力を補正するものでなかった。即ち、現在の車両の走行状態に関する状態量から近い将来の車の状態を予測して操舵力を適正なものに補正し、ドライバに修正操舵を行なわせて、その近い将来の車の挙動をドライバが予測していたものに一致させる、若しくはドライバが見落としていた情報の故に近い将来に遭遇するかもしれない危険性を操舵力の形で提供し、事故発生の危険性を低減するようなものではなかった。   However, the technique described in Patent Document 2 described above only stops reducing the power assist force when another vehicle or the like is present in the turning direction, and does not correct the steering force beyond that. In other words, the state of the vehicle in the near future is predicted from the state quantity relating to the current driving state of the vehicle, the steering force is corrected to an appropriate one, and the driver performs corrective steering, and the behavior of the vehicle in the near future is determined by the driver. In the form of steering force, to reduce the risk of an accident occurring, in accordance with what the driver predicted, or in the form of steering force that may be encountered in the near future due to information that the driver overlooked There wasn't.

従って、この発明の第1の目的は、現在の車両の走行状態に関する状態量から近い将来の車の状態を予測してフィードフォワードの概念に基づいて操舵力を適正なものに補正し、ドライバに修正操舵を行なわせて、その近い将来の車の挙動をドライバが予測していたものに一致させる、若しくはドライバが見落としていた情報の故に近い将来に遭遇するかもしれない危険性を操舵力の形で提供するようにした車両の操舵力補正装置を提供することにある。   Accordingly, the first object of the present invention is to predict the state of the vehicle in the near future from the state quantity related to the current vehicle running state, correct the steering force to an appropriate one based on the feedforward concept, and Let corrective steering be used to match the behavior of the vehicle in the near future to what the driver was expecting, or to identify the risk that the driver might have encountered in the near future because of information that the driver overlooked. An object of the present invention is to provide a steering force correction device for a vehicle that is provided in the above.

更に、将来の車両の状態を予測した結果、例えば右に転舵する方がこのまま直進するよりも危険性が少ないと考えられる場合もあり得る。そのようなときは右側の操舵力を軽くする、ないしは、左側の操舵力を重くすることでドライバにその情報を提供することが望ましい。   Furthermore, as a result of predicting the state of the vehicle in the future, there may be a case where it is considered that, for example, turning to the right is less dangerous than going straight ahead. In such a case, it is desirable to provide the driver with the information by reducing the right steering force or increasing the left steering force.

従って、この発明の第2の目的は、将来の車両の状態を予測し、それに基づいて操舵力を左右で変えることで予測情報をドライバに提供できるようにした車両の操舵力補正装置を提供することにある。   Accordingly, a second object of the present invention is to provide a vehicle steering force correction device that can provide prediction information to a driver by predicting the state of a future vehicle and changing the steering force left and right based on the predicted state. There is.

更には、将来の車両の状態を予測した結果、例えば右に転舵する方がより危険性が低いと判断される場合には単に右側の操舵力を軽くしてドライバに右転舵を促すよりも、積極的に右側に転舵する回避動作を誘起した方が有効である。   Furthermore, as a result of predicting the state of the vehicle in the future, for example, when it is judged that turning to the right is less dangerous, simply reducing the right steering force and prompting the driver to turn right However, it is more effective to induce an avoidance action that actively turns to the right.

従って、この発明の第3の目的は、将来の可能性のある危険に対してドライバに積極的に回避動作を促すことができるようにした車両の操舵力補正装置を提供することにある。   Accordingly, it is a third object of the present invention to provide a vehicle steering force correction device that can actively encourage a driver to avoid a possible danger in the future.

更には、この発明はパワーステアリング装置を具備する車両に限られず、マニアルステアリング車両にも妥当するが、パワーステアリング装置を具備する車両に利用するときは装置を小型化できる利点がある。   Furthermore, the present invention is not limited to a vehicle equipped with a power steering device, but is also applicable to a manual steering vehicle. However, when used in a vehicle equipped with a power steering device, there is an advantage that the device can be downsized.

そのようなパワーステアリング装置を具備する車両において、操舵力の増減を決める手法として、パワーアシスト量を減じることで操舵力を増加させる手法、例えば、車速応動型パワーステアリング装置としてポンプからの圧油をソレノイド弁でタンクに逃がして操舵力を重くする手法や上記の特許文献3記載の技術のように反動室内部の圧力レベルを高めることで実現する手法がある。しかしこれら手法は、左右の操舵力を均等に重くすることに主眼を置いており、専ら高速時の舵の切りすぎを予防することが目的であった。   In a vehicle equipped with such a power steering device, as a method for determining the increase or decrease of the steering force, a method of increasing the steering force by reducing the amount of power assist, for example, pressure oil from a pump is used as a vehicle speed responsive power steering device. There are a technique realized by increasing the pressure level in the reaction chamber, such as a technique of increasing the steering force by letting it escape to the tank with a solenoid valve and a technique described in Patent Document 3 above. However, these methods focus on making the left and right steering forces equally heavy, and the purpose was exclusively to prevent excessive turning of the rudder at high speeds.

このようなパワーステアリング装置を具備するものあっては、前述の如く、車両の将来を予測した結果、例えば右に操舵する方がより危険性が高いと判断される場合には、少なくとも右転舵のときのパワーアシスト量を減じて操舵力を重くすることが有効である。これに対して、例えば右に修正操舵を行うことがより好ましい場合には、少なくとも右転舵の時のパワーアシスト量を増加して操舵力を軽くすることが有効であり、このような操舵力を与えた場合ドライバは右に修正操舵を行うことを促されることになる。無論、ドライバの操舵とは独立に動力源からの動力を操舵力として作用させ、積極的に回避動作を誘起することも考えられよう。   If there is such a power steering device, as described above, if it is determined that, for example, steering to the right is more dangerous as a result of predicting the future of the vehicle, at least the right steering is performed. It is effective to increase the steering force by reducing the amount of power assist at this time. On the other hand, for example, when it is more preferable to perform corrective steering to the right, it is effective to reduce the steering force by increasing the amount of power assist at least during right steering. The driver will be prompted to perform corrective steering to the right. Of course, it can be considered that the power from the power source acts as a steering force independently of the steering of the driver, and the avoidance operation is positively induced.

従って、この発明の第4の目的は、パワーステアリング装置を具備した車両においてパワーアシスト量を加減することにより操舵力を左右で変える、ないしは積極的に回避動作を起こす方向に操舵力を作用させることができるようにした車両の操舵力補正装置を提供することにある。   Accordingly, a fourth object of the present invention is to change the steering force left and right by adjusting the amount of power assist in a vehicle equipped with a power steering device, or to apply the steering force in a direction that actively causes an avoidance operation. It is an object of the present invention to provide a vehicle steering force correction device that can perform the above-described operation.

無論今まで述べてきたような場合でも、ドライバは自己の意志で直進又は左右転舵を選択できなければならない。何故ならドライバが前方のカーブや障害物の存在を知らないとは限らないからである。ドライバが前方の状況を良く認識した上で、カーブとは違ったコースを選択する場合や、障害物の直前で停止することを予定し、又は左に避けて停止することを予定している場合もあり得る。   Of course, the driver must be able to select straight or left / right steering at his / her will even in the case described above. This is because the driver does not always know the presence of a curve or an obstacle ahead. When the driver is aware of the situation ahead and chooses a course different from the curve, or plans to stop just before the obstacle, or avoids to the left and stops There is also a possibility.

従って、この発明の第5の目的は、ドライバの判断とシステムないし装置の出力する操舵力とが一致しない場合には、ドライバの操舵が優先するオーバーライド機能を持つようにした車両の操舵力補正装置を提供することにある。   Accordingly, a fifth object of the present invention is to provide a vehicle steering force correction device having an override function in which driver steering is prioritized when the judgment of the driver does not coincide with the steering force output by the system or apparatus. Is to provide.

更にまた、車両の将来を予測した結果、左右いずれにも操舵を行わない方がより良い結果を予測できる場合がある。例えば後方左右のいずれのレーンにも追い越しを掛けている他の車両がいるような場合で、しかも前方に障害物を検出したような場合がこれに該当する。このような場合では左右とも操舵力を重くしてドライバに直進を促すか、少なくとも自己のレーン内に留まることを促すことが望ましい。   Furthermore, as a result of predicting the future of the vehicle, it may be possible to predict a better result when steering is not performed on either side. For example, this is the case when there is another vehicle overtaking in any of the left and right lanes, and an obstacle is detected ahead. In such a case, it is desirable to increase the steering force on both the left and right sides to encourage the driver to go straight ahead, or at least to stay within his lane.

従って、この発明の第6の目的は、左右いずれの操舵も好ましくないような事態が判断されるときに、その判断の程度に応じて操舵力を左右とも重くすることができるようにした車両の操舵力補正装置を提供することにある。   Accordingly, a sixth object of the present invention is to provide a vehicle that can increase the steering force to the left and right according to the degree of the determination when it is determined that either the left or right steering is not preferable. The object is to provide a steering force correction device.

更にまた、パワーステアリング装置を具備した車両にあっては、操舵力のレベルを変えるのに、パワーアシスト量を加減するのみでは、理論的にその最大の操舵力はマニアル操舵時のものに、又その最小の操舵力は小指1本でまわる抵抗0のものしか実現できない。しかしシステムの信頼性が高まり、逆にドライバが居眠り等で正常な運転ができない状況を想定すると、システムが状況を判断して積極的に操舵を行うことがより合目的的である場合がある。   Furthermore, in the case of a vehicle equipped with a power steering device, if the amount of power assist is simply adjusted to change the level of steering force, the maximum steering force is theoretically the same as that during manual steering. The minimum steering force can be realized only with a resistance of 0 that is turned with one little finger. However, assuming a situation where the reliability of the system is increased and the driver is unable to drive normally due to falling asleep or the like, it may be more appropriate for the system to judge the situation and actively perform steering.

現在提案されている自動運転車の概念は、積極的にシステムが操舵を行い、目標コース上に車を誘導する。このように人間がある時点を境にシステム側に運転を完全に委ねる自動運転車では、それなりの設計手法もあるが、人間がシステム側に権限を委譲したとは認識していない上記のような場合では、良い手法が提案されていない。   The concept of the self-driving car currently proposed is that the system actively steers and guides the car on the target course. In this way, in an autonomous driving vehicle that completely delegates driving to the system side at a certain point in time, there are some design methods, but humans have not recognized that authority has been delegated to the system side as above In some cases, no good technique has been proposed.

また、システム側が現在の車の状況と前方の状況から、最適なコースを選択して操舵を行い、この操舵を操舵力の形でドライバに伝達できれば、ドライバは操舵力が少ない点を手さぐりで探すことが出来、結果的にレーンに追従して走行することがより容易となる。システムと人間との間のより良きインターフェイスとして、このような形のものが提案されたことはなかった。   In addition, if the system side can select the optimal course from the current car situation and the situation ahead and steer, and if this steering can be transmitted to the driver in the form of steering force, the driver will search for a point with less steering force. As a result, it is easier to follow the lane. Such a form has never been proposed as a better interface between systems and humans.

この場合に、システムが提供する操舵力を大きく設定する程、ドライバがハンドルから手を放しても自動的に車両はレーンに追従走行するようになる。システムの介入の度合いをアナログ的に変えることで、人間とシステムの共同作業から完全な自動運転へと「連続的に」移行できるので、環境認識を中心とする技術の進展度合いに合わせて、順次、技術を進化させることができることになる。   In this case, as the steering force provided by the system is set larger, the vehicle automatically follows the lane even when the driver releases his hand from the steering wheel. By changing the degree of system intervention in an analog fashion, it is possible to “continuously” shift from collaborative work between humans and the system to fully automated driving. , Technology will be able to evolve.

従って、この発明の第7の目的は、制御システムがレーンに追従して走行するのに最適な操舵量を算出した場合で且つドライバも操舵に加わっている場合に、ドライバが容易にレーンに沿った操舵ができるよう、操舵力を介して情報をドライバに提供するという、人間との共存を図るようにした車両の操舵力補正装置を提案することにある。   Accordingly, the seventh object of the present invention is that the driver can easily follow the lane when the control system calculates the optimum steering amount for traveling following the lane and the driver is also participating in the steering. The present invention proposes a vehicle steering force correction device that provides information to a driver via a steering force so that the vehicle can co-operate with a human.

更に付随するこの発明の第8の目的は、システムと人間とが操舵に関与する割合を連続的に変更することができ、制御パラメータの設定次第では人間の関与が全くない自動運転へと移行できるようにした車両の操舵力補正装置を提供することにある。   Further, an accompanying eighth object of the present invention is that it is possible to continuously change the rate at which the system and the person are involved in steering, and to shift to automatic driving without any human involvement depending on the setting of control parameters. An object of the present invention is to provide a vehicle steering force correction device.

更に、先行技術として例示した上記の特許文献1の技術内容を良く検討してみると、開示された技術の機構部分を使ってはこの発明を実現することができないことが判る。その理由として、多くのパワーステアリング装置が主として省エネの観点からであるが、所謂オープンセンターシステムを採用しているために、バイアス力を付与するための油圧力がハンドルを切らない限り原理的に発生しないことが挙げられる。   Further, if the technical contents of the above-mentioned Patent Document 1 exemplified as the prior art are examined carefully, it will be understood that the present invention cannot be realized by using the mechanism portion of the disclosed technique. The reason for this is that many power steering devices are mainly from the viewpoint of energy saving, but because so-called open center systems are used, hydraulic pressure to apply bias force is generated in principle unless the steering wheel is turned. Not to mention.

またハンドルを操作している間は確かに油圧の発生を見、従って所望のバイアス力を得ることが一見できそうであるが、発生する油圧レベルが路面反力に比例している事実を軽視できない。発生する油圧レベルが一定でないことは、バイアス力の設定が不安定であり、何らかの安定化技術を入れる必要もあるだろう。   Also, while operating the steering wheel, you can certainly see the generation of hydraulic pressure, and thus it seems that you can get the desired bias force, but you can not neglect the fact that the generated hydraulic level is proportional to the road reaction force . If the generated hydraulic pressure level is not constant, the bias force setting is unstable, and some stabilization technique may be required.

当該公報に開示されている第2実施例では不安定な油圧レベルに依存せず、全く独立したエネルギ源として電気力を使ったものが例示されている。この例ではバイアス力の設定が高精度に行える利点を認めることができるが、次のような欠点も予想できる。即ち、
(1)バイアス力の発生機構が全て回転体の内部に組み込まれているために、どうしても信頼性に欠けるスリップリングが必要となる。
(2)電磁力の発生機構の全てが作動油の中に晒されており、作動油内部に存在する多くの浮遊ゴミを電磁力が吸着するので作動の円滑性が損なわれる。このように、機構部分についても改良すべき多くの余地を残している。
In the second embodiment disclosed in the publication, an electric power is used as an independent energy source without depending on an unstable hydraulic pressure level. In this example, the advantage that the bias force can be set with high accuracy can be recognized, but the following disadvantages can also be expected. That is,
(1) Since all the mechanisms for generating the bias force are incorporated in the rotating body, a slip ring that is inevitably lacking in reliability is required.
(2) Since all of the electromagnetic force generation mechanism is exposed to the hydraulic oil, and the electromagnetic force adsorbs a large amount of floating dust existing in the hydraulic oil, the smoothness of the operation is impaired. Thus, there is still a lot of room for improvement in the mechanism part.

従って、この発明の第9の目的は、コンパクトで作りやすく、信頼性の高い構造を備えた車両の操舵力補正装置を提供することにある。   Accordingly, a ninth object of the present invention is to provide a vehicle steering force correction apparatus having a compact, easy to make and highly reliable structure.

更に付随するこの発明の目的は、装置が動作を開始する際に、容易に操舵系の中立点(直進状態)を再現できるようにした車両の操舵力補正装置を提供することにある。   A further object of the present invention is to provide a vehicle steering force correction device that can easily reproduce the neutral point (straight-running state) of the steering system when the device starts operation.

上記した第1ないし第9の目的を達成するために、請求項1に係る車両の操舵力補正装置にあっては、自車の周囲の障害物を検知する障害物検知手段と、前記障害物検知手段の出力に応じて前記障害物の存在する方向に操舵したときの危険度を算出する危険度算出手段と、ステアリングホイールに加えられる操舵トルクの方向と大きさを検出するトルク検出手段と、前記トルク検出手段の出力から所定の関係に基づいて必要な操舵力の少なくとも一部を支援する支援手段と、および少なくとも前記危険度算出手段の出力に基づいて前記支援手段が動作を開始すべき操舵トルク閾値を算出して前記トルク検出手段の出力と比較し、よって得られた比較結果に応じて前記所定の関係を変更する補正手段とからなる如く構成した。 In order to achieve the first to ninth objects described above, the vehicle steering force correction apparatus according to claim 1 includes an obstacle detection means for detecting an obstacle around the host vehicle, and the obstacle. A risk degree calculating means for calculating the degree of danger when steering in the direction in which the obstacle exists according to the output of the detecting means, a torque detecting means for detecting the direction and magnitude of the steering torque applied to the steering wheel, Support means for supporting at least a part of a necessary steering force based on a predetermined relationship from the output of the torque detection means, and steering that the support means should start to operate based on at least the output of the risk level calculation means A torque threshold value is calculated and compared with the output of the torque detection means, and the correction means is configured to change the predetermined relationship in accordance with the comparison result obtained .

請求項2にあっては、前記補正手段は、前記危険度算出手段の出力に応じて、少なくとも前記障害物の存在する方向の転舵の支援量を減少する如く構成した。   According to a second aspect of the present invention, the correction means is configured to reduce the amount of turning assistance in at least the direction in which the obstacle exists in accordance with the output of the risk degree calculation means.

請求項3にあっては、自車が自車の走行レーンの区分線を超えて隣のレーンに移ったことを検出するレーンチェンジ検出手段を有し、前記レーンチェンジ検出手段の出力に応じて操舵力の補正手段の機能を停止させる如く構成した。According to claim 3, the vehicle has lane change detection means for detecting that the own vehicle has moved beyond the dividing line of the traveling lane of the own vehicle to the adjacent lane, and according to the output of the lane change detection means The function of the steering force correction means is stopped.

上記した第1ないし第9の目的を達成するために、請求項4に係る車両の操舵力補正装置にあっては、自車の周囲の障害物を検知する障害物検知手段と、前記障害物検知手段の出力に応じて前記障害物の存在する方向に操舵したときの危険度を算出する危険度算出手段と、車両の操舵車輪を作動させる操向手段と、自車の走行車線内で基準線からの偏りを検出する偏り検出手段と、および前記危険度算出手段の出力と前記偏り検出手段の出力に応じて前記操向手段に操舵トルクを発生させる付勢手段とからなると共に、前記偏り検出手段の出力が既定値以下のとき、前記付勢手段の機能を実質的に停止させる如く構成した。 In order to achieve the above first to ninth objects, the vehicle steering force correction apparatus according to claim 4 includes an obstacle detection means for detecting an obstacle around the host vehicle, and the obstacle. In accordance with the output of the detection means, a risk calculation means for calculating the risk when steering in the direction in which the obstacle exists, a steering means for operating the steering wheel of the vehicle, and a reference in the traveling lane of the own vehicle a deviation detecting means for detecting a deviation from the line, and with consisting of biasing means for generating a steering torque to the steering means in response to outputs of said deviation detecting means of the risk calculation means, said deviation When the output of the detecting means is below a predetermined value, the function of the urging means is substantially stopped .

