JP5444958B2 - Steering operation state estimation device and program - Google Patents
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Description
本発明は、ステアリング操作状態推定装置、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a steering operation state estimation device and a program.
従来、ステアリングホイールリムの各分割部にかかる力とトルク(モーメント)を力覚センサによって検出し、ステアリングホイールリムの分割部を把持するドライバの手の着力点を接触センサ及び演算部によって検出し、更に、これらの検出結果に基づいて、着力点における力とトルクを算出し、この算出結果を上位装置に出力する操舵操作力検出装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, the force and torque (moment) applied to each divided portion of the steering wheel rim is detected by a force sensor, and the force applied point of the driver's hand holding the divided portion of the steering wheel rim is detected by a contact sensor and a calculation unit, Furthermore, based on these detection results, a steering operation force detection device that calculates a force and torque at an applied force point and outputs the calculation results to a host device is known (for example, see Patent Document 1).
また、従来、ステアリングホイールの自重によって6分力計に作用する分力がステアリングホイールの姿勢に応じて変化する分力変化特性を予め取得しておき、その分力変化特性を参照し、ステアリングホイールの自重によって作用する分力だけ、6分力を補償するステアリング操作状態検出装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。 Conventionally, a component force change characteristic in which the component force acting on the six-component force meter changes according to the steering wheel posture by the weight of the steering wheel is obtained in advance, and the steering wheel reference is made with reference to the component force change property. There is known a steering operation state detection device that compensates for six component forces by a component force that acts by its own weight (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、実車両に上記特許文献2に記載の装置を搭載して、この装置によって、ドライバが操舵時に握るステアリングホイールにかかる力とトルク(6分力)を検出する場合には、実車両走行時における車両運動にともない発生するばね上姿勢変化により、6分力計に作用する重力の方向が変化するため、検出された6分力の精度が良好なものではない、という問題がある。
However, when the device described in
また、この場合における実車両走行時の6分力計の出力は、車両運動にともない発生する遠心力や慣性力の影響を受けるため、検出された6分力の精度が良好なものではない、という問題もある。 In this case, the output of the six-component force meter during actual vehicle travel is affected by centrifugal force and inertial force generated by the vehicle motion, so the accuracy of the detected six-component force is not good. There is also a problem.
これらの問題は、例えば、6分力計の起歪部よりも先端部分に存在する質量により起きる現象であると考えられる。 These problems are considered to be a phenomenon caused by, for example, the mass present at the tip portion rather than the strain generating portion of the 6-component force meter.
なお、特許文献1に記載の装置についても同様であり、実車両に特許文献1に記載の装置を搭載して、この装置によって、ドライバが操舵時に握るステアリングホイールにかかる力とトルク(6分力)を算出する場合には、算出された6分力の精度が良好なものではない。
The same applies to the device described in
本発明は上記問題点を解決するために成されたものであり、従来技術と比較して、より精度が良好な力とトルクを検出することができるステアリング操作状態推定装置、及びプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a steering operation state estimation device and a program capable of detecting force and torque with better accuracy as compared with the prior art. For the purpose.
上記目的を達成するために、本発明の第1のステアリング操作状態推定装置は、ステアリングホイールの予め定められた部分に作用する力及びトルクを検出する第1の検出手段と、車両の姿勢角を検出する第2の検出手段と、前記ステアリングホイールの操舵角を検出する第3の検出手段と、前記第1の検出手段で検出された力及びトルク、前記第2の検出手段で検出された姿勢角、前記第3の検出手段で検出された操舵角、前記予め定められた部分の質量、及び前記ステアリングホイールの傾斜角に基づいて、前記ドライバが前記予め定められた部分に加えた力及びトルクを推定する推定手段とを含んで構成されている。 In order to achieve the above object, a first steering operation state estimation device according to the present invention includes a first detection means for detecting a force and torque acting on a predetermined portion of a steering wheel, and a posture angle of the vehicle. Second detection means for detecting, third detection means for detecting the steering angle of the steering wheel, force and torque detected by the first detection means, and posture detected by the second detection means Based on the angle, the steering angle detected by the third detection means, the mass of the predetermined portion, and the tilt angle of the steering wheel, the force and torque applied by the driver to the predetermined portion And an estimation means for estimating.