上記した第1ないし第9の目的を達成するために、請求項に係る車両の操舵力補正装置にあっては、自車の周囲の障害物を検知する障害物検知手段と、前記障害物検知手段の出力に応じて前記障害物の存在する方向に操舵したときの危険度を算出する危険度算出手段と、車両の操舵車輪を作動させる操向手段と、自車の走行車線に対する傾きを検出する方向検出手段と、および前記危険度算出手段の出力と前記方向検出手段の出力に応じて前記操向手段に操舵トルクを発生させる付勢手段とからなると共に、更に、自車の走行車線内で基準線からの偏りを検出する偏り検出手段を有し、前記偏り検出手段の出力が既定値以下のとき、前記付勢手段の機能を実質的に停止させる如く構成した。 In order to achieve the first to ninth objects described above, the vehicle steering force correction apparatus according to claim 5 includes an obstacle detection means for detecting an obstacle around the host vehicle, and the obstacle. In accordance with the output of the detection means, a risk level calculation means for calculating a risk level when steering in the direction in which the obstacle exists, a steering means for operating the steering wheel of the vehicle, and an inclination of the own vehicle with respect to the traveling lane Direction detecting means for detecting, and biasing means for generating steering torque in the steering means in accordance with the output of the risk degree calculating means and the output of the direction detecting means , and further, the traveling lane of the host vehicle And a bias detecting means for detecting the deviation from the reference line, and the function of the biasing means is substantially stopped when the output of the bias detecting means is below a predetermined value .

請求項にあっては、自車の車速を検出する車速検出手段を有し、前記車速検出手段出力に応じて前記付勢手段の機能を停止させる如く構成した。 According to a sixth aspect of the present invention, vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed of the host vehicle is provided, and the function of the urging means is stopped according to the output of the vehicle speed detection means.

上記した第9の目的に更に付随する目的を達成するために、請求項にあっては、更に、左右転舵の中立点を同定する中立点同定手段を備える如く構成した。 In order to achieve an object further associated with the ninth object described above, in claim 7 , a neutral point identifying means for identifying the neutral point of the left-right turning is further provided.

請求項1においては、自車の周囲の障害物を検知する障害物検知手段と、前記障害物検知手段の出力に応じて前記障害物の存在する方向に操舵したときの危険度を算出する危険度算出手段と、ステアリングホイールに加えられる操舵トルクの方向と大きさを検出するトルク検出手段と、前記トルク検出手段の出力から所定の関係に基づいて必要な操舵力の少なくとも一部を支援する支援手段と、および少なくとも前記危険度算出手段の出力に基づいて前記支援手段が動作を開始すべき操舵トルク閾値を算出して前記トルク検出手段の出力と比較し、よって得られた比較結果に応じて前記所定の関係を変更する補正手段とからなるように構成したので、ドライバが見落としていた情報の故に近い将来に遭遇するかもしれない危険性を操舵力の形で提供することができる。また、将来の可能性のある危険に対してドライバに積極的に回避動作を促すことができる。さらに、支援装置を具備した車両において支援量を加減することにより操舵力を左右で変える、ないしは積極的に回避動作を起こすことができる。 In Claim 1, the obstacle detection means for detecting obstacles around the host vehicle, and the risk of calculating the degree of danger when steering in the direction in which the obstacle exists according to the output of the obstacle detection means A degree calculating means, a torque detecting means for detecting the direction and magnitude of the steering torque applied to the steering wheel, and an assistance for assisting at least a part of the necessary steering force based on a predetermined relationship from the output of the torque detecting means And a steering torque threshold value at which the support means should start operation based on at least the output of the risk calculation means and compare it with the output of the torque detection means, and according to the comparison result thus obtained Since it is configured to include correction means for changing the predetermined relationship, the risk that the driver may encounter in the near future because of information that the driver has overlooked is the form of the steering force. It is possible to provide. In addition, the driver can be actively encouraged to avoid a possible danger in the future. Furthermore, by changing the amount of support in a vehicle equipped with a support device, the steering force can be changed from side to side, or an avoidance operation can be actively performed.

請求項2に係る車両の操舵力補正装置においては、前記補正手段は、前記危険度算出手段の出力に応じて、少なくとも前記障害物の存在する方向の転舵の支援量を減少するように構成したので、将来の車両の状態を予測し、それに基づいて操舵力を左右で変えることでより正確な予測情報をドライバに提供できる。   In the vehicle steering force correction apparatus according to claim 2, the correction means is configured to reduce a steering assistance amount at least in the direction in which the obstacle exists in accordance with an output of the risk degree calculation means. Therefore, more accurate prediction information can be provided to the driver by predicting the state of the future vehicle and changing the steering force left and right based on the predicted state.

請求項3に係る車両の操舵力補正装置においては、自車が自車の走行レーンの区分線を超えて隣のレーンに移ったことを検出するレーンチェンジ検出手段を有し、前記レーンチェンジ検出手段の出力に応じて操舵力の補正手段の機能を停止させるように構成したので、レーンチェンジを完了した後に前のレーンに戻ることがないようにすることができる。According to a third aspect of the present invention, there is provided a vehicle steering force correction apparatus comprising: lane change detection means for detecting that the own vehicle has moved to the adjacent lane beyond the lane marking of the traveling lane of the own vehicle; Since the function of the steering force correcting means is stopped according to the output of the means, it is possible to prevent returning to the previous lane after completing the lane change.

請求項4においては、自車の周囲の障害物を検知する障害物検知手段と、前記障害物検知手段の出力に応じて前記障害物の存在する方向に操舵したときの危険度を算出する危険度算出手段と、車両の操舵車輪を作動させる操向手段と、自車の走行車線内で基準線からの偏りを検出する偏り検出手段と、および前記危険度算出手段の出力と前記偏り検出手段の出力に応じて前記操向手段に操舵トルクを発生させる付勢手段とからなると共に、前記偏り検出手段の出力が既定値以下のとき、前記付勢手段の機能を実質的に停止させるように構成したので、現在の車両の走行状態に関する状態量から近い将来の車の状態を予測してフィードフォワードの概念に基づいて操舵力を適正なものに補正し、ドライバに修正操舵を行なわせて、その近い将来の車の挙動をドライバが予測していたものに一致させる、若しくはドライバが見落としていた情報の故に近い将来に遭遇するかもしれない危険性を操舵力の形で提供することができる。また、将来の車両の状態を予測し、それに基づいて操舵力を左右で変えることで予測情報をドライバに提供できると共に、将来の可能性のある危険に対してドライバに積極的に回避動作を促すことができる。さらに、ハンドルを後続車両のいる側に操舵した場合、強力に元のレーンに押し戻されたとしても車両は反対車線まで押し返されないようにすることができる。 According to a fourth aspect of the present invention, there is an obstacle detection means for detecting obstacles around the own vehicle, and a risk for calculating a risk when the vehicle is steered in the direction in which the obstacle exists according to the output of the obstacle detection means. Degree calculating means, steering means for operating the steering wheel of the vehicle, bias detecting means for detecting a deviation from the reference line in the traveling lane of the host vehicle, and output of the risk calculating means and the bias detecting means Urging means for generating steering torque in response to the output of the steering means, and when the output of the bias detection means is below a predetermined value, the function of the urging means is substantially stopped. Since it is configured, the state of the vehicle in the near future is predicted from the state quantity related to the running state of the current vehicle, the steering force is corrected to an appropriate one based on the concept of feedforward, and the driver performs correction steering, Its near future The car behavior driver match to what was expected, or the risk that might be encountered in the near future because of the information that the driver had been overlooked can be provided in the form of a steering force. In addition, it is possible to provide prediction information to the driver by predicting the state of the future vehicle and changing the steering force on the left and right based on the predicted state, and actively urging the driver to avoid the potential danger in the future. be able to. Further, when the steering wheel is steered to the side where the following vehicle is present, even if the steering wheel is strongly pushed back to the original lane, the vehicle can be prevented from being pushed back to the opposite lane.

請求項においては、自車の周囲の障害物を検知する障害物検知手段と、前記障害物検知手段の出力に応じて前記障害物の存在する方向に操舵したときの危険度を算出する危険度算出手段と、車両の操舵車輪を作動させる操向手段と、自車の走行車線に対する傾きを検出する方向検出手段と、および前記危険度算出手段の出力と前記方向検出手段の出力に応じて前記操向手段に操舵トルクを発生させる付勢手段とからなると共に、更に、自車の走行車線内で基準線からの偏りを検出する偏り検出手段を有し、前記偏り検出手段の出力が既定値以下のとき、前記付勢手段の機能を実質的に停止させるように構成したので、現在の車両の走行状態に関する状態量から近い将来の車の状態を予測してフィードフォワードの概念に基づいて操舵力を適正なものに補正し、ドライバに修正操舵を行なわせて、その近い将来の車の挙動をドライバが予測していたものに一致させる、若しくはドライバが見落としていた情報の故に近い将来に遭遇するかもしれない危険性を操舵力の形で提供することができる。また、将来の車両の状態を予測し、それに基づいて操舵力を左右で変えることで予測情報をドライバに提供できると共に、将来の可能性のある危険に対してドライバに積極的に回避動作を促すことができる。さらに、ハンドルを後続車両のいる側に操舵した場合、強力に元のレーンに押し戻されたとしても車両は反対車線まで押し返されないようにすることができる。 According to a fifth aspect of the present invention , there is an obstacle detection means for detecting obstacles around the host vehicle, and a risk for calculating the degree of danger when steering in the direction in which the obstacle exists according to the output of the obstacle detection means. According to the output of the degree calculation means, the steering means for operating the steering wheel of the vehicle, the direction detection means for detecting the inclination of the host vehicle with respect to the traveling lane, and the output of the risk calculation means and the output of the direction detection means And a bias detecting means for detecting a deviation from a reference line in the traveling lane of the own vehicle, and the output of the bias detecting means is a predetermined value. Since the function of the biasing means is substantially stopped when the value is less than or equal to the value , based on the concept of feedforward by predicting the state of the vehicle in the near future from the state quantity related to the current vehicle running state Suitable steering force To correct and let the driver perform corrective steering to match the behavior of the car in the near future to what the driver was expecting, or may encounter in the near future because of information that the driver overlooked There can be no danger in the form of steering force. In addition, it is possible to provide prediction information to the driver by predicting the state of the future vehicle and changing the steering force on the left and right based on the predicted state, and also actively urging the driver to avoid possible danger in the future. be able to. Further, when the steering wheel is steered to the side where the following vehicle is present, even if the steering wheel is strongly pushed back to the original lane, the vehicle can be prevented from being pushed back to the opposite lane.

請求項に係る車両の操舵力補正装置においては、自車の車速を検出する車速検出手段を有し、前記車速検出手段出力に応じて前記付勢手段の機能を停止させるように構成したので、車速が極めて低速になった場合に補正機能を不要とすることができる。 In the vehicle steering force correction apparatus according to claim 6 , the vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed of the host vehicle is provided, and the function of the urging means is stopped according to the output of the vehicle speed detection means. When the vehicle speed becomes extremely low, the correction function can be made unnecessary.

請求項に係る車両の操舵力補正装置においては、更に、左右転舵の中立点を同定する中立点同定手段を備えるように構成したので、制御ユニットの電源を投入して装置を起動する際にバイアス機構の中立点を容易に確保することができる。 In the vehicle steering force correction device according to the seventh aspect of the present invention, since the neutral point identifying means for identifying the neutral point of the left and right steering is further provided, when the control unit is turned on to start the device In addition, the neutral point of the bias mechanism can be easily secured.

以下、添付図面に即してこの発明に係る車両の操舵力補正装置を実施するための最良の形態について説明する。   The best mode for carrying out a vehicle steering force correcting apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は、この発明の第1実施例に係る車両の操舵力補正装置を全体的に示す、説明斜視図である。   FIG. 1 is an explanatory perspective view generally showing a vehicle steering force correction apparatus according to a first embodiment of the present invention.

図示の如く、この装置はCCDカメラ10を1基備える。CCDカメラ10は運転席上方のルームミラー取り付け位置に固定され、車両進行方向を単眼視する。符号12はミリ波レーダからレーダユニットを示し、車両前方に取り付けられた2基の前方レーダ12aと車両側方に取り付けられた6基の側方レーダ12bからなり、反射波を通じて自車の前方、側方および後方における他車などの立体障害物を検出する。   As shown, this apparatus includes one CCD camera 10. The CCD camera 10 is fixed at the rear-mirror mounting position above the driver's seat and monocularly views the vehicle traveling direction. Reference numeral 12 denotes a radar unit from a millimeter wave radar, which consists of two front radars 12a attached to the front of the vehicle and six side radars 12b attached to the side of the vehicle. Detect three-dimensional obstacles such as other vehicles on the side and rear.

また車両室内の中央部付近にはヨーレートセンサ14が設けられ、車両重心の鉛直軸回りのヨーレート(角速度)を検出する。更に、車両のドライブシャフト(図示せず)の付近には、リードスイッチからなる車速センサ16が設けられ、車両の進行速度を検出する。   A yaw rate sensor 14 is provided near the center of the vehicle compartment to detect the yaw rate (angular velocity) around the vertical axis of the center of gravity of the vehicle. Further, a vehicle speed sensor 16 composed of a reed switch is provided in the vicinity of the drive shaft (not shown) of the vehicle to detect the traveling speed of the vehicle.

図示の構成において、操向機構(操向手段)は図2に良く示す如く、ステアリングホイール18に連結されたコラムシャフト20を備えており、それに連結されたピニオンシャフト22の先端に刻設されたピニオンギア24がラックシャフト26のラックギア28と噛み合って、ピニオンシャフト22の回転運動をラックシャフト26の往復運動に変換する。ラックシャフト26の両端はタイロッド(図示せず)およびナックルアーム30を介して操舵車輪(前輪)32を転向させ、所望の操舵を得る。   In the configuration shown in the figure, the steering mechanism (steering means) includes a column shaft 20 connected to the steering wheel 18 as shown in FIG. 2, and is carved at the tip of the pinion shaft 22 connected thereto. The pinion gear 24 meshes with the rack gear 28 of the rack shaft 26 to convert the rotational motion of the pinion shaft 22 into the reciprocating motion of the rack shaft 26. Both ends of the rack shaft 26 turn a steering wheel (front wheel) 32 via a tie rod (not shown) and a knuckle arm 30 to obtain a desired steering.

ここで、コラムシャフト20の付近には電動モータ(以下「バイアスモータ」または「モータ」と言う)34が設けられる。モータ出力は、ドライブベルト36を介してコラムシャフト20に伝達され、ピニオンシャフト22を回転駆動して操舵力を与える。バイアスモータ34にはエンコーダ38が取り付けられており、バイアスモータ34の回転量を通じて入力された操舵角を検出する。   Here, an electric motor (hereinafter referred to as “bias motor” or “motor”) 34 is provided in the vicinity of the column shaft 20. The motor output is transmitted to the column shaft 20 via the drive belt 36, and the pinion shaft 22 is rotationally driven to give a steering force. An encoder 38 is attached to the bias motor 34 and detects the steering angle input through the amount of rotation of the bias motor 34.

図1において上記したセンサ群の出力は、制御ユニット60に送られる。   The output of the sensor group described above in FIG. 1 is sent to the control unit 60.

図3は、制御ユニット60の詳細を示すブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram showing details of the control unit 60.

図示の如く、制御ユニット60は、CPU1,CPU2およびCPU3からなる3基のコンピュータなどを備える。バイアスモータ34はCPU2の出力を受けて電流を供給するモータアンプ62の出力で駆動される。図示はしないが、減速機を介することによってモータの出力トルクを増幅して伝達しても良い。   As illustrated, the control unit 60 includes three computers including a CPU 1, a CPU 2 and a CPU 3. The bias motor 34 is driven by the output of the motor amplifier 62 that receives the output of the CPU 2 and supplies current. Although not shown, the output torque of the motor may be amplified and transmitted via a reduction gear.

CPU1には、CCDカメラ10の得た画像情報を演算・処理して走行中の車両の前方道路の車線状態を検知する画像処理装置64の出力と、前方レーダ12aの出力を入力して自車走行レーンにおける他車両を含む前方障害物についての位置情報を得る前方障害物評価装置66の出力と、ヨーレートセンサ14の出力と、車速センサ16の出力とが入力される。CPU1は、これらの出力に基づいて行動計画・意志決定を行い、目標経路を決定して目標操舵角度θDを決定し、CPU2に出力する。   The CPU 1 receives the output of the image processor 64 that detects and calculates the lane condition of the road ahead of the running vehicle by calculating and processing the image information obtained by the CCD camera 10 and the output of the front radar 12a. The output of the front obstacle evaluation device 66 that obtains position information about the front obstacle including other vehicles in the travel lane, the output of the yaw rate sensor 14, and the output of the vehicle speed sensor 16 are input. The CPU 1 makes an action plan and determination based on these outputs, determines a target route, determines a target steering angle θD, and outputs it to the CPU 2.

尚、その詳細は本出願人が先に提案した特開平5−197423号公報および特開平7−81604号公報に述べられているので、以下簡単に説明する。尚、ここでは基本的に高速道路などの走行レーン(車線)が区分線(白線)で規定された走行環境を前提とする。   The details are described in Japanese Patent Laid-Open Nos. 5-197423 and 7-81604 previously proposed by the present applicant, and will be briefly described below. Here, basically, a driving environment in which a driving lane (lane) such as an expressway is defined by a division line (white line) is assumed.

先ず、目標経路上に目標点Pを定める。ここで目標経路は、レーン区分線(図4にNで示す)で仕切られた自車走行レーンの中央線M(仮想的な線。図4に破線で示す)とし、その中央線上の適宜な前方の位置を目標点とし、自車を目標点まで到達させる目標点到達ヨーレートを求める。次いで、目標点における自車の傾斜角度と目標経路の傾斜角度との角度偏差を求め、その角度偏差を減少させるのに要するヨーレートの補正分を求め、目標点到達ヨーレートから減算し、差を目標ヨーレートとして求め、その目標ヨーレートを生ぜしめる舵角を目標舵角θDとして求めるものである。   First, a target point P is determined on the target route. Here, the target route is a center line M (virtual line, indicated by a broken line in FIG. 4) of the vehicle traveling lane divided by a lane division line (indicated by N in FIG. 4), and an appropriate route on the center line. A target point arrival yaw rate that causes the vehicle to reach the target point is determined using the forward position as the target point. Next, the angle deviation between the inclination angle of the vehicle at the target point and the inclination angle of the target route is obtained, the correction amount of the yaw rate required to reduce the angle deviation is obtained, and subtracted from the target point arrival yaw rate, and the difference is set as the target. The yaw rate is obtained, and the rudder angle that produces the target yaw rate is obtained as the target rudder angle θD.

尚、CPU1は、併せて、図4に示す如き、レーンの中央線Mからの偏りΔL(L:区分線Nからレーン中央線Mまでの距離)およびレーン中央線Mないしは区分線Nに対する自車の向きΘVも求める。   In addition, the CPU 1 also shows a deviation ΔL from the lane center line M (L: distance from the lane center line M to the lane center line M) and the own vehicle with respect to the lane center line M or the lane line N as shown in FIG. The direction of ΘV is also obtained.

またCPU2は、車両の左右後部にあって、後部側方(死角)を含む自車周囲を走行する他車を監視する側方レーダ12bの出力を入力し、レーンチェンジの際の危険度を算出することで自車の周囲の環境を評価する周囲環境評価装置68の出力を入力し、その危険度を参照して現在の舵角の妥当性を評価し、危険度が高ければレーンチェンジを防止するべく、右又は左で危険度の高い方への操舵力を重くするための操舵力補正値をバイアスモータ34に出力する。   Further, the CPU 2 inputs the output of the side radar 12b that monitors other vehicles that are located in the left and right rear portions of the vehicle and that run around the host vehicle including the rear side (dead angle), and calculates the risk at the time of lane change. By inputting the output of the surrounding environment evaluation device 68 that evaluates the surrounding environment of the vehicle, the validity of the current steering angle is evaluated with reference to the degree of danger, and if the degree of danger is high, the lane change is prevented Therefore, a steering force correction value for increasing the steering force toward the right or left with a higher degree of danger is output to the bias motor 34.

CPU1はまた、前方の障害物情報と自車の速度から衝突を予測して自動的に制動をかけるべく、車速の計画を担当するCPU3に指令を発し、ブレーキペダル(図示せず)を駆動する制動アクチュエータ(図示せず)にも出力するように構成されているが、制動については本発明とは直接に関係しないため、CPU3の機能については説明をしない。またこの発明とは直接関係しないサブシステムとして、操舵角度を直接制御するべく、補正舵角の算出と舵角の補正回路が用意されているが、以下の説明ではこれには触れない。   The CPU 1 also issues a command to the CPU 3 in charge of the vehicle speed plan to drive the brake pedal (not shown) in order to predict the collision from the obstacle information ahead and the speed of the host vehicle and automatically apply the braking. Although it is also configured to output to a braking actuator (not shown), since braking is not directly related to the present invention, the function of the CPU 3 will not be described. Further, as a subsystem not directly related to the present invention, a correction steering angle calculation and a steering angle correction circuit are prepared to directly control the steering angle, but this will not be described in the following description.

以下、図5フロー・チャートに従って、この発明に係る車両の操舵力補正装置の動作を説明する。同図は、上記の動作をバイアスモータ34に行わせるためのCPU2の制御アルゴリズムを示す。尚、図示のプログラムは、所定の時間間隔で起動される。   The operation of the vehicle steering force correction apparatus according to the present invention will be described below with reference to the flowchart of FIG. This figure shows a control algorithm of the CPU 2 for causing the bias motor 34 to perform the above operation. The illustrated program is activated at predetermined time intervals.

以下説明すると、先ずS1で図示の検出パラメータを読み込む。次いで、S2に進んで上位CPU(CPU1)の出力である、前記したレーン中央(線)Mよりの偏りΔLと目標操舵角度θDを読み込む。   In the following, the detection parameters shown in the figure are first read in S1. Next, the process proceeds to S2, and the deviation ΔL from the lane center (line) M and the target steering angle θD, which are the outputs of the host CPU (CPU1), are read.

続いてS3に進み、読み込んだ車速Vを所定の車速VTH(例えば50km/h)と比較し、それ未満のときは直ちにプログラムを終了すると共に、それ以上のときはS4に進んでレーン中央線からの偏りΔLがレーン中央線までの幅Lを超えたか、換言すれば、自車が左右のレーンに入ったか否か判断する。そして肯定されるときは直ちにプログラムを終了する。   Subsequently, the process proceeds to S3, where the read vehicle speed V is compared with a predetermined vehicle speed VTH (for example, 50 km / h). When the vehicle speed V is less than that, the program is immediately terminated. It is determined whether the deviation ΔL of the vehicle exceeds the width L to the lane center line, in other words, whether or not the vehicle has entered the left and right lanes. When the result is affirmative, the program is immediately terminated.

これらについて説明すると、車速Vを既定の車速VTHと比較するのは、極めて低速になった場合にはかかる補正機能は不要と考え、改めてドライバがリセットするまでは再起動しないのが適当と考えたからである。またこのアルゴリズムでは同一レーン内で走行する場合のものを示しており、S4で隣のレーンにレーンチェンジを行ったと判断される場合には、一旦キャンセルして改めてドライバがリセットするまでは再起動しないようにした。   To explain these, the vehicle speed V is compared with the predetermined vehicle speed VTH because the correction function is considered unnecessary when the vehicle speed is extremely low, and it is appropriate not to restart until the driver resets again. It is. This algorithm shows a case where the vehicle is traveling in the same lane. If it is determined in S4 that the lane has been changed to the adjacent lane, it will not be restarted until it is canceled and the driver is reset again. I did it.

これは、このキャンセル機能を単純に省略すれば、図示のアルゴリズムにあっては、レーンチェンジを完了した後も前のレーンに戻ろうとするバイアス力が働くことになるからである。勿論レーンチェンジが行われた場合には、自動的に新しいレーンを認識してそのレーン内部で上記の制御を行わせることも可能であるが、その場合にはCPU2が車両がレーン区分線(白線)N(図4)を越えたことを認識し、次のレーン区分線をターゲットに追いかけるようにする必要がある。   This is because, if this cancel function is simply omitted, the biasing force to return to the previous lane works even after the lane change is completed in the illustrated algorithm. Of course, when a lane change is made, it is also possible to automatically recognize a new lane and cause the above control to be performed inside the lane. ) It is necessary to recognize that N (FIG. 4) has been exceeded and to follow the next lane division line to the target.

S4で否定されるときはS5に進み、図示の如く、目標操舵角度θDにゲイン(比例定数)KBiasを乗じてバイアスモータ34のモータトルクTを算出し、S6に進んで算出したトルクTを上限値T0と比較し、それを超えるときは上限値T0に制限する。   When the result in S4 is negative, the program proceeds to S5, and as shown in the figure, the target steering angle θD is multiplied by a gain (proportional constant) KBias to calculate the motor torque T of the bias motor 34, and the program proceeds to S6 to set the calculated torque T to the upper limit. Compared with the value T0, if it exceeds that, it is limited to the upper limit value T0.

続いてS7に進んで決定した出力トルクとなるようにモータ供給電流値を計算し、モータアンプ62に出力し、S8に進んで終了と判断されるまで以上の処理を繰り返す。   Subsequently, the process proceeds to S7, the motor supply current value is calculated so that the determined output torque is obtained, and the motor supply current value is output to the motor amplifier 62.

この実施例は上記の如く、走行中の前方道路の車線状態を検知するCCDカメラ10および画像処理装置64からなる第1の手段と、自車の道路車線に対する現在の位置関係を検知するCPU1からなる第2の手段と、前記第1、第2の手段の出力から前方道路車線に対する自車の位置関係を維持するために必要な操舵量(目標操舵角度θD)を算出するCPU1からなる第3の手段と、車両の操舵車輪を作動させるステアリングホイール18、コラムシャフト20などの操向機構からなる操向手段と、および前記第3の手段の出力に応じて前記操向手段に操舵トルクを発生させるバイアスモータ34および図5のS5からなる付勢手段からなる如く構成した。   In this embodiment, as described above, the first means comprising the CCD camera 10 and the image processing device 64 for detecting the lane condition of the road ahead and the CPU 1 for detecting the current positional relationship of the own vehicle with respect to the road lane. And a second means comprising a CPU 1 for calculating a steering amount (target steering angle θD) necessary for maintaining the positional relationship of the host vehicle with respect to the forward road lane from the outputs of the first and second means. A steering torque is generated in the steering means in response to the output of the steering means of the steering wheel 18 and the column shaft 20 for operating the steering wheel of the vehicle, and the output of the third means. The bias motor 34 and the biasing means S5 in FIG. 5 are configured.

更には、前記偏り検出手段の出力が既定値以下のとき、前記付勢手段の機能を実質的に停止させる(S4)如く構成した。   Further, the function of the biasing means is substantially stopped when the output of the bias detection means is below a predetermined value (S4).

更には、自車の車速を検出する車速センサ16からなる車速検出手段を有し、前記車速検出手段出力に応じて前記付勢手段の機能を停止させる(S3)如く構成した。   Furthermore, it has a vehicle speed detection means comprising a vehicle speed sensor 16 for detecting the vehicle speed of the host vehicle, and the function of the urging means is stopped according to the output of the vehicle speed detection means (S3).

上記の構成によって、現在の車両の走行状態に関する状態量から近い将来の車の状態を予測してフィードフォワードの概念に基づいて操舵力を適正なものに補正し、ドライバに修正操舵を行なわせて、その近い将来の車の挙動をドライバが予測していたものに一致させる、若しくはドライバが見落としていた情報の故に近い将来に遭遇するかもしれない危険性を操舵力の形で提供することが可能となる。   With the above configuration, the state of the vehicle in the near future is predicted based on the state amount related to the current vehicle running state, the steering force is corrected to an appropriate one based on the feed forward concept, and the driver performs corrective steering. Can match the driver's behavior in the near future to what the driver expected, or provide a risk in the form of steering force that may be encountered in the near future due to information the driver has missed It becomes.

更には、将来の車両の状態を予測し、それに基づいて操舵力を左右で変えることで予測情報をドライバに提供できると共に、将来の可能性のある危険に対してドライバに積極的に回避動作を促すことができる。またパワーステアリング装置を具備した車両においてパワーアシスト量を加減することにより操舵力を左右で変える、ないしは積極的に回避動作を起こすことができる。   Furthermore, it is possible to provide prediction information to the driver by predicting the state of the future vehicle and changing the steering force on the left and right based on it, and actively avoiding the driver against possible future risks. Can be urged. In addition, in a vehicle equipped with a power steering device, the steering force can be changed left and right by increasing or decreasing the power assist amount, or an avoidance operation can be actively performed.

更には、ドライバは自分の五感を駆使して運転することが可能であると同時に、この装置の出力を参照しつつ最適な操舵を行うことができる。即ち、ドライバの判断と装置の出力する操舵力とが一致しない場合には、ドライバの操舵が優先するオーバーライド機能を持つと共に、左右いずれの操舵も好ましくないような事態が判断されるときに、その判断の程度に応じて操舵力を左右とも重くすることができる。   Furthermore, the driver can drive by making full use of his senses, and at the same time, can perform optimum steering while referring to the output of this device. In other words, when the driver's judgment does not match the steering force output by the device, the driver has an override function that gives priority to steering, and when it is judged that the steering on either the left or right side is undesirable, The left and right steering forces can be increased according to the degree of determination.

更には、装置がレーンに追従して走行するのに最適な操舵量を算出した場合で且つドライバも操舵に加わっている場合に、ドライバが容易にレーンに沿った操舵ができるように操舵力を介して情報をドライバに提供して人間との共存を図ることができると共に、システムと人間とが操舵に関与する割合を連続的に変更することができ、制御パラメータの設定次第では人間の関与が全くない自動運転へと移行することができる。   Furthermore, when the optimal steering amount is calculated for the device to follow the lane and the driver is also participating in steering, the steering force is applied so that the driver can easily steer along the lane. Information can be provided to the driver via the driver, and the ratio of the system and the human being involved in the steering can be changed continuously. It is possible to shift to automatic operation without any.

またこの実施例の特徴は、基本的に操舵力の量を制御することで目的を実現しているからこの実施例に係るバイアス機構の故障時のフェイルセイフは基本的に保証されている。万一の故障時には従来のパワーステアリング装置と同様、操舵力の変化のみ起こり、障害物を回避すると言う操舵系の一番重要な機能は最後まで確保される。   The feature of this embodiment basically realizes the purpose by controlling the amount of steering force, so that the fail-safe operation at the time of failure of the bias mechanism according to this embodiment is basically guaranteed. In the unlikely event of a failure, only the change in steering force occurs as in the case of the conventional power steering device, and the most important function of the steering system that avoids obstacles is ensured to the end.

またこの実施例の他の特徴は、後述の実施例にも妥当するが、既存のシステムをメインにして幾つかのデバイスを付加するだけで実現できるから、製造設備を大幅に変更する必要もなく、コンパクトで作りやすいことから、得られる製品の信頼性も高く、構造的にも信頼性が高いと共に、安価となる利点がある。   The other features of this embodiment are also applicable to the embodiments described later, but can be realized simply by adding several devices with the existing system as the main, so there is no need to change the manufacturing facility significantly. Since it is compact and easy to make, the product obtained is highly reliable, structurally reliable, and inexpensive.

尚、第1実施例においてはこの発明の基本原理を示す意味で、マニアル操舵装置のみ装着する車両にもパワーステアリング装置を装着する車両にも適用できるように構成した。従って、図5に示す装置の動作においては第2実施例以下で述べるような詳細な構成、例えば周囲環境評価装置68の算出する危険度を考慮していないが、第2実施例以下の説明から、必要とあらば容易に追加できることが理解できよう。   In the first embodiment, the basic principle of the present invention is shown, and it is configured to be applicable to both a vehicle equipped with only a manual steering device and a vehicle equipped with a power steering device. Therefore, in the operation of the apparatus shown in FIG. 5, the detailed configuration described in the second embodiment and after, for example, the degree of risk calculated by the ambient environment evaluation device 68 is not taken into consideration. You can easily add them if necessary.

図6は、この発明の第2実施例に係る車両の操舵力補正装置を示す、油圧パワーステアリング装置の制御回路図である。尚、第2実施例以下において同一の部材には同一の符号を使用する。   FIG. 6 is a control circuit diagram of a hydraulic power steering apparatus showing a vehicle steering force correcting apparatus according to a second embodiment of the present invention. In the second and subsequent embodiments, the same reference numerals are used for the same members.

第1実施例では当該車両がマニアル操舵装置を備えるものであると、パワーステアリング装置を備えるものであるとを問わなかったが、第2実施例ではこの発明を油圧パワーステアリング装置を備える車両について具現化した。尚、図6の油圧パワーステアリング装置の制御回路図では、左側に転舵している状態を表す。   In the first embodiment, it does not matter whether the vehicle has a manual steering device or a power steering device. In the second embodiment, the present invention is embodied in a vehicle having a hydraulic power steering device. Turned into. In addition, in the control circuit diagram of the hydraulic power steering apparatus of FIG. 6, the state which is steered to the left side is represented.

より具体的には同図に示す如く、油圧パワーステアリング装置を備えた操向機構にあってピニオンシャフト22は、公知のようにピニオンホルダ44に一度軸受されたあとホルダごとケース42に回転自在に軸受けされる。そして、ピニオンシャフト22に操舵トルクが加わると、ピニオンホルダーピン(図示せず)は左右に動き、4ウエイ弁46を中立位置から左右に駆動して、ベーンポンプ48からの圧油をパワーシリンダ50の一方の室に、タンク52への帰還路を他方の室に選択的に接続し所望のパワーアシストを得る。   More specifically, as shown in the figure, in a steering mechanism equipped with a hydraulic power steering device, the pinion shaft 22 is once supported by the pinion holder 44 and then rotated together with the holder to the case 42 as is well known. Bearing. When a steering torque is applied to the pinion shaft 22, the pinion holder pin (not shown) moves to the left and right to drive the four-way valve 46 from the neutral position to the left and right, and the pressure oil from the vane pump 48 is supplied to the power cylinder 50. A return path to the tank 52 is selectively connected to one chamber to the other chamber to obtain a desired power assist.

図6において、エンジンで駆動されるベーンポンプ48はタンク52から油を汲み出して加圧し、4ウエイ弁46の供給ポートと車速応動用の2本の制御弁(減圧弁70および可変絞り弁72)に圧油を供給する。尚、符号74は、ポンプの吐出量が変動してもシステム側への供給油量を一定に抑えるための公知の流量制御弁を、符号76は最高圧力を規制するための公知のパイロットリリーフ弁を示す。   In FIG. 6, a vane pump 48 driven by an engine pumps oil from a tank 52 and pressurizes it, and supplies it to a supply port of a 4-way valve 46 and two control valves for pressure control of a vehicle (a pressure reducing valve 70 and a variable throttle valve 72). Supply pressure oil. Reference numeral 74 is a known flow control valve for keeping the amount of oil supplied to the system constant even if the pump discharge amount fluctuates, and reference numeral 76 is a known pilot relief valve for regulating the maximum pressure. Indicates.

前述した通り、ピニオンギア24はピニオンホルダ44に一度軸受けされた後、ホルダごとケース42に軸受けされているが、このときピニオンギア24の軸受け中心Xはホルダ44の軸受け中心Yよりεだけ上方にオフセットして設計されている。ホルダ上の点Aからはホルダピン( 図示せず )が図で手前に延びており、そのピンの先端は4ウエイ弁46のスロットBに嵌合している。   As described above, the pinion gear 24 is once supported by the pinion holder 44 and then supported by the case 42 together with the holder. At this time, the bearing center X of the pinion gear 24 is higher than the bearing center Y of the holder 44 by ε. Designed with an offset. A holder pin (not shown) extends forward from the point A on the holder, and the tip of the pin is fitted in the slot B of the 4-way valve 46.

4方向弁46からは2本のピン78,80が図で上下に伸びており、反動室82のプランジャ84,86を抱えている。反動室82は4ウエイ弁46を挟んで180度対向した位置に2つ配置されているが、説明の簡略化のために反動室の1つのみを正しく表示し、もう1つの反動室はその上に模擬的に図示する。   Two pins 78 and 80 extend vertically from the four-way valve 46 in the figure and hold the plungers 84 and 86 of the reaction chamber 82. Two reaction chambers 82 are arranged at positions opposed to each other by 180 degrees across the four-way valve 46. However, for simplification of description, only one of the reaction chambers is displayed correctly, and the other reaction chamber is This is illustrated schematically above.

反動室82には車速応動用の制御弁70,72の出力圧が導入されると共に、センタリング用のバネ88が内部でプランジャ84,86を外向きに押圧している。プランジャ84,86のこの押圧力は前記ピン78,80で止められていると同時にケース42側の壁に点Cで当接しており、4ウエイ弁46が中立位置にあるときは、点C相互の間隙とピン相互の間隙とは相等しく設計されている。これらの主要構成概念は、本出願人の提案した特公昭62−10871号公報に開示されているので、これ以上の説明は省略する。   The reaction chamber 82 receives the output pressure of the control valves 70 and 72 for responding to the vehicle speed, and the centering spring 88 presses the plungers 84 and 86 outward. The pressing force of the plungers 84 and 86 is stopped by the pins 78 and 80 and at the same time abuts against the wall on the case 42 side at the point C. When the four-way valve 46 is in the neutral position, the point C The gap between the pins and the gap between the pins are designed to be equal. Since these main components are disclosed in Japanese Patent Publication No. 62-10871 proposed by the present applicant, further explanation is omitted.

第2実施例においても、第1実施例のバイアスモータ34と同様のバイアスモータ(電動モータ)90が設けられ、それにアーム92が点Dを中心に回転自在に取り付けられており、アーム92はバネ94を介して4ウエイ弁に図で右端で当接している。即ち、バイアスモータ90が駆動されるとアーム92は図示位置から左右に動き、その動きはバネ94に変位を与え、4ウエイ弁46には一種のバイアス力として作用するように構成される。   Also in the second embodiment, a bias motor (electric motor) 90 similar to the bias motor 34 of the first embodiment is provided, and an arm 92 is attached to be rotatable about a point D, and the arm 92 is a spring. 94, it abuts on the four-way valve at the right end in the figure. That is, when the bias motor 90 is driven, the arm 92 moves to the left and right from the illustrated position, the movement displaces the spring 94, and acts on the four-way valve 46 as a kind of bias force.