本発明のステアリング操作状態推定装置によれば、ドライバがステアリングホイールの予め定められた部分に加えた力及びトルクを推定する際に車両の姿勢角が考慮されているので、従来技術のように車両の姿勢角を考慮せずに検出された力及びトルクと比較して、より精度が良好なドライバが予め定められた部分に加えた力とトルクを推定することができる。 According to the steering operation state estimating device of the present invention, since the attitude angle of the vehicle is taken into account when the driver estimates the force and torque applied to a predetermined portion of the steering wheel, Compared with the force and torque detected without considering the attitude angle, the driver can estimate the force and torque applied to the predetermined portion with better accuracy.
また、上記目的を達成するために、本発明の第2のステアリング操作状態推定装置は、ステアリングホイールの予め定められた部分に作用する力及びトルクを検出する第1の検出手段と、車両の姿勢角を検出する第2の検出手段と、前記ステアリングホイールの操舵角を検出する第3の検出手段と、前記第1の検出手段で検出された力及びトルク、前記第2の検出手段で検出された姿勢角、該姿勢角から得られる角速度、前記第3の検出手段で検出された操舵角、該操舵角から得られる角速度、前記予め定められた部分の質量、及び前記ステアリングホイールの傾斜角に基づいて、前記ドライバが前記予め定められた部分に加え、かつ前記予め定められた部分に発生した遠心力が除去された力及びトルクを推定する推定手段とを含んで構成されている。 In order to achieve the above object, the second steering operation state estimation device of the present invention includes a first detection means for detecting a force and a torque acting on a predetermined portion of the steering wheel, and a posture of the vehicle. A second detection means for detecting an angle; a third detection means for detecting a steering angle of the steering wheel; a force and a torque detected by the first detection means; and a detection by the second detection means. Attitude angle, angular velocity obtained from the attitude angle, steering angle detected by the third detecting means, angular velocity obtained from the steering angle, mass of the predetermined portion, and inclination angle of the steering wheel And the estimation means for estimating the force and torque in addition to the predetermined portion and the centrifugal force generated in the predetermined portion being removed. To have.
本発明のステアリング操作状態推定装置によれば、ドライバが予め定められた部分に加えた力及びトルクを推定する際に車両の姿勢角が考慮され、かつ当該予め定められた部分に発生した遠心力を除去してドライバが予め定められた部分に加えた力及びトルクを推定しているので、従来技術のように車両の姿勢角及び遠心力を考慮せずに検出された力及びトルクと比較して、より精度が良好なドライバが予め定められた部分に加えた力とトルクを推定することができる。 According to the steering operation state estimation device of the present invention, the attitude angle of the vehicle is taken into account when the driver estimates the force and torque applied to the predetermined portion, and the centrifugal force generated at the predetermined portion. Since the driver estimates the force and torque applied to the predetermined part, it is compared with the detected force and torque without considering the attitude angle and centrifugal force of the vehicle as in the prior art. Thus, it is possible to estimate the force and torque applied to a predetermined portion by a driver with better accuracy.
また、上記目的を達成するために、本発明の第3のステアリング操作状態推定装置は、ステアリングホイールの予め定められた部分に作用する力及びトルクを検出する第1の検出手段と、車両の姿勢角を検出する第2の検出手段と、前記ステアリングホイールの操舵角を検出する第3の検出手段と、前記車両の加速度を検出する第4の検出手段と、前記第1の検出手段で検出された力及びトルク、前記第2の検出手段で検出された姿勢角、該姿勢角から得られる第1の角速度、該第1の角速度から得られる角加速度、前記第3の検出手段で検出された操舵角、該操舵角から得られる第2の角速度、該第2の角速度から得られる角加速度、前記第4の検出手段で検出された前記車両の加速度、前記予め定められた部分の質量、及び前記ステアリングホイールの傾斜角に基づいて、前記ドライバが前記予め定められた部分に加え、かつ前記部分に発生した遠心力及び慣性力が除去された力及びトルクを推定する推定手段とを含んで構成されている。 In order to achieve the above object, a third steering operation state estimation device according to the present invention includes a first detection means for detecting a force and a torque acting on a predetermined portion of the steering wheel, and a posture of the vehicle. Detected by a second detection means for detecting an angle, a third detection means for detecting a steering angle of the steering wheel, a fourth detection means for detecting an acceleration of the vehicle, and the first detection means. Force and torque, attitude angle detected by the second detection means, first angular velocity obtained from the attitude angle, angular acceleration obtained from the first angular velocity, detected by the third detection means A steering angle, a second angular velocity obtained from the steering angle, an angular acceleration obtained from the second angular velocity, the acceleration of the vehicle detected by the fourth detection means, the mass of the predetermined portion, and Steari Based on the inclination angle of the wheel, the driver includes an estimation means for estimating the force and torque in addition to the predetermined portion and the centrifugal force and inertial force generated in the portion being removed. Yes.
本発明のステアリング操作状態推定装置によれば、ドライバが予め定められた部分に加えた力及びトルクを推定する際に車両の姿勢角が考慮され、かつ当該予め定められた部分に発生した遠心力及び慣性力を除去してドライバが予め定められた部分に加えた力及びトルクを推定しているので、従来技術のように車両の姿勢角、遠心力、及び慣性力を考慮せずに検出された力及びトルクと比較して、より精度が良好なドライバが予め定められた部分に加えた力とトルクを推定することができる。 According to the steering operation state estimation device of the present invention, the attitude angle of the vehicle is taken into account when the driver estimates the force and torque applied to the predetermined portion, and the centrifugal force generated at the predetermined portion. In addition, since the driver estimates the force and torque applied to the predetermined part by removing the inertial force, it is detected without considering the vehicle attitude angle, centrifugal force and inertial force as in the prior art. It is possible to estimate the force and torque applied to the predetermined portion by the driver with better accuracy compared to the determined force and torque.
また、上記目的を達成するために、本発明の第4のステアリング操作状態推定装置は、ステアリングホイールの予め定められた部分に作用する力及びトルクを検出するための第1の検出手段と、車両の姿勢角を検出する第2の検出手段と、前記ステアリングホイールの操舵角を検出する第3の検出手段と、前記車両の加速度を検出する第4の検出手段と、前記第1の検出手段で検出された力及びトルク、前記第2の検出手段で検出された姿勢角、該姿勢角から得られる角加速度、前記第3の検出手段で検出された操舵角、該操舵角から得られる角加速度、前記第4の検出手段で検出された前記車両の加速度、前記予め定められた部分の質量、及び前記ステアリングホイールの傾斜角に基づいて、前記ドライバが前記予め定められた部分に加え、かつ前記部分に発生した慣性力が除去された力及びトルクを推定する推定手段とを含んで構成されている。 In order to achieve the above object, a fourth steering operation state estimation device according to the present invention includes first detection means for detecting force and torque acting on a predetermined portion of a steering wheel, a vehicle A second detection means for detecting the attitude angle of the vehicle, a third detection means for detecting the steering angle of the steering wheel, a fourth detection means for detecting the acceleration of the vehicle, and the first detection means. Detected force and torque, attitude angle detected by the second detection means, angular acceleration obtained from the attitude angle, steering angle detected by the third detection means, angular acceleration obtained from the steering angle The driver adds to the predetermined portion based on the acceleration of the vehicle detected by the fourth detection means, the mass of the predetermined portion, and the tilt angle of the steering wheel. And is configured to include a estimating means for estimating the force of inertia force generated in said portion is removed and torque.