アーム92のオーバーストロークを規制するため適切な位置に機械的なストッパ96,98が設けられている。このストッパ96,98により必要以上のバイアス力が4ウエイ弁46に加えられることが防止できる。   In order to restrict the overstroke of the arm 92, mechanical stoppers 96 and 98 are provided at appropriate positions. The stoppers 96 and 98 can prevent an excessive bias force from being applied to the 4-way valve 46.

図7および図8にバイアスモータ90とその周辺の構造を具体的に示す。   7 and 8 specifically show the structure of the bias motor 90 and its periphery.

バイアスモータ90は4ウエイ弁46を収納するケース42に結合されたハウジング102内にフランジ104を介して結合され、その出力軸106はアーム92にネジを介して一体化される。アーム92の他端にはスロット108が穿設され、スロット内部にはローラ110が挿入される。   The bias motor 90 is coupled to the housing 102 coupled to the case 42 that houses the four-way valve 46 via a flange 104, and the output shaft 106 is integrated with the arm 92 via a screw. A slot 108 is formed in the other end of the arm 92, and a roller 110 is inserted into the slot.

ローラ110の両端はケース側の案内溝112,114に差し込まれ、アーム92の揺動運動に従ってローラ110は案内溝に沿って直線運動をする。ローラ110は中央でバネ支持体115と回転自在に結合され、アーム92の運動に連動してバネ94を伸縮する。アーム92の揺動運動の範囲は前記の如く、ケース側のストッパ96,98と当接するまでに限定される。アーム92を含むこれらの機構はカバーで液圧的にシールされた空間に配置され、内部は実質的に大気圧に保持された油で充満されている。   Both ends of the roller 110 are inserted into the guide grooves 112 and 114 on the case side, and the roller 110 linearly moves along the guide groove according to the swinging motion of the arm 92. The roller 110 is rotatably coupled to the spring support 115 at the center, and expands and contracts the spring 94 in conjunction with the movement of the arm 92. As described above, the range of the swinging motion of the arm 92 is limited to contact with the case-side stoppers 96 and 98. These mechanisms including the arm 92 are disposed in a space hydraulically sealed with a cover, and the interior is filled with oil substantially maintained at atmospheric pressure.

尚、バイアスモータ90の後部にもモータの回転位置を検出する公知のエンコーダ116が用意され、このエンコーダ116の検出した回転角度に基づいてモータは指令に従って駆動される。図示はしていないが、減速機を介することによってモータの出力トルクを増幅して伝達しても良い。   A known encoder 116 for detecting the rotational position of the motor is also provided at the rear of the bias motor 90, and the motor is driven in accordance with a command based on the rotational angle detected by the encoder 116. Although not shown, the output torque of the motor may be amplified and transmitted via a reduction gear.

車の運転を停止して制御ユニット60への通電が停止された場合でも、容易にアーム92の中立点、即ち、左右転舵の中立点が同定ないし再現できるようにアームの中間部にはセンタリング用のバネ118,120が用意され、モータに指令が来ないときにはこのバネの力で図示の中立位置に保持される構造になっている。このバネの構造は図から明らかなように、中立位置で初期荷重を与えられているのが特徴で、この初期荷重によってアームは確実に中立位置に戻される。また図7に明示されているように、モータ90の出力軸は適切なオイルシール122で作動油とは分離されており、作動環境は良好に保たれている。   Even when the vehicle operation is stopped and the control unit 60 is de-energized, the center of the arm 92 is centered so that the neutral point of the arm 92, that is, the neutral point of the left and right steering can be easily identified or reproduced. Springs 118 and 120 are prepared, and when a command is not sent to the motor, the spring is held at the neutral position shown in the drawing. As is apparent from the drawing, the structure of this spring is characterized in that an initial load is applied in the neutral position, and the arm is reliably returned to the neutral position by this initial load. Further, as clearly shown in FIG. 7, the output shaft of the motor 90 is separated from the working oil by an appropriate oil seal 122, and the working environment is kept good.

図6の説明に再び戻ると、車速応動用の2本の制御弁の内、減圧弁70はポンプからの供給圧力を一定の低い圧力に制御してその出力ポート70aに送りだす。減圧された出力圧は、図で下側の可変絞り弁72の左端に作用して同弁をそのバネに抗して右側に押圧する。可変絞り弁は、停車時の位置ではそこに設けられた段差により反動室82を僅かに油圧源に接続し、同時に別の段差によりタンクとも僅かに接続している。この結果反動室82の内部の圧力は実質的に大気圧になっている。   Returning to the explanation of FIG. 6, the pressure reducing valve 70 controls the supply pressure from the pump to a constant low pressure out of the two control valves for vehicle speed response and sends it to the output port 70 a. The reduced output pressure acts on the left end of the lower variable throttle valve 72 in the drawing and presses the valve against the spring to the right. The variable throttle valve connects the reaction chamber 82 to the hydraulic pressure source slightly by a step provided at the position when the vehicle stops, and at the same time, the variable throttle valve is also slightly connected to the tank by another step. As a result, the pressure inside the reaction chamber 82 is substantially atmospheric pressure.

減圧弁70の出力ポート70aはまた、絞り130を介して油圧ポンプ132に接続されている。油圧ポンプ132は図示していないがトランスミッションの出力軸と同期して回転するように構成されており、そのためにロータ132aの軸の先端にはギアがあって、トランスミッションの出力軸であるディファレンシャルのギアの1つ(共に図示せず)と噛み合っている。   The output port 70 a of the pressure reducing valve 70 is also connected to the hydraulic pump 132 via the throttle 130. Although not shown, the hydraulic pump 132 is configured to rotate in synchronization with the output shaft of the transmission. For this reason, there is a gear at the tip of the shaft of the rotor 132a, and a differential gear that is an output shaft of the transmission. 1 (both not shown).

車速が0のときは油圧ポンプのロータ132aは回転せず、以後車速が上がるにつれて車速に比例した速度でロータ132aは回転し、図で右のポートの油を左のポートに汲み出す。かくして車速の増大に比例して油圧ポンプ132を通過する油量は増大する。油圧ポンプ132が停止している場合には可変絞り弁72の図において左側の圧力は減圧弁70が設定する圧力に制御されて同弁72を右に押圧しているが、油圧ポンプ132が回り出すと可変絞り弁72の左側の圧油がポンプで汲み出される結果、圧力は更に下がり、可変絞り弁72は右側のバネの作用で図示状態から左に移動を始める。   When the vehicle speed is 0, the rotor 132a of the hydraulic pump does not rotate, and thereafter, as the vehicle speed increases, the rotor 132a rotates at a speed proportional to the vehicle speed, and pumps oil from the right port to the left port. Thus, the amount of oil passing through the hydraulic pump 132 increases in proportion to the increase in vehicle speed. When the hydraulic pump 132 is stopped, the pressure on the left side in the drawing of the variable throttle valve 72 is controlled to the pressure set by the pressure reducing valve 70 and presses the valve 72 to the right. When the pressure is released, the pressure oil on the left side of the variable throttle valve 72 is pumped out by the pump. As a result, the pressure further decreases, and the variable throttle valve 72 starts to move from the illustrated state to the left by the action of the right spring.

その結果高速になるほど反動室82を油圧源に接続する側の段差のシール効果が低下し、逆にタンクに接続する側の段差ではシール効果が向上する。かくして高速走行時には反動室82はタンクから隔絶され、油圧源と完全な接続が完了する。この状態では反動室82は本来の機能を発揮し、良く知られている通り、路面抵抗に比例した感覚をドライバに感じさせる。   As a result, the higher the speed, the lower the sealing effect of the step on the side connecting the reaction chamber 82 to the hydraulic pressure source, and the higher the sealing effect on the side of the step connecting to the tank. Thus, the reaction chamber 82 is isolated from the tank during high-speed traveling, and complete connection with the hydraulic pressure source is completed. In this state, the reaction chamber 82 performs its original function and, as is well known, makes the driver feel a sense proportional to the road surface resistance.

次いで、図示のパワーステアリング装置の作動を説明する。   Next, the operation of the illustrated power steering apparatus will be described.

中立状態ではステアリングホイール18には何のトルクも加えられないので、ピニオンギア24とラックギア28の間には力は存在しない。4ウエイ弁46は反動室82の内部のバネ88の作用により中立位置にあって、油圧源から送られてくる圧油をタンクにそのまま戻す、所謂オープンセンターシステムを構成している。この結果ポンプ供給圧は実質的に0となり、パワーシリンダ50の左右の室の圧力も共に0となる。   Since no torque is applied to the steering wheel 18 in the neutral state, there is no force between the pinion gear 24 and the rack gear 28. The four-way valve 46 is in a neutral position by the action of a spring 88 inside the reaction chamber 82 and constitutes a so-called open center system in which the pressure oil sent from the hydraulic source is returned to the tank as it is. As a result, the pump supply pressure is substantially zero, and the pressures in the left and right chambers of the power cylinder 50 are both zero.

ここでステアリングホイール18に白抜きの矢印で示す左転舵のトルクが加わったとする。ラックシャフト26は前輪に作用する路面抵抗のために動こうとはしない。ピニオンギア24に加えられたトルクはラックシャフト26が動かないので、ラックギア28上を転がって左に移動しようとする。この移動を抑えているのは反動室82の内部のバネ力である。もしピニオンギア24が移動しようとする力がこのバネ力より小さければ、結果的に4ウエイ弁46は中立位置に留まり続け、パワーアシストは得られない。   Here, it is assumed that a left-turning torque indicated by a white arrow is applied to the steering wheel 18. The rack shaft 26 does not move because of road resistance acting on the front wheels. Since the rack shaft 26 does not move, the torque applied to the pinion gear 24 rolls on the rack gear 28 and tries to move to the left. It is the spring force inside the reaction chamber 82 that suppresses this movement. If the force to which the pinion gear 24 tries to move is smaller than this spring force, as a result, the four-way valve 46 continues to remain in the neutral position and power assist cannot be obtained.

このとき、ピニオンギア24に加えられているトルクが前輪に掛かっている路面抵抗値を越えているならば、前輪はパワーアシストなしで操向転舵されることになる。このような状況は車が置かれている路面が滑りやすい氷上である場合とか、車が走行中で路面からの反力が小さい場合に相当する。   At this time, if the torque applied to the pinion gear 24 exceeds the road surface resistance value applied to the front wheels, the front wheels are steered without power assist. Such a situation corresponds to the case where the road surface on which the vehicle is placed is on slippery ice or the case where the vehicle is running and the reaction force from the road surface is small.

もし、ステアリングホイール18に加えられているトルクが十分に大きくて、ピニオンギア24がラックギア28上を左に転がるようになると、4ウエイ弁46は反動室内部のバネを押し縮め右にシフトする。この結果図示のようにパワーシリンダ50の左の室50aは油圧源に、右の室50bはタンクにそれぞれ接続され、ラックシャフト26はピニオントルクと油圧力の合力で右に駆動される。かくしてパワーアシストが得られる。   If the torque applied to the steering wheel 18 is sufficiently large and the pinion gear 24 rolls left on the rack gear 28, the 4-way valve 46 pushes the spring in the reaction chamber and shifts to the right. As a result, as shown in the figure, the left chamber 50a of the power cylinder 50 is connected to the hydraulic source, the right chamber 50b is connected to the tank, and the rack shaft 26 is driven to the right by the resultant force of the pinion torque and the oil pressure. Thus, power assist can be obtained.

反動室82の内部には高速走行時には油圧源の圧力が導入されているので、油圧源の圧力が高まるに比例した量で中立位置に押し戻される。その圧力導入の程度は、可変絞り弁72がどの程度左に移動したか、換言すれば車速がどの程度高いかに左右される。車速が低いほど反動室82の内部に導入される油圧源の圧力の割合が低く、従って4ウエイ弁46を中立位置に戻す反力も弱い。ここまでの説明は公知公用に供されており、本発明の主要な部分を構成するものではないが、この装置が示す操舵力特性を図9に示す。   Since the pressure of the hydraulic pressure source is introduced into the reaction chamber 82 during high speed traveling, the reaction chamber 82 is pushed back to the neutral position by an amount proportional to the increase of the pressure of the hydraulic pressure source. The degree of pressure introduction depends on how far the variable throttle valve 72 has moved, in other words, how high the vehicle speed is. The lower the vehicle speed is, the lower the ratio of the pressure of the hydraulic pressure source introduced into the reaction chamber 82 is. Therefore, the reaction force for returning the four-way valve 46 to the neutral position is weak. The description so far is provided for publicly known purposes and does not constitute a major part of the present invention. FIG. 9 shows the steering force characteristics exhibited by this apparatus.

図6でバイアスモータ90が駆動され、アーム92が図示位置から時計方向にある角度だけ回転し、4ウエイ弁46に左方向のバイアス力を及ぼした場合を考える。   A case is considered in which the bias motor 90 is driven in FIG. 6 and the arm 92 is rotated by a certain angle in the clockwise direction from the illustrated position to exert a leftward bias force on the four-way valve 46.

この場合には4方向弁46を右に駆動するためのピニオントルクは更に大きなものが必要となる。従ってパワーアシストは得難くなり、左転舵時の操舵力は重くなる。逆に右転舵時を考えると、バイアス力がある分だけ少ないピニオントルクで4ウエイ弁は左に動くことになり、右転舵時にはパワーアシストが容易に得られる。従ってアーム92が時計方向に回転した場合の操舵力は、右転舵が軽く左転舵が重い、左右非対象の特性となる。   In this case, a larger pinion torque for driving the four-way valve 46 to the right is required. Therefore, it is difficult to obtain power assist, and the steering force at the time of left turning becomes heavy. Conversely, when considering the right turning, the 4-way valve moves to the left with a small pinion torque by the amount of the bias force, and power assist can be easily obtained during the right turning. Therefore, the steering force when the arm 92 rotates clockwise has a characteristic of left and right non-target, in which the right turning is light and the left turning is heavy.

この様子を示したものが図10である。バイアス力の増加とともにパワーアシストの開始点がマニアル操舵の特性線図に沿って移動する様子が明示されている。この実施例では、バイアス力が反動室内部のセンタリング用のスプリング88に作用するだけなので、実線と点線とはマニアル操舵の直線上を矢印の方向に平行移動するだけである。アーム92が反時計方向に回転した場合の特性は、容易に理解できて、右転舵が重く左転舵が軽い特性となる。   This is shown in FIG. It is clearly shown that the starting point of the power assist moves along the characteristic diagram of manual steering as the bias force increases. In this embodiment, since the bias force only acts on the centering spring 88 in the reaction chamber, the solid line and the dotted line only translate in the direction of the arrow on the straight line of the manual steering. The characteristics when the arm 92 rotates counterclockwise can be easily understood, and the right turning is heavy and the left turning is light.

もしここでバイアス力が充分に大きくて、反動室内部のバネ88の設定値を超えた場合には、その特性は図10に一点鎖線で示すような特性となる。即ち、ピニオン入力が零のとき、路面抵抗(ラック出力)が生じる、マイナスの操舵力を出力する。この状態ではドライバがステアリングホイールから手を放した場合に、ステアリングホイールは自分で回転を始め、実質的に操舵が行われる。   If the bias force is sufficiently large and exceeds the set value of the spring 88 in the reaction chamber, the characteristic is as shown by a one-dot chain line in FIG. That is, when the pinion input is zero, a negative steering force is generated that causes road resistance (rack output). In this state, when the driver releases his / her hand from the steering wheel, the steering wheel starts to rotate by itself and the steering is substantially performed.

その操舵量は路面から来る操舵反力に釣り合う位置までで、それ以上にステアリングホイールが切れることはない。バイアス力を更に強めれば、前輪の操舵角度を更に増加させることができる。尚、走行中に路面から来る反力とは、良く知られるように、サスペンションのジオメトリに基づいてタイヤを直進位置に戻すアライニングトルクのことである。   The steering amount is up to a position that balances the steering reaction force coming from the road surface, and the steering wheel does not cut any further. If the bias force is further increased, the steering angle of the front wheels can be further increased. Incidentally, the reaction force coming from the road surface during traveling is the aligning torque that returns the tire to the straight position based on the geometry of the suspension, as is well known.

前輪の角度はバイアス力の増減で制御可能であることが、以上の説明で明らかになったが、オープンループの制御ではその確実性が保証できないので、バイアス力を加えた結果としてコラムシャフト20が回転するので、コラムシャフト20の回転を監視するエンコーダ126が用意され、その出力信号が目標操舵角度に一致するように後述の如くCPU2は、第1実施例で用いたのと同様のモータアンプを介してバイアスモータ90を駆動する。   Although it has been clarified from the above explanation that the angle of the front wheel can be controlled by increasing / decreasing the bias force, the certainty cannot be guaranteed by the open loop control. Since it rotates, an encoder 126 for monitoring the rotation of the column shaft 20 is prepared. As will be described later, the CPU 2 uses a motor amplifier similar to that used in the first embodiment so that its output signal matches the target steering angle. Via the bias motor 90.

上記を前提として、第2実施例に係る装置の動作を図11に示すフロー・チャートを参照して説明する。図11には、上記の動作をバイアスモータ90に行わせるためのCPU2の制御アルゴリズムが示されている。但し説明の簡単のために、危険度については自車が現在走行しているレーンの右側についてのみ監視しているものとする。自車が中央のレーンを走行していて、左右の危険度を考慮したければ、同じことを左のレーンに関する危険度を算出して考慮すれば良い。   Based on the above, the operation of the apparatus according to the second embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. FIG. 11 shows a control algorithm of the CPU 2 for causing the bias motor 90 to perform the above operation. However, for the sake of simplicity, it is assumed that the degree of danger is monitored only on the right side of the lane in which the vehicle is currently traveling. If the vehicle is traveling in the center lane and wants to consider the left and right risk levels, the same can be done by calculating the risk level for the left lane.

以下説明すると、先ずS10で図示の検出パラメータを読み込む。ここでバイアスモータβはバイアスモータ90の実変位を示し、エンコーダの出力を適宜な特性で換算して求める。次いで、S12に進んでCPU1の図示の出力を読み込む。ここで、周囲環境評価装置68が算出する危険度αRについて簡単に説明する。   In the following description, first, the illustrated detection parameters are read in S10. Here, the bias motor β indicates the actual displacement of the bias motor 90, and is obtained by converting the output of the encoder with appropriate characteristics. Next, the process proceeds to S12 and the illustrated output of the CPU 1 is read. Here, the risk αR calculated by the ambient environment evaluation device 68 will be briefly described.

側方レーダ12bは自車と右(または左を含む)レーンを走行している他車との相対距離Dを検出している。このDを微分したdDは自車に対する他車の相対速度を意味している。面倒な微分処理の代わりにサンプリングタイムが一定ならば、前回検出したDt−1と今回検出したDとの差分をもって相対速度とすることもできる。即ちdD=D−Dt−1としても良い。 The side radar 12b detects a relative distance D between the own vehicle and another vehicle traveling on the right (or left) lane. DD obtained by differentiating D means a relative speed of the other vehicle with respect to the own vehicle. If the sampling time instead of cumbersome differential processing is constant, it may be a relative velocity with the difference between D t-1 and detected this time D t previously detected. That may be dD = D t -D t-1 .

危険度αはこの実施例では次の式で定義される。
αR =A−( Kd ×dDR ) −( KD ×DR )
但しαR ≧0、A:定数
The risk degree α is defined by the following expression in this embodiment.
αR = A− (Kd × dDR) − (KD × DR)
Where αR ≧ 0, A: constant

上記の意味する処は、相対速度dDがプラスのときは他車が自車に対して遠ざかっているので、dDが大きいほど危険度は低いと言う意味である。逆にマイナスのときは他車が自車に対して近づいているので、その絶対値が大きいほど危険度は高くなると言う意味である。また相対距離Dは常にプラスの量であるが、その量が大きいほど遠く離れているので、やはり危険度は低いことを意味している。危険度の概念にはマイナスは不要なので、計算値がマイナスになっても危険度は0と定義しておく。左側の危険度が欲しければ、上式において添字RをLに置き換えて算出する。   The above meaning means that when the relative speed dD is positive, the other vehicle is moving away from the own vehicle, so that the greater the dD, the lower the risk level. Conversely, when the vehicle is negative, it means that the other vehicle is approaching the vehicle, so the greater the absolute value, the higher the risk. The relative distance D is always a positive amount, but the greater the amount, the farther away, meaning that the degree of danger is low. Since a minus is not necessary for the concept of risk, the risk is defined as 0 even if the calculated value becomes negative. If the degree of risk on the left side is desired, the subscript R is replaced with L in the above formula.

尚、左右いずれか一方のレーンについてのみ危険度を算出する場合でも、走行中の自車レーンに故障車などの障害物が存在するときは、それについての危険度を算出することとする。尚、ここでは危険度の定義を単純な一次関数の形で表現したが、相対速度や距離に関する量を2乗したり、分数の分母とするなど、応用変形は様々にある。   Even when the risk level is calculated for only one of the left and right lanes, if there is an obstacle such as a broken vehicle in the traveling vehicle lane, the risk level is calculated. Here, the definition of the risk level is expressed in the form of a simple linear function, but there are various application modifications such as squaring the amount related to the relative speed or distance, or using it as the denominator of the fraction.

続いてS14に進み、読み込んだ車速Vを所定の車速VTH(例えば50km/h)と比較し、それ未満のときは直ちにプログラムを終了すると共に、それ以上のときはS16に進んでレーン中央線からの偏りΔLがレーン中央線までの幅Lを超えたか、換言すれば、自車が左右のレーンに入ったか否か判断する。そして肯定されるときは直ちにプログラムを終了する。   Subsequently, the process proceeds to S14, where the read vehicle speed V is compared with a predetermined vehicle speed VTH (for example, 50 km / h). When the vehicle speed V is less than that, the program is immediately terminated. It is determined whether the deviation ΔL of the vehicle exceeds the width L to the lane center line, in other words, whether or not the vehicle has entered the left and right lanes. When the result is affirmative, the program is immediately terminated.

これらについて説明すると、車速Vを既定の車速VTHと比較するのは、極めて低速になった場合にはかかる補正機能は不要と考え、改めてドライバがリセットするまでは再起動しないのが適当と考えたからである。またこのアルゴリズムでは同一レーン内で走行する場合のものを示しており、S16で隣のレーンにレーンチェンジを行ったと判断される場合には、一旦キャンセルして改めてドライバがリセットするまでは再起動しないようにした。   To explain these, the vehicle speed V is compared with the predetermined vehicle speed VTH because the correction function is considered unnecessary when the vehicle speed is extremely low, and it is appropriate not to restart until the driver resets again. It is. This algorithm shows a case where the vehicle travels within the same lane. If it is determined in S16 that a lane change has been made to the adjacent lane, it will not be restarted until it is canceled and the driver is reset again. I did it.

これは、このキャンセル機能を単純に省略すれば、図示のアルゴリズムにあっては、レーンチェンジを完了した後も前のレーンに戻ろうとするバイアス力が働くことになるからである。勿論レーンチェンジが行われた場合には、自動的に新しいレーンを認識してそのレーン内部で上記の制御を行わせることも可能であるが、その場合にはCPU2が車両がレーン区分線(白線)N(図4)を越えたことを認識し、次のレーン区分線をターゲットに追いかけるようにすれば良い。   This is because, if this cancel function is simply omitted, the biasing force to return to the previous lane works even after the lane change is completed in the illustrated algorithm. Of course, when a lane change is made, it is also possible to automatically recognize a new lane and cause the above control to be performed inside the lane. Recognizing that N (FIG. 4) has been exceeded, the next lane division line may be followed to the target.

S16で否定されるときはS18に進み、図示の如く、目標操舵角度θDと危険度αRにゲイン(比例定数)K1,K2などを乗じてバイアスモータ90の目標変位(バイアス力)βDとして算出する。このように、基本的には、目標操舵角度θDにゲインを乗じた舵力を算出し、その舵力を得るべくバイアスモータ90を駆動してアーム92に変位を与える。この実施例ではバイアスモータ90のアーム変位を舵力に変換するバネ94は線型特性なので、バイアスモータ90への目標変位βDはθDに比例した量となる。   When the result in S16 is negative, the program proceeds to S18, and as shown in the figure, the target displacement (bias force) βD of the bias motor 90 is calculated by multiplying the target steering angle θD and the risk αR by gains (proportional constants) K1, K2, etc. . Thus, basically, the steering force obtained by multiplying the target steering angle θD by the gain is calculated, and the bias motor 90 is driven to obtain the steering force, and the arm 92 is displaced. In this embodiment, since the spring 94 for converting the arm displacement of the bias motor 90 into a steering force is linear, the target displacement βD to the bias motor 90 is an amount proportional to θD.

ここで、ゲインK2は危険度αRに応じて修正するが、それについて説明すると、危険度αRが出力されているときは、差し迫った後続車両が直ぐ近くに存在するので、これとの衝突を回避するにはある程度ゲインK2を大きく設定して時間遅れがないようにすることが望ましい。しかしゲインK2を高めた場合を想定するに、この状態でハンドルを後続車両のいる側に操舵した場合、危険度αRに基づいて目標変位(バイアス力)を算出したとすると、強力に元のレーンに押し戻され、その戻し力も強力なために車両は反対車線にまで押し返されることが予想される。   Here, the gain K2 is corrected in accordance with the risk level αR. To explain this, when the risk level αR is output, the imminent following vehicle is present in the immediate vicinity, so that collision with this is avoided. For this purpose, it is desirable to set the gain K2 large to some extent so that there is no time delay. However, assuming that the gain K2 is increased, and if the steering wheel is steered to the side where the following vehicle is present in this state, if the target displacement (bias force) is calculated based on the risk αR, the original lane is strongly The vehicle is expected to be pushed back to the opposite lane because the return force is strong.

これでは不都合なので、レーンの中央で(ΔL≦0)、ゲインK2を0にまで減少して、上記の副作用が起きないようにしている。即ち、レーンの中央から後続車両のいる側へは中央から車両が反れた距離ΔLに対して比例的にゲインK2を増大させるが、その反対側へは車両がズレてもゲインK2は0に保つようにした。   Since this is inconvenient, the gain K2 is reduced to 0 at the center of the lane (ΔL ≦ 0) so that the above-mentioned side effects do not occur. That is, from the center of the lane to the side where the following vehicle is present, the gain K2 is increased in proportion to the distance ΔL from which the vehicle has deviated from the center, but the gain K2 is kept at 0 even if the vehicle is shifted to the opposite side. I did it.

またかかる緊急を要する場合にはできるだけ装置のレスポンスが良いことが要求される。このためにドライバの操舵によって車両がレーン中央線ないしはレーン区分線に対して姿勢を変えてΘVだけ「向き」を変えたとき、そのΘVを使ってゲインK2を高めて置くようにしている。ΘVはこれから車両が隣のレーンに近づくための初期の現象であるからその分早い対応が期待できる。一種の微分制御である。勿論ΘVの代わりに操舵ハンドルの回転速度を用いても同様な効果が期待できる。   When such an emergency is required, it is required that the response of the device is as good as possible. For this reason, when the vehicle changes its orientation with respect to the lane center line or lane division line by the driver's steering and changes its direction by ΘV, the gain K2 is increased using the ΘV. Since ΘV is an early phenomenon for the vehicle to approach the next lane from now on, it can be expected to respond quickly. It is a kind of differential control. Of course, the same effect can be expected by using the rotational speed of the steering wheel instead of ΘV.

続いてS20に進んで算出された目標変位βDから現在の変位βを減算すると共にゲインK0を乗じてバイアスモータ90のトルクTを算出し、S22に進んで算出したトルクTを上限値T0と比較し、それを超えるときは上限値T0に制限する。これは、この第2実施例の場合、過大なトルクを投入してもストッパ96,98によってアーム92の最大ストロークが決まっているので、消費電流がムダとなるのを防止する目的と、過大電流が流れつづけることによる焼損を防止する目的からである。   Subsequently, the routine proceeds to S20, the torque T of the bias motor 90 is calculated by subtracting the current displacement β from the calculated target displacement βD and multiplied by the gain K0, and the procedure proceeds to S22 to compare the calculated torque T with the upper limit value T0. If it exceeds the upper limit, it is limited to the upper limit value T0. In the case of the second embodiment, the maximum stroke of the arm 92 is determined by the stoppers 96 and 98 even when an excessive torque is applied. This is for the purpose of preventing burning due to the continuous flow of water.

続いてS24に進んで決定した出力トルクとなるようにモータ供給電流値を計算し、モータアンプに出力する。尚、供給電流値はエンコーダ116の出力値と目標値の差が減少するようにフィードバック制御される。続いてS26に進んで終了と判断されるまで以上の処理を繰り返す。   Subsequently, the process proceeds to S24, where the motor supply current value is calculated so as to be the determined output torque, and is output to the motor amplifier. The supply current value is feedback controlled so that the difference between the output value of the encoder 116 and the target value decreases. Subsequently, the process proceeds to S26 and the above process is repeated until it is determined that the process is finished.

この実施例は上記の如く、走行中の前方道路の車線状態を検知するCCDカメラ10および画像処理装置64からなる第1の手段と、自車の道路車線に対する現在の位置関係を検知するCPU1からなる第2の手段と、前記第1、第2の手段の出力から前方道路車線に対する自車の位置関係を維持するために必要な操舵量(目標操舵角度θD)を算出するCPU1からなる第3の手段と、車両の操舵車輪を作動させるステアリングホイール18、コラムシャフト20などの操向機構からなる操向手段と、および前記第3の手段の出力に応じて前記操向手段に操舵トルクを発生させるバイアスモータ90、アーム92、パワーシリンダ50および図11のS18からなる付勢手段からなる如く構成した。   In this embodiment, as described above, the first means comprising the CCD camera 10 and the image processing device 64 for detecting the lane condition of the road ahead and the CPU 1 for detecting the current positional relationship of the own vehicle with respect to the road lane. And a second means comprising a CPU 1 for calculating a steering amount (target steering angle θD) necessary for maintaining the positional relationship of the host vehicle with respect to the forward road lane from the outputs of the first and second means. A steering torque is generated in the steering means in response to the output of the steering means of the steering wheel 18 and the column shaft 20 for operating the steering wheel of the vehicle, and the output of the third means. The bias motor 90, the arm 92, the power cylinder 50, and the biasing means including S18 in FIG. 11 are configured.

更には、走行中の前方道路の車線状態を検知する前記第1の手段と、自車の道路車線に対する現在の位置関係を検知する前記第2の手段と、前記第1、第2の手段の出力から前方道路車線に対する自車の位置関係を維持するために必要な操舵量を算出する前記第3の手段と、ステアリングホイールに加えられる操舵トルクの方向と大きさを検出するピニオンギア24、ラックギア28、4ウエイ弁46などからなるトルク検出手段と、前記トルク検出手段の出力から所定の関係に基づいて必要な操舵力の少なくとも一部を支援するパワーシリンダ50などからなる支援手段と、および前記第3の手段の出力に応じて前記所定の関係を変更する図11のS18からなる補正手段からなる如く構成した。   Furthermore, the first means for detecting the lane condition of the road ahead, the second means for detecting the current positional relationship of the own vehicle with respect to the road lane, and the first and second means The third means for calculating the steering amount necessary for maintaining the positional relationship of the host vehicle with respect to the front road lane from the output, the pinion gear 24 for detecting the direction and magnitude of the steering torque applied to the steering wheel, and the rack gear 28, a 4-way valve 46, etc., a torque detection means, a support means comprising a power cylinder 50 that supports at least a part of a necessary steering force based on a predetermined relationship from the output of the torque detection means, and the The correction means is composed of S18 in FIG. 11 for changing the predetermined relationship in accordance with the output of the third means.

更には、自車の周囲の障害物を検知するレーダ12からなる障害物検知手段と、前記障害物検知手段の出力に応じて前記障害物の存在する方向に操舵したときの危険度を算出する周囲環境評価装置68からなる危険度算出手段と、ステアリングホイールに加えられる操舵トルクの方向と大きさを検出する前記トルク検出手段と、前記トルク検出手段の出力から所定の関係に基づいて必要な操舵力の少なくとも一部を支援する前記支援手段と、および少なくとも前記危険度算出手段の出力に基づいて前記支援手段が動作を開始すべき操舵トルク閾値を算出して前記トルク検出手段の出力と比較し、よって得られた比較結果に応じて前記所定の関係を変更する前記補正手段とからなる如く構成した。 Furthermore, the obstacle detection means comprising the radar 12 for detecting obstacles around the host vehicle and the degree of danger when steering in the direction in which the obstacle exists are calculated according to the output of the obstacle detection means. Necessary steering based on a predetermined relationship from the output of the torque detection means, the torque detection means for detecting the direction and the magnitude of the steering torque applied to the steering wheel, comprising the ambient environment evaluation device 68 A steering torque threshold value for starting the operation of the assisting means based on at least the output of the risk calculating means and the assisting means for assisting at least a part of the force, and comparing it with the output of the torque detecting means; Thus, the correction unit is configured to change the predetermined relationship in accordance with the comparison result obtained .

更には、自車の周囲の障害物を検知する前記障害物検知手段と、前記障害物検知手段の出力に応じて前記障害物の存在する方向に操舵したときの危険度を算出する前記危険度算出手段と、車両の操舵車輪を作動させる前記操向手段と、および前記危険度算出手段の出力に応じて前記操向手段に操舵トルクを発生させる前記付勢手段とからなる如く構成した。   Further, the obstacle detecting means for detecting obstacles around the vehicle, and the risk degree for calculating a risk degree when steering in the direction in which the obstacle exists according to the output of the obstacle detecting means. The calculation means, the steering means for operating the steering wheel of the vehicle, and the urging means for generating steering torque in the steering means in accordance with the output of the risk degree calculation means.

更には、自車の周囲の障害物を検知する前記障害物検知手段と、前記障害物検知手段の出力に応じて前記障害物の存在する方向に操舵したときの危険度を算出する前記危険度算出手段と、車両の操舵車輪を作動させる前記操向手段と、自車の走行車線内で基準線Mからの偏りΔLを検出するCPU1からなる偏り検出手段と、および前記危険度算出手段の出力と前記偏り検出手段の出力に応じて前記操向手段に操舵トルクを発生させるS18からなる付勢手段とからなる如く構成した。   Further, the obstacle detecting means for detecting obstacles around the vehicle, and the risk degree for calculating a risk degree when steering in the direction in which the obstacle exists according to the output of the obstacle detecting means. A calculating means; a steering means for operating a steering wheel of the vehicle; a bias detecting means comprising a CPU 1 for detecting a deviation ΔL from the reference line M in the traveling lane of the host vehicle; and an output of the risk calculating means And an urging means comprising S18 for causing the steering means to generate a steering torque in accordance with the output of the deviation detecting means.

更には、前記偏り検出手段の出力が既定値以下のとき、前記付勢手段の機能を実質的に停止させる(S18)如く構成した。   Further, the function of the biasing means is substantially stopped when the output of the bias detection means is below a predetermined value (S18).

更には、自車の周囲の障害物を検知する前記障害物検知手段と、前記障害物検知手段の出力に応じて前記障害物の存在する方向に操舵したときの危険度を算出する前記危険度算出手段と、車両の操舵車輪を作動させる前記操向手段と、自車の走行車線に対する傾きΘVを検出するCPU1からなる方向検出手段と、および前記危険度算出手段の出力と前記方向検出手段の出力に応じて前記操向手段に操舵トルクを発生させるS18からなる付勢手段とからなる如く構成した。   Further, the obstacle detecting means for detecting obstacles around the vehicle, and the risk degree for calculating a risk degree when steering in the direction in which the obstacle exists according to the output of the obstacle detecting means. A calculation means, a steering means for actuating a steering wheel of the vehicle, a direction detection means comprising a CPU 1 for detecting an inclination ΘV of the own vehicle with respect to the travel lane, an output of the risk calculation means, and the direction detection means The urging means is composed of S18 which causes the steering means to generate a steering torque according to the output.

更には自車の走行車線内で基準線からの偏りを検出する前記偏り検出手段を有し、前記偏り検出手段の出力が既定値0以下のとき、前記付勢手段の機能を実質的に停止させる(S18)如く構成した。   Furthermore, it has the deviation detecting means for detecting deviation from the reference line in the traveling lane of the own vehicle, and when the output of the deviation detecting means is a predetermined value 0 or less, the function of the urging means is substantially stopped. (S18).

更には、自車が自車の走行レーンの区分線を超えて隣のレーンに移ったことを検出するCPU1からなるレーンチェンジ検出手段を有し、前記レーンチェンジ検出手段の出力に応じて操舵力の補正手段の機能を停止させる(S16)如く構成した。   Furthermore, the vehicle has lane change detection means comprising a CPU 1 for detecting that the own vehicle has moved to the adjacent lane beyond the lane marking of the traveling lane of the own vehicle, and the steering force according to the output of the lane change detection means. The function of the correcting means is stopped (S16).

更には、自車の車速を検出する車速センサ16からなる車速検出手段を有し、前記車速検出手段出力に応じて前記付勢手段の機能を停止させる(S14)如く構成した。   Furthermore, it has a vehicle speed detection means comprising a vehicle speed sensor 16 for detecting the vehicle speed of the host vehicle, and the function of the urging means is stopped according to the output of the vehicle speed detection means (S14).

上記の構成によって、現在の車両の走行状態に関する状態量から近い将来の車の状態を予測してフィードフォワードの概念に基づいて操舵力を適正なものに補正し、ドライバに修正操舵を行なわせて、その近い将来の車の挙動をドライバが予測していたものに一致させる、若しくはドライバが見落としていた情報の故に近い将来に遭遇するかもしれない危険性を操舵力の形で提供することが可能となる。   With the above configuration, the state of the vehicle in the near future is predicted based on the state amount related to the current vehicle running state, the steering force is corrected to an appropriate one based on the feed forward concept, and the driver performs corrective steering. Can match the driver's behavior in the near future to what the driver expected, or provide a risk in the form of steering force that may be encountered in the near future due to information the driver has missed It becomes.

更には、将来の車両の状態を予測し、それに基づいて操舵力を左右で変えることで予測情報をドライバに提供できると共に、将来の可能性のある危険に対してドライバに積極的に回避動作を促すことができる。またパワーステアリング装置を具備した車両においてパワーアシスト量を加減することにより操舵力を左右で変える、ないしは積極的に回避動作を起こすことができる。   Furthermore, it is possible to provide prediction information to the driver by predicting the state of the future vehicle and changing the steering force on the left and right based on it, and actively avoiding the driver against possible future risks. Can be urged. In addition, in a vehicle equipped with a power steering device, the steering force can be changed left and right by increasing or decreasing the power assist amount, or an avoidance operation can be actively performed.

更には、ドライバは自分の五感を駆使して運転することが可能であると同時に、この装置の出力を参照しつつ最適な操舵を行うことができる。即ち、ドライバの判断と装置の出力する操舵力とが一致しない場合には、ドライバの操舵が優先するオーバーライド機能を持つと共に、左右いずれの操舵も好ましくないような事態が判断されるときに、その判断の程度に応じて操舵力を左右とも重くすることができる。   Furthermore, the driver can drive by making full use of his senses, and at the same time, can perform optimum steering while referring to the output of this device. In other words, when the driver's judgment does not match the steering force output by the device, the driver has an override function that gives priority to steering, and when it is judged that the steering on either the left or right side is undesirable, The left and right steering forces can be increased according to the degree of determination.

更には、装置がレーンに追従して走行するのに最適な操舵量を算出した場合で且つドライバも操舵に加わっている場合に、ドライバが容易にレーンに沿った操舵ができるように操舵力を介して情報をドライバに提供して人間との共存を図ることができると共に、システムと人間とが操舵に関与する割合を連続的に変更することができ、制御パラメータの設定次第では人間の関与が全くない自動運転へと移行することができる。   Furthermore, when the optimal steering amount is calculated for the device to follow the lane and the driver is also participating in steering, the steering force is applied so that the driver can easily steer along the lane. Information can be provided to the driver via the driver, and the ratio of the system and the human being involved in the steering can be changed continuously. It is possible to shift to automatic operation without any.

より具体的には、この装置は図10に1点鎖線で示すようなピニオン入力0のときでもラック出力が生じる、即ち、ステアリングホイールを自転させる、マイナスの操舵力も出力できるので、ドライバは自分の意識が覚醒している場合には出力されたマイナスの操舵力を参照しつつ自分の五感に頼る運転もできる反面、自分の意識が散漫の場合には出力されたマイナスの操舵力による自動的な操舵によって、レーンから逸脱するのを予防することができ、また前方の障害物を回避することができる。   More specifically, this device generates a rack output even when the pinion input is 0 as shown by a one-dot chain line in FIG. 10, that is, it can also output a negative steering force that rotates the steering wheel. If the consciousness is awake, you can drive by relying on your five senses while referring to the negative steering force that is output, but if your consciousness is distracting, it will automatically be driven by the negative steering force that is output. Steering can prevent departure from the lane and avoid obstacles ahead.

このように装置が積極的に操舵力によってドライバを誘導するときは、ドライバから見たレーンは丁度ボブスレーのようにレーン中央が凹んだ道路を走行しているような感覚が得られ、レーン中央から左右いずれに操舵しようとしても操舵力が重い、即ち、操舵力の仮想的な壁があって中央に戻されようとする安定な装置を提供することができる。   In this way, when the device actively guides the driver by the steering force, the lane seen from the driver can feel as if the lane center is running on a road with a recessed lane center like a bobsled. It is possible to provide a stable device in which the steering force is heavy regardless of whether it is steered to the left or right, that is, there is a virtual wall of the steering force and it is returned to the center.

トライバがレーンチェンジをしようとすれば、この仮想壁を乗り越えるだけの操舵力をハンドルに与えれば目的を達成できる。また後続車両が隣のレーンを走行して近づいてくるときは、今まで存在していなかった上記の仮想壁が後続車両のある側にのみ構築され、しかもその壁の高さは危険度に応じた高さであるような感覚を得ることができる。ドライバはこの壁の出現のために、後続車両のある側に操舵しようとしても壁の高さの為に押し戻され、結果的に衝突が未然防止できることになる。もとより何らかの理由で後続車両が遠ざかるか、分岐路にそれた場合には、当該仮想壁もその高さを低くし、遂には消滅してしまうので、ドライバは全く問題なく普通の感覚で運転することができる。   If Triba wants to change lanes, he can achieve his goal by giving the steering wheel enough steering force to overcome this virtual wall. Also, when the following vehicle is approaching by driving on the adjacent lane, the virtual wall that has not existed until now is built only on the side of the following vehicle, and the height of the wall depends on the degree of danger You can get the feeling of being high. Due to the appearance of this wall, the driver is pushed back due to the height of the wall even if he tries to steer to the side of the following vehicle, and as a result, a collision can be prevented. Of course, if the following vehicle moves away for some reason or diverts, the virtual wall also lowers its height and eventually disappears, so the driver should drive with normal feeling without any problem Can do.

また後続車両がいる側への操舵に際しては、レーン区分線に対する自車の向きに応じても操舵力を重くする、即ち、当該仮想壁の高さを高くするようにしてあるから、レスポンスは良好となり、壁の構築を早く行うことができる。また逆に道路の中央から当該後続車両のある側に近づいた場合にのみ当該仮想壁は構築されるようにしたから、中央を走行している場合には当該壁を意識することなく走行できるし、当該仮想壁に押し戻される場合でも、レーン中央まで戻ってくれば壁は消滅し、反対側のレーンまで押し戻されることはない。   Also, when steering to the side where the following vehicle is, the response is good because the steering force is increased according to the direction of the vehicle relative to the lane marking, that is, the height of the virtual wall is increased. Thus, the wall can be constructed quickly. Conversely, the virtual wall is constructed only when approaching the side of the following vehicle from the center of the road, so when traveling in the center, you can travel without being aware of the wall. Even when pushed back to the virtual wall, the wall disappears if it returns to the center of the lane, and is not pushed back to the opposite lane.

何よりも押し戻される場合にはレーン区分線に対する自車の向きΘVがマイナスとなることにより、壁の高さは自車がレーン中央に向きを変えた瞬間から低くなり始め、ドライバは壁を意識しなくても済むようになる利点がある。   When pushed back more than anything, the direction of the vehicle's orientation ΘV with respect to the lane line becomes negative, and the height of the wall begins to decrease from the moment the vehicle changes its direction to the center of the lane, and the driver is aware of the wall. There is an advantage that it is not necessary.

また操舵力は左右独立に決定することも可能なため、左右の状況に応じて機動的に対処することも可能となる。操舵力のバイアス力には機械的なストッパ96,98も設けたため、装置側の判断と人間側の判断との間に食い違いが生じるような場合でも、バイアス力はある既定値以下に制御でき、人間の行動が優先される。   In addition, since the steering force can be determined independently on the left and right, it is possible to deal with it flexibly according to the left and right situations. Since the steering force bias force is also provided with mechanical stoppers 96 and 98, the bias force can be controlled to a certain predetermined value or less even when there is a discrepancy between the judgment on the device side and the judgment on the human side. Human behavior is given priority.

更には左右転舵の中立点を同定するバネ118,120からなる中立点同定手段を備える如く構成した。即ち、アーム92は初期荷重をもったバネ118,120によって中立位置に保持されるために、制御ユニット60のCPU1,CPU2などに電源を投入して装置を起動する際にバイアス機構、即ち、バイアスモータ90およびアーム92の中立点を容易に確保することができてニュートラルを保証することが容易となる。   Furthermore, it was comprised so that the neutral point identification means which consists of the springs 118 and 120 which identify the neutral point of a left-right steering could be provided. That is, since the arm 92 is held in the neutral position by the springs 118 and 120 having an initial load, the bias mechanism, that is, the bias is applied when the power is supplied to the CPU 1 and CPU 2 of the control unit 60 to start the apparatus. The neutral point of the motor 90 and the arm 92 can be easily secured, and it becomes easy to guarantee neutrality.

またこの第2実施例の特徴は、基本的に操舵力の量を制御することで目的を実現しているからこの実施例に係るバイアス機構の故障時のフェイルセイフは基本的に保証されている。万一の故障時には従来のパワーステアリング装置と同様、操舵力の変化のみ起こり、障害物を回避すると言う操舵系の一番重要な機能は最後まで確保される。   The feature of the second embodiment is basically realized by controlling the amount of steering force, so that the fail-safe operation at the time of failure of the bias mechanism according to this embodiment is basically guaranteed. . In the unlikely event of a failure, only the change in steering force occurs as in the case of the conventional power steering device, and the most important function of the steering system that avoids obstacles is ensured to the end.

またこの実施例の他の特徴は、後述の実施例にも妥当するが、既存のシステムをメインにして幾つかのデバイスを付加するだけで実現できるから、製造設備を大幅に変更する必要もなく、コンパクトで作りやすいことから、得られる製品の信頼性も高く、構造的にも信頼性が高いと共に、安価となる利点がある。特に、パワーステアリング装置を利用するときは、バイアスモータ90の出力が小さくて足り、装置全体を小型にすることができる。但し、これは逆言すれば、バイアスモータ90の出力が比較的大型化するが、この発明に係る装置はマニアルステアリング車両でも実現できることを意味する。   The other features of this embodiment are also applicable to the embodiments described later, but can be realized simply by adding several devices with the existing system as the main, so there is no need to change the manufacturing facility significantly. Since it is compact and easy to make, the product obtained is highly reliable, structurally reliable, and inexpensive. In particular, when the power steering apparatus is used, the output of the bias motor 90 is sufficient, and the entire apparatus can be reduced in size. However, in other words, this means that the output of the bias motor 90 is relatively large, but the device according to the present invention can be realized even in a manual steering vehicle.

更にまた、この実施例に係る装置は、道路構造が直線でドライバがその直線に沿うように修正操舵を加える場合のみならず、道路構造が曲線でドライバがその曲線に沿うように修正操舵を行う場合に、望ましい操舵方向を算出して、その方向と現在ドライバが行っている操舵方向とが一致している場合には操舵力を補正しないが、不一致があるときにはその不一致の方向と大きさに応じて操舵力を軽減してドライバに操舵を促す効果や、これを押し進めて操舵力を重くすることで前記した仮想壁を作り、半強制的に操舵を誘導することも可能となる。ドライバはこの情報を無視することもでき、その情報に従うときには容易に計算されたコースを走行することができる。   Furthermore, the apparatus according to this embodiment performs the correction steering not only when the road structure is a straight line and the driver applies correction steering so that the driver follows the straight line, but also the road structure is curved and the driver follows the curve. In this case, a desired steering direction is calculated, and if the direction matches the steering direction currently performed by the driver, the steering force is not corrected, but if there is a mismatch, the direction and magnitude of the mismatch are not corrected. Accordingly, it is possible to reduce the steering force and prompt the driver to steer, or to push this forward to increase the steering force, thereby creating the virtual wall described above and semi-forcefully guiding the steering. The driver can also ignore this information and can easily follow the calculated course when following that information.

図12は、この発明の第3実施例に係る車両の操舵力補正装置を示す、図6と同様の油圧制御回路図の部分図である。これ以外の制御回路は基本的に図6と変わらない。   FIG. 12 is a partial view of a hydraulic control circuit diagram similar to FIG. 6, showing a vehicle steering force correcting apparatus according to a third embodiment of the present invention. The other control circuits are basically the same as in FIG.

第3実施例においては、ベーンポンプ48のパイロットリリーフ弁76と並列に第2のパイロットリリーフ弁140とサーボモータ142を設け、その設定圧力レベルを決定するバネ144の設定値をサーボモータ142によって可変に制御するようにした。これら2つのパイロットリリーフ弁76,140を並列に配置する結果、油圧制御回路の最高圧力はいずれか低い方の設定圧力レベルに規制される。   In the third embodiment, the second pilot relief valve 140 and the servo motor 142 are provided in parallel with the pilot relief valve 76 of the vane pump 48, and the set value of the spring 144 for determining the set pressure level is made variable by the servo motor 142. I tried to control it. As a result of arranging these two pilot relief valves 76 and 140 in parallel, the maximum pressure of the hydraulic control circuit is restricted to the lower set pressure level.

サーボモータ142の回転運動により第2のパイロットリリーフ弁140のバネ144の設定値を変更するためには、第2実施例と同じようにアームの運動を利用しても良いが、この例ではネジ構造体146を用いた。即ち、サーボモータ142の回転に伴いメネジ148が回転され、メネジとかみ合うオネジ150が直線運動するようにした。   In order to change the set value of the spring 144 of the second pilot relief valve 140 by the rotational movement of the servo motor 142, the movement of the arm may be used as in the second embodiment. Structure 146 was used. That is, the female screw 148 is rotated with the rotation of the servo motor 142, and the male screw 150 meshing with the female screw is caused to linearly move.

メネジ148は直接、サーボモータ142の回転子の中心に加工して設けられる。CPU2が左右いずれの方向にも操舵することを不適切と判断した場合、CPU2はサーボモータ142を駆動して第2のパイロットリリーフ弁140のバネ144の設定値を弱め、供給圧力の最大値を低下させる。その結果、得られるパワーアシスト量を減少させ、操舵力を重くすることができる。   The female screw 148 is directly processed and provided at the center of the rotor of the servo motor 142. When the CPU 2 determines that it is inappropriate to steer in either the left or right direction, the CPU 2 drives the servo motor 142 to weaken the set value of the spring 144 of the second pilot relief valve 140 and increase the maximum supply pressure. Reduce. As a result, the amount of power assist obtained can be reduced and the steering force can be increased.

図13フロー・チャートを参照して第3実施例に係る装置の動作、具体的には上記したサーボモータ142への電流値制御を説明すると、先ずS100ないしS104を経てS106に進み、危険度αに応じてリリーフ弁140の設定圧力を低下させるべく、危険度αにある比例定数K3を乗じた積で基本位置δ0を減算補正してサーボモータの目標位置δDを算出する。   The operation of the apparatus according to the third embodiment, specifically, the current value control to the servo motor 142 described above will be described with reference to the flowchart of FIG. 13. First, the process proceeds from S100 to S104 to S106, and the risk α Accordingly, the target position δD of the servo motor is calculated by subtracting and correcting the basic position δ0 by a product obtained by multiplying the risk α by a proportional constant K3 to reduce the set pressure of the relief valve 140.

続いてS108に進んで目標位置δDと現在の位置δの差に別のゲインK4を乗じてサーボモータトルクTを算出し、S110に進んでモータアンプに出力し、S112で終了と判断されるまで上記の処理を繰り返す。尚、S104で車速Vが既定の車速VTH未満と判断されるときは従前の実施例と同様に上記した制御を実行しないことから、S114に進んでサーボモータ位置を基本位置δ0に修復する。   Subsequently, the process proceeds to S108, where the servo motor torque T is calculated by multiplying the difference between the target position δD and the current position δ by another gain K4, and the process proceeds to S110, where it is output to the motor amplifier. Repeat the above process. When it is determined in S104 that the vehicle speed V is less than the predetermined vehicle speed VTH, the above-described control is not executed as in the previous embodiment, so that the process proceeds to S114 and the servo motor position is restored to the basic position δ0.

第3実施例に係る装置が示す特性線図は、図14のようになる。リリーフ弁140が作動した後の操舵力は、マニアル操舵特性に平行な直線となる。その平行な直線がどこで始まるかはサーボモータ142がバネ144をどの程度弱めたかによって決まり、完全にバネ力がなくなるまで弱めれば、そのときの特性はマニアル操舵の特性と一致する。   The characteristic diagram shown by the apparatus according to the third embodiment is as shown in FIG. The steering force after the relief valve 140 is actuated becomes a straight line parallel to the manual steering characteristic. Where the parallel straight line begins depends on how much the servo motor 142 weakens the spring 144. If the spring is completely weakened, the characteristic at that time coincides with the characteristic of manual steering.

第3実施例ではパワーアシスト量を減少させるだけであるから、自動操縦は原理的に起きない。しかしながら、車両の将来を予測した結果、左右いずれにも操舵を行わない方がより良い結果を予測できる場合がある。例えば後方左右のいずれのレーンにも追い越しを掛けている他の車両がいるような場合で、しかも前方に障害物を検出したような場合がこれに該当する。このような場合、操舵力を左右とも重くすることで、ドライバに直進を促すか、少なくとも自己のレーン内に留まることを促すことができる。   In the third embodiment, since the power assist amount is only reduced, automatic steering does not occur in principle. However, as a result of predicting the future of the vehicle, a better result may be predicted if steering is not performed on either the left or right side. For example, this is the case when there is another vehicle overtaking in any of the left and right lanes, and an obstacle is detected ahead. In such a case, by increasing the steering force on both the left and right sides, it is possible to prompt the driver to go straight ahead or at least stay in his lane.

他方、第3実施例によるときは、リリーフ弁140がパイロット弁であることから、これを駆動して圧力レベルを変化させるモータ142の出力が小さなもので済み、結果的に小型でスペースをとらない装置を構築できる。操舵機構の装着箇所は一般に極めて狭いスペースとなっていることから、装置を小型に纏められることは、実用化の観点からは大変重要なことである。   On the other hand, according to the third embodiment, since the relief valve 140 is a pilot valve, the output of the motor 142 that drives it to change the pressure level can be small, resulting in a small size and space. A device can be constructed. Since the installation location of the steering mechanism is generally an extremely narrow space, it is very important from a practical point of view that the apparatus can be gathered in a small size.

図15は、この発明の第4実施例に係る車両の操舵力補正装置を示す、図12と同様な油圧制御回路の部分図である。   FIG. 15 is a partial view of a hydraulic control circuit similar to FIG. 12, showing a vehicle steering force correcting apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

第3実施例では圧力レベルは無段階に制御するようにしたが、第4実施例ではソレノイド弁160を用いてオンオフ制御するようにした。即ち、CPU2がパワーアシスト量を弱めるか、または皆無にした方が望ましいと判断した場合にはソレノイド162に通電してポペット弁164を開放するようにした。   In the third embodiment, the pressure level is controlled steplessly, but in the fourth embodiment, the solenoid valve 160 is used for on / off control. That is, when the CPU 2 determines that it is desirable to weaken or eliminate the power assist amount, the solenoid 162 is energized to open the poppet valve 164.

その結果、流量制御弁74の図で右側の室74aの圧油は一部逃がされて低下することになり、該弁74は差圧によって右に移動し、ポンプの吐出圧を吸入側に戻す。得られる差圧の程度によって、油圧制御回路の利用可能な最高圧は決まり、パワーアシスト量の限界が決定される。差圧の決定は介在する絞り166の開度に依存している。このときの特性図は先の図14の特性曲線の中の直線の1つとなる。絞り166の選択によっては利用可能圧力レベルは実質的に0となり、そのときはマニアル操舵の特性と一致する。   As a result, in the figure of the flow control valve 74, the pressure oil in the right chamber 74a is partially released and drops, and the valve 74 moves to the right due to the differential pressure, and the discharge pressure of the pump is set to the suction side. return. The maximum pressure that can be used by the hydraulic control circuit is determined by the degree of the differential pressure obtained, and the limit of the power assist amount is determined. The determination of the differential pressure depends on the opening of the throttle 166 interposed. The characteristic diagram at this time is one of the straight lines in the characteristic curve of FIG. Depending on the choice of the throttle 166, the available pressure level will be substantially zero, at which time it matches the characteristics of the manual steering.

この第4実施例もパワーアシスト量を変えるだけであり、自動操縦は起きないが、操舵力を左右とも重くすることができることで、第3実施例と同様の効果を得ることができる。また第3実施例と同じくパイロット弁であるために、弁自体の構造を小型化でき、消費電流も小さくなる利点がある。   The fourth embodiment also only changes the amount of power assist, and automatic steering does not occur, but the same effect as the third embodiment can be obtained by making the steering force heavier on both the left and right. Further, since the pilot valve is the same as in the third embodiment, there is an advantage that the structure of the valve itself can be reduced in size and the current consumption is reduced.

図16は、この発明の第5実施例に係る車両の操舵力補正装置を示す、電動パワーステアリング装置の部分説明斜視図である。第5実施例に係る装置は、油圧を用いない電気モータを主体にする電動パワーステアリング装置を利用するようにした。   FIG. 16 is a partial explanatory perspective view of an electric power steering apparatus showing a vehicle steering force correcting apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. The apparatus according to the fifth embodiment uses an electric power steering apparatus mainly composed of an electric motor that does not use hydraulic pressure.

図16において、操舵トルクを検出するトルクセンサ(ポテンショメータ)170と、その出力に応じてコラムシャフト20を駆動する電動モータ172と、そのモータ172の出力を減速してトルクを増幅するウォームギア形式の減速機174とが一体化されてコラムシャフト20に取りつけられている。図においてその下側には通常のラックアンドピニオン形式の機械的な操向機構が設けられる。このような電動パワーステアリング装置は既に公知で、構造そのものはこの発明とは直接に関係しない。   In FIG. 16, a torque sensor (potentiometer) 170 that detects steering torque, an electric motor 172 that drives the column shaft 20 according to the output thereof, and a worm gear type deceleration that decelerates the output of the motor 172 and amplifies the torque. The machine 174 is integrated with the column shaft 20. In the figure, an ordinary rack and pinion type mechanical steering mechanism is provided on the lower side. Such an electric power steering apparatus is already known, and the structure itself is not directly related to the present invention.

第5実施例においては、ステアリングホイール18にトルクが加えられると、トーションバー176が捩じれ、その捩じれ変位をカム(図示せず)を介してスライダ178の上下運動に変換し、この上下運動をトルクセンサ170(ポテンショメータ)で検知する。即ち、ステアリングホイール18にトルクがないときは直進状態を保っていたスライダ178は、加えられるトルクの方向と大きさに従い、上下の変位に変換される。トルクセンサ170の出力信号は、図17に示すような直線を基調としたものである。   In the fifth embodiment, when torque is applied to the steering wheel 18, the torsion bar 176 is twisted, and the torsional displacement is converted into the vertical motion of the slider 178 via a cam (not shown). It detects with the sensor 170 (potentiometer). That is, when the steering wheel 18 has no torque, the slider 178 that has been kept straight is converted into a vertical displacement according to the direction and magnitude of the applied torque. The output signal of the torque sensor 170 is based on a straight line as shown in FIG.

CPU2はこの信号と車速信号を入力し、パワーステアリング用の電動モータ172に図18に実線で示すような電流指令値を出力する。かくして装置全体としての特性は図19に実線で示すような車速応動型を示す。ここまでは公知であり、本発明の主要な部分を構成するものではない。   The CPU 2 inputs this signal and the vehicle speed signal, and outputs a current command value as indicated by a solid line in FIG. 18 to the electric motor 172 for power steering. Thus, the characteristics of the entire apparatus show a vehicle speed response type as shown by a solid line in FIG. Up to this point, it is known and does not constitute the main part of the present invention.

図20はこの第5実施例に係る装置の動作を示すフロー・チャートである。以下説明すると、S200において検出パラメータを読み込む。ここで操舵力(トルク)τsはトルクセンサ170の出力であり、左右の操舵方向に応じて正負の値をとる。   FIG. 20 is a flowchart showing the operation of the apparatus according to the fifth embodiment. In the following description, detection parameters are read in S200. Here, the steering force (torque) τs is an output of the torque sensor 170, and takes a positive or negative value according to the left and right steering directions.

続いてS202に進んでCPU1の算出した危険度αR, αLと目標操舵角度θDを読み込む。第5実施例においては第2実施例と異なり、左右のレーンについて危険度αを算出するようにした。即ち、第2実施例においては例えば左転舵を重くするように制御し、第3、第4実施例においては左右の転舵を重くするように制御するが、第5実施例においては左右とも独立に制御する。   Subsequently, the process proceeds to S202, and the risk degrees αR, αL and the target steering angle θD calculated by the CPU 1 are read. In the fifth embodiment, unlike the second embodiment, the risk α is calculated for the left and right lanes. That is, in the second embodiment, for example, the left steering is controlled to be heavy, and in the third and fourth embodiments, the left and right steering is controlled to be heavy, but in the fifth embodiment, both the left and right are controlled. Control independently.

続いてS204に進み、アシストを開始する操舵力の閾値τTHを目標操舵角度θDと左右の危険度αR, αLで補正して左右方向で別々に求め、S206に進み、ゲインK5を、その基本値K0に、検出車速Vと所定値V1との比と1の差を乗じて、即ち、ゲインK5を車速が上昇するにつれて減少するように算出する。   Subsequently, the process proceeds to S204, where the steering force threshold value τTH for starting the assist is corrected by the target steering angle θD and the left and right risk levels αR, αL, separately obtained in the left and right directions, and the process proceeds to S206, where the gain K5 is set to the basic value Multiply K0 by the difference between the ratio of the detected vehicle speed V and the predetermined value V1 and 1, that is, the gain K5 is calculated so as to decrease as the vehicle speed increases.

次いでS208に進んで上限値T0から車速Vと危険度αR, αLの積を減算して最大トルクTMAXを算出する。危険度が左右レーンで別々に設定されることから、最大トルクTMAXも左右方向で別々に設定する。次いでS210に進んで検出操舵力(トルク)τsの絶対値をアシスト開始操舵力閾値τ0R, τ0Lとそれぞれ比較し、検出操舵力τsが左右方向の閾値τ0R, τ0L(S204で算出)のいずれか若しくは双方を超えるときはS212に進んで検出操舵力の正負、即ち、操舵方向に応じて値γを+1か−1に設定する。   Next, the routine proceeds to S208, where the maximum torque TMAX is calculated by subtracting the product of the vehicle speed V and the danger levels αR, αL from the upper limit value T0. Since the degree of risk is set separately for the left and right lanes, the maximum torque TMAX is also set separately for the left and right directions. Next, the routine proceeds to S210, where the absolute value of the detected steering force (torque) τs is compared with the assist start steering force threshold values τ0R, τ0L, respectively, and the detected steering force τs is one of the left and right threshold values τ0R, τ0L (calculated in S204) or When both are exceeded, the routine proceeds to S212, where the value γ is set to +1 or −1 according to the sign of the detected steering force, that is, the steering direction.

次いでS214に進んで検出操舵力τsと補正された閾値τ0Rまたはτ0Lとγの積の差にゲインK5を乗じてモータトルクTCを算出する。ここで閾値τ0Rまたはτ0Lは値γを乗算されて左右いずれかの方向の値となる。次いでS216に進んで算出されたモータトルクTCの絶対値をS208で算出された最大トルクTMAXと比較し、最大トルクを超えているときは最大トルク、より正確には最大トルクにγを乗じた左右いずれかの最大トルクに制限される。   Next, the routine proceeds to S214, where the motor torque TC is calculated by multiplying the difference between the detected steering force τs and the corrected threshold value τ0R or the product of τ0L and γ by the gain K5. Here, the threshold value τ0R or τ0L is multiplied by the value γ to become a value in either the left or right direction. Next, in S216, the absolute value of the motor torque TC calculated in step S216 is compared with the maximum torque TMAX calculated in step S208. When the maximum torque is exceeded, the maximum torque is calculated. More precisely, the maximum torque is multiplied by γ. Limited to either maximum torque.

次いでS218に進んで出力トルクTをモータアンプに出力する。このようにθDと危険度αR, αLに応じて操舵力を設定するが、設定はパワーアシスト量の加減で行うようにした。尚、S210で検出操舵力τsの絶対値がアシスト開始閾値τ0以下と判断されるときはS220に進み、アシストを行わないことからモータトルクTCは零とする。上記の処理をS222で終了と判断されるまで繰り返す。   Next, in S218, the output torque T is output to the motor amplifier. In this way, the steering force is set according to θD and the risk degrees αR and αL, but the setting is made by adjusting the power assist amount. If it is determined in S210 that the absolute value of the detected steering force τs is equal to or less than the assist start threshold value τ0, the process proceeds to S220, and the motor torque TC is set to zero because no assist is performed. The above process is repeated until it is determined in S222 that the process is ended.

上記の如く、アシストを開始する操舵力(トルク)の閾値τTHを目標操舵角度θDと左右の危険度αR, αLで補正し、その後の処理ではこの補正された閾値τ0R, τ0Lと将来(または現在)加えられる操舵力τsとの比較を行い、その差分に応じた電流値を出力する。   As described above, the threshold value τTH of the steering force (torque) for starting the assist is corrected by the target steering angle θD and the left and right risk levels αR, αL, and the corrected threshold values τ0R, τ0L and the future (or present) are processed in the subsequent processing. ) Compare with the applied steering force τs and output a current value corresponding to the difference.

補正された操舵トルクの閾値τ0Rまたはτ0Lはゲインの選択如何ではマイナスになることがあり、閾値がマイナスの場合には操舵トルクが入力されなくても操舵が起きて自動運転が可能となる。従って従前の実施例と同じく人間と装置の共同運転から完全な自動運転まで、原理的には同じアルゴリズムで対応できることになる。   The corrected threshold value τ0R or τ0L of the steering torque may be negative depending on the selection of the gain. When the threshold value is negative, steering occurs and automatic driving is possible even if no steering torque is input. Therefore, in the same way as in the previous embodiment, the same algorithm can be used in principle, from joint operation of humans and devices to complete automatic operation.

第5実施例の操舵特性を説明するに、図18および図19で、ある車速Vaで走行している場合の補正が行われなかった特性を太線の実線で、補正が行われた場合の特性を破線Eで示す。例示の破線Eの特性は操舵力を重く制御する場合を示しているが、勿論、操舵力を軽く制御する場合もあり、その場合には1点鎖線Fとなる。更に2点鎖線Gまで移行させれば、上記の如く、操舵力はマイナスとなって自動運転の可能性を発揮する。   The steering characteristic of the fifth embodiment will be described. In FIG. 18 and FIG. 19, the characteristic that is not corrected when the vehicle is traveling at a certain vehicle speed Va is the bold solid line and the characteristic that is corrected. Is indicated by a broken line E. The characteristic of the broken line E in the example shows a case where the steering force is controlled to be heavy, but of course, the steering force may be controlled lightly. Further, when the transition is made to the two-dot chain line G, the steering force becomes negative as described above, and the possibility of automatic driving is exhibited.

第5実施例によれば、ソフトウェアによる対応が可能なため、第2実施例とは違って左右のアシスト量を全く独立に決定することができる。また、ゲインK5の計算プロセスを少し変形させれば、車速によってK5を変えるだけではなく、上記危険度αに応じても変化させることが容易にでき、その場合は図19の特性線図の勾配まで危険度に応じて変えることができる。   According to the fifth embodiment, since it is possible to deal with software, unlike the second embodiment, the left and right assist amounts can be determined completely independently. Further, if the calculation process of the gain K5 is slightly modified, not only can the K5 be changed depending on the vehicle speed, but also can be easily changed according to the risk α, in which case the slope of the characteristic diagram of FIG. Can vary depending on the degree of danger.

例えば図20フロー・チャートに示すアルゴリズムでゲインK5の計算式を
K5 =K0(α0 −αR)(α0 −αL)×(1−V/ V1) α0 :ある定数
と変形すれば、危険度が高い程、ゲインK5が小さくなり、パワーアシスト量が減少することになる。
For example, with the algorithm shown in the flow chart of FIG. 20, if the formula for calculating the gain K5 is changed to K5 = K0 (α0−αR) (α0−αL) × (1−V / V1) α0: a certain constant, the risk is high. As the gain K5 decreases, the power assist amount decreases.

その減少の様子は、図19で直線の傾きが立ってきてマニアル操舵特性の直線に近づくようになる。極端な場合、左右いずれかの危険度がα0 を越えればK5はマイナスとなるから、電流は逆流してマニアル操舵の線を超えて左側に移行し、マニアル操舵時よりも重い操舵力を実現し得る。   The state of the decrease is that the straight line slopes in FIG. 19 and approaches the straight line of the manual steering characteristic. In extreme cases, if either the left or right risk exceeds α0, K5 becomes negative, so the current flows backward and moves to the left over the manual steering line, realizing a heavier steering force than during manual steering. obtain.

第5実施例では上記の如く、走行中の前方道路の車線状態を検知するCCDカメラ10、画像処理装置64からなる第1の手段と、自車の道路車線に対する現在の位置関係を検知するCPU1からなる第2の手段と、前記第1、第2の手段の出力から前方道路車線に対する自車の位置関係を維持するために必要な操舵量を算出するCPU1からなる第3の手段と、車両の操舵車輪を作動させるステアリングホイール18などからなる操向手段と、および前記第3の手段の出力に応じて前記操向手段に操舵トルクを発生させる電動モータ172からなる付勢手段とからなる如く構成した。   In the fifth embodiment, as described above, the first means comprising the CCD camera 10 and the image processing device 64 for detecting the lane condition of the road ahead and the CPU 1 for detecting the current positional relationship of the own vehicle with respect to the road lane. A second means comprising: a third means comprising a CPU 1 for calculating a steering amount necessary for maintaining the positional relationship of the host vehicle with respect to the forward road lane from the outputs of the first and second means; and a vehicle Steering means comprising a steering wheel 18 for actuating the steering wheel, and biasing means comprising an electric motor 172 for generating steering torque in response to the output of the third means. Configured.

更には、走行中の前方道路の車線状態を検知する前記第1の手段と、自車の道路車線に対する現在の位置関係を検知する前記第2の手段と、前記第1、第2の手段の出力から前方道路車線に対する自車の位置関係を維持するために必要な操舵量を算出する前記第3の手段と、ステアリングホイールに加えられる操舵トルクτsの方向と大きさを検出するトルクセンサ170からなるトルク検出手段と、前記トルク検出手段の出力から所定の関係に基づいて必要な操舵力の少なくとも一部を支援する電動モータ172からなる支援手段と、および前記第3の手段の出力に応じて前記所定の関係を変更する図20のS214からなる補正手段とからなる如く構成した。   Furthermore, the first means for detecting the lane condition of the road ahead, the second means for detecting the current positional relationship of the own vehicle with respect to the road lane, and the first and second means From the third means for calculating the steering amount necessary for maintaining the positional relationship of the host vehicle with respect to the forward road lane from the output, and the torque sensor 170 for detecting the direction and magnitude of the steering torque τs applied to the steering wheel. According to the output of the torque detection means, the support means including the electric motor 172 that supports at least a part of the necessary steering force based on a predetermined relationship from the output of the torque detection means, and the output of the third means The correction means is composed of S214 in FIG. 20 for changing the predetermined relationship.

更には、前記第3の手段が右または左転舵を出力したとき、前記支援手段は同方向転舵の支援量を増加する(S204,S214)如く構成した。   Furthermore, when the third means outputs right or left turning, the support means is configured to increase the amount of support for the same direction turning (S204, S214).

更には、前記第3の手段が右または左転舵を出力したとき、前記支援手段は反対方向転舵の支援量を減少または零とする(S204,S214)如く構成した。   Further, when the third means outputs a right or left turning, the support means is configured to reduce or reduce the support amount of the opposite direction turning (S204, S214).

更には、前記所定の関係は、前記トルク検出手段の出力τsが所定値τ0より小さいときは支援量を減少または零とする(S210)と共に、前記トルク検出手段の出力が前記所定値を超えたときは支援量を前記操舵トルクτsに関連付けて決定する(S214)如く構成した。   Further, the predetermined relationship is that when the output τs of the torque detection means is smaller than the predetermined value τ0, the support amount is reduced or zero (S210), and the output of the torque detection means exceeds the predetermined value. In some cases, the support amount is determined in association with the steering torque τs (S214).

更には、前記補正手段は、前記所定値τ0を変更する(S204)如く構成した。   Further, the correcting means is configured to change the predetermined value τ0 (S204).

更には、前記補正手段は、前記第3の手段の出力に関連した量θDを前記支援手段の支援量に加えることで、右または左転舵の操舵力を付勢する(S204,S214)如く構成した。   Further, the correction means adds the amount θD related to the output of the third means to the support amount of the support means, thereby energizing the steering force of the right or left turning (S204, S214). Configured.

更には、前記必要な操舵力を規制する規制手段(S206,S208)を備える如く構成した。   Furthermore, it comprises so that the control means (S206, S208) which controls the said required steering force may be provided.

更には、前記所定の関係は、ステアリングホイールに加えられるトルクτsが所定の既定値τ0を超えたとき、支援量を前記トルクの大きさに比例した値とするように構成される(S210,S214)と共に、前記第3の手段は前記既定値を負値に変更する(S214)如く構成した。   Furthermore, the predetermined relationship is configured such that when the torque τs applied to the steering wheel exceeds a predetermined predetermined value τ0, the support amount is set to a value proportional to the magnitude of the torque (S210, S214). In addition, the third means is configured to change the predetermined value to a negative value (S214).

更には、自車の周囲の障害物を検知する側方レーダ12bからなる障害物検知手段と、前記障害物検知手段の出力に応じて前記障害物の存在する方向に操舵したときの危険度を算出する周囲環境評価装置68からなる危険度算出手段と、ステアリングホイールに加えられる操舵トルクの方向と大きさを検出する前記トルク検出手段と、前記トルク検出手段の出力から所定の関係に基づいて必要な操舵力の少なくとも一部を支援する前記支援手段と、および少なくとも前記危険度算出手段の出力に基づいて前記支援手段が動作を開始すべき操舵トルク閾値を算出して前記トルク検出手段の出力と比較し、よって得られた比較結果に応じて前記所定の関係を変更するS204,S210,S214からなる補正手段とからなる如く構成した。 Furthermore, the obstacle detection means comprising a side radar 12b for detecting obstacles around the vehicle and the degree of danger when steering in the direction in which the obstacle exists according to the output of the obstacle detection means. Necessary on the basis of a predetermined relationship from the output of the torque detection means, the risk detection means for detecting the direction and magnitude of the steering torque applied to the steering wheel, and the risk calculation means comprising the surrounding environment evaluation device 68 to calculate The assist means for assisting at least a part of the steering force, and at least an output of the torque detection means by calculating a steering torque threshold at which the support means should start operation based on the output of the risk calculation means. Comparing, and the correction means consisting of S204, S210, S214 that changes the predetermined relationship according to the comparison result obtained .

更には、前記補正手段は、前記危険度算出手段の出力に応じて、少なくとも前記障害物の存在する方向の転舵の支援量を減少する(S214)如く構成した。   Furthermore, the correction means is configured to reduce the amount of turning assistance in at least the direction in which the obstacle exists in accordance with the output of the risk degree calculation means (S214).

上記構成によって、第5実施例にあっても、現在の車両の走行状態に関する状態量から近い将来の車の状態を予測してフィードフォワードの概念に基づいて操舵力を適正なものに補正し、ドライバに修正操舵を行なわせて、その近い将来の車の挙動をドライバが予測していたものに一致させる、若しくはドライバが見落としていた情報の故に近い将来に遭遇するかもしれない危険性を操舵力の形で提供することが可能となる。   With the above configuration, even in the fifth embodiment, the state of the vehicle in the near future is predicted from the state quantity related to the current vehicle traveling state, and the steering force is corrected to an appropriate one based on the concept of feedforward, Let the driver perform corrective steering to match the behavior of the vehicle in the near future to what the driver had predicted, or the risk that the driver might encounter in the near future because of information that the driver overlooked Can be provided in the form of

更には、将来の車両の状態を予測し、それに基づいて操舵力を左右で変えることで予測情報をドライバに提供できると共に、将来の可能性のある危険に対してドライバに積極的に回避動作を促すことができる。またパワーステアリング装置を具備した車両においてパワーアシスト量を加減することにより操舵力を左右で変える、ないしは積極的に回避動作を起こすことができる。   Furthermore, it is possible to provide prediction information to the driver by predicting the state of the future vehicle and changing the steering force on the left and right based on it, and actively avoiding the driver against possible future risks. Can be urged. In addition, in a vehicle equipped with a power steering device, the steering force can be changed left and right by increasing or decreasing the power assist amount, or an avoidance operation can be actively performed.

更には、ドライバは自分の五感を駆使して運転することが可能であると同時に、この装置の出力を参照しつつ最適な操舵を行うことができる。即ち、ドライバの判断と装置の出力する操舵力とが一致しない場合には、ドライバの操舵が優先するオーバーライド機能を持つと共に、左右いずれの操舵も好ましくないような事態が判断されるときに、その判断の程度に応じて操舵力を左右とも重くすることができる。   Furthermore, the driver can drive by making full use of his senses, and at the same time, can perform optimum steering while referring to the output of this device. In other words, when the driver's judgment does not match the steering force output by the device, the driver has an override function that gives priority to steering, and when it is judged that the steering on either the left or right side is undesirable, The left and right steering forces can be increased according to the degree of determination.

更には、装置がレーンに追従して走行するのに最適な操舵量を算出した場合で且つドライバも操舵に加わっている場合に、ドライバが容易にレーンに沿った操舵ができるように操舵力を介して情報をドライバに提供して人間との共存を図ることができると共に、システムと人間とが操舵に関与する割合を連続的に変更することができ、制御パラメータの設定次第では人間の関与が全くない自動運転へと移行することができる。   Furthermore, when the optimal steering amount is calculated for the device to follow the lane and the driver is also participating in steering, the steering force is applied so that the driver can easily steer along the lane. Information can be provided to the driver via the driver, and the ratio of the system and the human being involved in the steering can be changed continuously. It is possible to shift to automatic operation without any.

図21は、この発明の第6実施例に係る車両の操舵力補正装置を示す、図20と同様なフロー・チャートである。   FIG. 21 is a flow chart similar to FIG. 20, showing a vehicle steering force correcting apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.

第6実施例の装置構造は、基本的に第5実施例のそれと同様であり、制御のアルゴリズムのみを相違させた。第6実施例では危険度αは左右同じものとして扱った。   The device structure of the sixth embodiment is basically the same as that of the fifth embodiment, and only the control algorithm is different. In the sixth embodiment, the risk degree α is treated as the same on the left and right.

以下説明すると、S300からS312まで進んで第5実施例とほぼ同様な手順でモータトルクTCを算出した後、S314に進み、算出したモータトルクTCから危険度αにゲインKTを乗じた積を減算した絶対値を最大トルクTMAXと比較し、それ以下であれば算出モータトルクTCから危険度αとゲインKTの積を減算した値を出力トルクTとすると共に、最大トルクTMAXを超えるときは最大トルク(γを乗じて正負決定)を出力トルクTとする。   Explaining below, after proceeding from S300 to S312 and calculating the motor torque TC in substantially the same procedure as in the fifth embodiment, proceed to S314 and subtracting the product of the risk α and the gain KT from the calculated motor torque TC. The absolute value is compared with the maximum torque TMAX, and if it is less than that, the value obtained by subtracting the product of the risk α and the gain KT from the calculated motor torque TC is used as the output torque T. The output torque T is defined as (determined to be positive or negative by multiplying by γ).

即ち、第5実施例ではセンサの出力情報にバイアスを加えたが、第6実施例では電動モータへの出力信号にバイアスを加えるようにした。そのときの特性変化を図22および図23に第5実施例の場合と同じく破線にて示す。第6実施例においても第5実施例の同様に、破線で示す特性が与えられるとき、操舵力(ピニオントルク)が零でも路面抵抗(ラック出力)は生じており、小さなバイアス信号でもマイナスの操舵力、即ち、ステアリングホイールを自転させる自動操舵を実現させることができる。尚、残余の構成および効果は第5実施例と同様である。   That is, in the fifth embodiment, a bias is added to the output information of the sensor, but in the sixth embodiment, a bias is added to the output signal to the electric motor. The characteristic change at that time is shown by a broken line in FIGS. 22 and 23 as in the case of the fifth embodiment. Similarly to the fifth embodiment, in the sixth embodiment, when the characteristic indicated by the broken line is given, road resistance (rack output) is generated even if the steering force (pinion torque) is zero, and even a small bias signal causes a negative steering. Force, that is, automatic steering for rotating the steering wheel can be realized. The remaining configuration and effects are the same as in the fifth embodiment.

尚、第6実施例においてもS302で目標操舵角度θDを読み込み、第5実施例の図20のS204と同様のステップを設けても良い。また危険度αを左右別々に設定するなど、第5実施例の構成を部分的に取り入れても良い。   In the sixth embodiment, the target steering angle θD may be read in S302, and the same steps as in S204 of FIG. 20 in the fifth embodiment may be provided. Further, the configuration of the fifth embodiment may be partially incorporated such that the risk degree α is set separately on the left and right.

上記した実施例では、前方の道路状況を知る手段にCCDカメラと画像処理装置を例示したが、原理的にはナビゲーションの情報も使えることは容易に理解できよう。現在のナビゲーションが持つ情報量は未だ十分ではなく、且つ現在位置を検出するシステムの精度も余り良くないため、現在の道路状態とその道路に対する自車の位置及び方向、更には先の道路状態などを予知するには、CCDカメラを用いた画像認識技術が現在では有利であり、従って開示した実施例ではこの方式を採用している。   In the above-described embodiment, the CCD camera and the image processing apparatus are exemplified as means for knowing the road condition ahead. However, it can be easily understood that navigation information can be used in principle. The amount of information that the current navigation has is not yet sufficient, and the accuracy of the system that detects the current position is not so good, so the current road condition and the position and direction of the vehicle relative to the road, as well as the previous road condition, etc. Therefore, image recognition technology using a CCD camera is currently advantageous, and the disclosed embodiment adopts this method.

現在画像処理による環境認識技術の代わりに道路側に磁気を帯びた標識をレーンに沿って埋め込み、この磁気を頼りにレーンを認識する技術が主として監督官庁より提案されている。無論この技術が利用できるようになれば、高価な画像処理技術に頼ることなく、この発明は実施可能となる。   At present, a technology for recognizing a lane by relying on this magnetism has been proposed mainly by the supervisory authority, embedding a magnetic sign on the road side instead of the environment recognition technology by image processing. Of course, if this technology becomes available, the present invention can be implemented without relying on expensive image processing technology.

また、走行道路の例として高速道路を挙げたが、それに限られるものではなく、区分線を介して認識できるような道路環境であれば、一般道路でも実施可能である。   Moreover, although the highway was mentioned as an example of a traveling road, it is not restricted to it, If it is a road environment which can be recognized through a division line, it can implement also on a general road.

また上記した実施例では、パワーステアリングを具備した車両に基づいて説明してきたが、パワーステアリングは必須条件ではなく、マニアル式のものでもこの発明は適用できる。   In the above-described embodiments, the description has been made based on the vehicle equipped with the power steering. However, the power steering is not an essential condition, and the present invention can be applied to a manual type.

また、上記した実施例のうち、第5、第6実施例においてトルクセンサとして例示のものに限定されるものではなく、その他の構造のものであっても良い。   Of the above-described embodiments, the torque sensors in the fifth and sixth embodiments are not limited to those illustrated as examples, and may have other structures.

この発明の第1実施例に係る車両の操舵力補正装置を全体的に示す説明斜視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory perspective view generally showing a vehicle steering force correction apparatus according to a first embodiment of the present invention; 図1の装置の操舵機構を概略的に示す説明上面図である。FIG. 2 is an explanatory top view schematically showing a steering mechanism of the apparatus of FIG. 1. 図1の装置の制御ユニットの詳細を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detail of the control unit of the apparatus of FIG. 図3ブロック図でCPU1が算出するパラメータを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the parameter which CPU1 calculates in the block diagram of FIG. 図1の装置の動作を示すフロー・チャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the apparatus of FIG. この発明の第2実施例に係る車両の操舵力補正装置で、図1の装置を油圧パワーステアリング装置を備えた車両に応用したときの油圧制御回路図である。FIG. 6 is a hydraulic control circuit diagram when the apparatus of FIG. 1 is applied to a vehicle equipped with a hydraulic power steering device in a vehicle steering force correction apparatus according to a second embodiment of the present invention. 図6の油圧制御回路図に示す、第2実施例に係る車両の操舵力補正装置で用いるバイアスモータを含む機構の説明側面図である。FIG. 7 is an explanatory side view of a mechanism including a bias motor used in the vehicle steering force correction apparatus according to the second embodiment shown in the hydraulic control circuit diagram of FIG. 6. 図7のVIII−VIII線断面図である。It is the VIII-VIII sectional view taken on the line of FIG. 図6に示すこの発明の第2実施例に係る車両の操舵力補正装置に用いる油圧パワーステアリング装置の従来的な操舵アシスト特性を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a conventional steering assist characteristic of a hydraulic power steering device used in a vehicle steering force correcting device according to a second embodiment of the present invention shown in FIG. 6. この発明の第2実施例に係る車両の操舵力補正装置の操舵力補正特性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the steering force correction characteristic of the steering force correction apparatus of the vehicle which concerns on 2nd Example of this invention. この発明の第2実施例に係る車両の操舵力補正装置の動作を示すフロー・チャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the steering force correction apparatus of the vehicle which concerns on 2nd Example of this invention. この発明の第3実施例に係る車両の操舵力補正装置を示す図6の油圧制御回路図の部分図である。FIG. 9 is a partial view of the hydraulic control circuit diagram of FIG. 6 showing a vehicle steering force correction apparatus according to a third embodiment of the present invention. この発明の第3実施例に係る車両の操舵力補正装置の動作を示すフロー・チャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the steering force correction apparatus of the vehicle which concerns on 3rd Example of this invention. この発明の第3実施例に係る車両の操舵力補正装置の操舵力補正特性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the steering force correction characteristic of the steering force correction apparatus of the vehicle which concerns on 3rd Example of this invention. この発明の第4実施例に係る車両の操舵力補正装置を示す図12と同様の油圧制御回路図の部分図である。FIG. 13 is a partial diagram of a hydraulic control circuit diagram similar to FIG. 12 showing a vehicle steering force correction apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. この発明の第5実施例に係る車両の操舵力補正装置を示す電動パワーステアリング装置の部分説明斜視図である。It is a partial explanation perspective view of the electric power steering device which shows the steering force amendment device of vehicles concerning the 5th example of this invention. 図16に示す電動パワーステアリング装置のトルクセンサの出力特性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the output characteristic of the torque sensor of the electric power steering apparatus shown in FIG. この発明の第5実施例に係る車両の操舵力補正装置の電動モータの電流供給特性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the electric current supply characteristic of the electric motor of the steering force correction apparatus of the vehicle which concerns on 5th Example of this invention. この発明の第5実施例に係る車両の操舵力補正装置の操舵力補正特性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the steering force correction characteristic of the steering force correction apparatus of the vehicle which concerns on 5th Example of this invention. この発明の第5実施例に係る車両の操舵力補正装置の動作を示すフロー・チャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the steering force correction apparatus of the vehicle which concerns on 5th Example of this invention. この発明の第6実施例に係る車両の操舵力補正装置の動作を示すフロー・チャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the steering force correction apparatus of the vehicle which concerns on 6th Example of this invention. この発明の第6実施例に係る車両の操舵力補正装置の電動モータの電流供給特性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the electric current supply characteristic of the electric motor of the steering force correction apparatus of the vehicle which concerns on 6th Example of this invention. この発明の第6実施例に係る車両の操舵力補正装置の操舵力補正特性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the steering force correction characteristic of the steering force correction apparatus of the vehicle which concerns on 6th Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 CCDカメラ
12 レーダユニット
14 ヨーレートセンサ
16 車速センサ
18 ステアリングホイール
20 コラムシャフト
22 ピニオンシャフト
24 ピニオンギア
26 ラックシャフト
28 ラックギア
32 操舵車輪(前輪)
34 電動モータ(バイアスモータ)
46 4ウエイ弁
50 パワーシリンダ
60 制御ユニット
64 画像処理装置
66 前方障害物評価装置
68 周囲環境評価装置
70 制御弁(減圧弁)
72 制御弁(可変絞り弁)
76,140 パイロットリリーフ弁
82 反動室
84,86 プランジャ
88 バネ
90 電動モータ(バイアスモータ)
92 アーム
94 バネ
116 エンコーダ
118,112 バネ
132 油圧ポンプ
142 サーボモータ
146 ネジ構造体
160 ソレノイド弁
170 トルクセンサ
172 電動モータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 CCD camera 12 Radar unit 14 Yaw rate sensor 16 Vehicle speed sensor 18 Steering wheel 20 Column shaft 22 Pinion shaft 24 Pinion gear 26 Rack shaft 28 Rack gear 32 Steering wheel (front wheel)
34 Electric motor (bias motor)
46 Four-way valve 50 Power cylinder 60 Control unit 64 Image processing device 66 Front obstacle evaluation device 68 Ambient environment evaluation device 70 Control valve (pressure reducing valve)
72 Control valve (variable throttle valve)
76,140 Pilot relief valve 82 Reaction chamber 84,86 Plunger 88 Spring 90 Electric motor (bias motor)
92 Arm 94 Spring 116 Encoder 118, 112 Spring 132 Hydraulic pump 142 Servo motor 146 Screw structure 160 Solenoid valve 170 Torque sensor 172 Electric motor

Claims (7)

自車の周囲の障害物を検知する障害物検知手段と、前記障害物検知手段の出力に応じて前記障害物の存在する方向に操舵したときの危険度を算出する危険度算出手段と、ステアリングホイールに加えられる操舵トルクの方向と大きさを検出するトルク検出手段と、前記トルク検出手段の出力から所定の関係に基づいて必要な操舵力の少なくとも一部を支援する支援手段と、および少なくとも前記危険度算出手段の出力に基づいて前記支援手段が動作を開始すべき操舵トルク閾値を算出して前記トルク検出手段の出力と比較し、よって得られた比較結果に応じて前記所定の関係を変更する補正手段とからなることを特徴とする車両の操舵力補正装置。 Obstacle detection means for detecting obstacles around the host vehicle, risk degree calculation means for calculating the degree of danger when steering in the direction in which the obstacle exists according to the output of the obstacle detection means, and steering Torque detecting means for detecting the direction and magnitude of the steering torque applied to the wheel, support means for assisting at least part of the necessary steering force based on a predetermined relationship from the output of the torque detecting means, and at least the above Based on the output of the risk level calculation means, the assist means calculates a steering torque threshold value to start the operation, compares it with the output of the torque detection means, and changes the predetermined relationship according to the obtained comparison result. A vehicle steering force correction device characterized by comprising: 前記補正手段は、前記危険度算出手段の出力に応じて、少なくとも前記障害物の存在する方向の転舵の支援量を減少するように構成したことを特徴とする請求項1記載の車両の操舵力補正装置。   2. The vehicle steering according to claim 1, wherein the correction unit is configured to reduce a steering assistance amount at least in a direction in which the obstacle exists in accordance with an output of the risk degree calculation unit. Force correction device. 自車が自車の走行レーンの区分線を超えて隣のレーンに移ったことを検出するレーンチェンジ検出手段を有し、前記レーンチェンジ検出手段の出力に応じて操舵力の補正手段の機能を停止させるように構成したことを特徴とする請求項1または2記載の車両の操舵力補正装置。 It has a lane change detecting means for detecting that the own vehicle has moved beyond the lane marking of the own vehicle to the adjacent lane, and functions as a steering force correcting means according to the output of the lane change detecting means. 3. The vehicle steering force correction device according to claim 1, wherein the vehicle steering force correction device is configured to be stopped. 自車の周囲の障害物を検知する障害物検知手段と、前記障害物検知手段の出力に応じて前記障害物の存在する方向に操舵したときの危険度を算出する危険度算出手段と、車両の操舵車輪を作動させる操向手段と、自車の走行車線内で基準線からの偏りを検出する偏り検出手段と、および前記危険度算出手段の出力と前記偏り検出手段の出力に応じて前記操向手段に操舵トルクを発生させる付勢手段とからなると共に、前記偏り検出手段の出力が既定値以下のとき、前記付勢手段の機能を実質的に停止させるように構成したことを特徴とする車両の操舵力補正装置。 Obstacle detection means for detecting obstacles around the vehicle, risk calculation means for calculating the risk when steering in the direction in which the obstacle exists according to the output of the obstacle detection means, and vehicle According to the steering means for operating the steering wheel, the deviation detecting means for detecting the deviation from the reference line in the traveling lane of the host vehicle, and the output of the risk calculating means and the output of the deviation detecting means And a biasing means for generating a steering torque in the steering means, and the function of the biasing means is substantially stopped when the output of the bias detection means is below a predetermined value. A vehicle steering force correction device. 自車の周囲の障害物を検知する障害物検知手段と、前記障害物検知手段の出力に応じて前記障害物の存在する方向に操舵したときの危険度を算出する危険度算出手段と、車両の操舵車輪を作動させる操向手段と、自車の走行車線に対する傾きを検出する方向検出手段と、および前記危険度算出手段の出力と前記方向検出手段の出力に応じて前記操向手段に操舵トルクを発生させる付勢手段とからなると共に、更に、自車の走行車線内で基準線からの偏りを検出する偏り検出手段を有し、前記偏り検出手段の出力が既定値以下のとき、前記付勢手段の機能を実質的に停止させるように構成したことを特徴とする車両の操舵力補正装置。 Obstacle detection means for detecting obstacles around the vehicle, risk calculation means for calculating the risk when steering in the direction in which the obstacle exists according to the output of the obstacle detection means, and vehicle Steering means for operating the steering wheel, direction detecting means for detecting the inclination of the vehicle with respect to the traveling lane, steering to the steering means in accordance with the output of the risk degree calculating means and the output of the direction detecting means And a bias detecting means for detecting a deviation from a reference line in the traveling lane of the own vehicle, and when the output of the bias detecting means is equal to or less than a predetermined value, A steering force correction apparatus for a vehicle, characterized in that the function of the urging means is substantially stopped . 自車の車速を検出する車速検出手段を有し、前記車速検出手段出力に応じて前記付勢手段の機能を停止させるように構成したことを特徴とする請求項4または5記載の車両の操舵力補正装置。 6. The vehicle steering system according to claim 4 , further comprising vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed of the host vehicle, wherein the function of the urging means is stopped according to the output of the vehicle speed detecting means. Force correction device. 更に、左右転舵の中立点を同定する中立点同定手段を備えるように構成したことを特徴とする請求項1からのいずれかに記載の車両の操舵力補正装置。 The vehicle steering force correction device according to any one of claims 1 to 6 , further comprising neutral point identification means for identifying a neutral point of left and right turning.
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