本発明のステアリング操作状態推定装置によれば、ドライバが予め定められた部分に加えた力及びトルクを推定する際に車両の姿勢角が考慮され、かつ当該予め定められた部分に発生した慣性力を除去してドライバが予め定められた部分に加えた力及びトルクを推定しているので、従来技術のように車両の姿勢角、及び慣性力を考慮せずに検出された力及びトルクと比較して、より精度が良好なドライバが予め定められた部分に加えた力とトルクを推定することができる。 According to the steering operation state estimation device of the present invention, the attitude angle of the vehicle is taken into account when the driver estimates the force and torque applied to the predetermined portion, and the inertial force generated in the predetermined portion is determined. Since the driver estimates the force and torque applied to the predetermined part, the vehicle is compared with the detected force and torque without considering the vehicle attitude angle and inertial force as in the prior art. Thus, it is possible to estimate the force and torque applied to a predetermined portion by a driver with better accuracy.
また、上記目的を達成するために、本発明の第1のプログラムは、コンピュータを、ステアリングホイールの予め定められた部分に作用する力及びトルクを検出する第1の検出手段で検出された力及びトルク、車両の姿勢角を検出する第2の検出手段で検出された姿勢角、前記ステアリングホイールの操舵角を検出する第3の検出手段で検出された操舵角、前記予め定められた部分の質量、及び前記ステアリングホイールの傾斜角に基づいて、前記ドライバが前記予め定められた部分に加えた力及びトルクを推定する推定手段として機能させるためのプログラムである。 In order to achieve the above object, the first program of the present invention includes a computer that detects a force detected by a first detecting means that detects a force and a torque that act on a predetermined portion of the steering wheel, and a torque. Torque, attitude angle detected by second detection means for detecting the attitude angle of the vehicle, steering angle detected by third detection means for detecting the steering angle of the steering wheel, mass of the predetermined portion And a program for causing the driver to function as estimation means for estimating the force and torque applied to the predetermined portion based on the tilt angle of the steering wheel.
本発明のプログラムによれば、ドライバがステアリングホイールの予め定められた部分に加えた力及びトルクを推定する際に車両の姿勢角が考慮されているので、従来技術のように車両の姿勢角を考慮せずに検出された力及びトルクと比較して、より精度が良好なドライバが予め定められた部分に加えた力とトルクを推定することができる。 According to the program of the present invention, since the attitude angle of the vehicle is taken into account when the driver estimates the force and torque applied to the predetermined part of the steering wheel, the attitude angle of the vehicle is changed as in the prior art. Compared with the force and torque detected without consideration, it is possible to estimate the force and torque applied to the predetermined portion by the driver with better accuracy.
また、上記目的を達成するために、本発明の第2のプログラムは、コンピュータを、車両の姿勢角を検出する第1の検出手段で検出された姿勢角に基づいて、姿勢角速度を演算する第1の演算手段、ステアリングホイールの操舵角を検出する第2の検出手段で検出された操舵角に基づいて、操舵角速度を演算する第2の演算手段、及び前記ステアリングホイールの予め定められた部分に作用する力及びトルクを検出する第3の検出手段で検出された力及びトルク、前記第1の検出手段で検出された姿勢角、前記第1の演算手段によって演算された姿勢角速度、前記第2の検出手段で検出された操舵角、前記第2の演算手段によって演算された操舵角速度、前記予め定められた部分の質量、及び前記ステアリングホイールの傾斜角に基づいて、前記ドライバが前記予め定められた部分に加え、かつ前記予め定められた部分に発生した遠心力が除去された力及びトルクを推定する推定手段として機能させるためのプログラムである。 In order to achieve the above object, a second program of the present invention uses a computer to calculate a posture angular velocity based on a posture angle detected by a first detection means for detecting a posture angle of a vehicle. 1 calculating means, second calculating means for calculating the steering angular velocity based on the steering angle detected by the second detecting means for detecting the steering angle of the steering wheel, and a predetermined portion of the steering wheel. The force and torque detected by the third detecting means for detecting the acting force and torque, the attitude angle detected by the first detecting means, the attitude angular velocity calculated by the first calculating means, the second Based on the steering angle detected by the detecting means, the steering angular velocity calculated by the second calculating means, the mass of the predetermined portion, and the inclination angle of the steering wheel, In addition to the portion where the serial driver have been established the advance, and the a program for centrifugal force generated on the predetermined portion is to function as estimating means for estimating the forces and torques removed.
本発明のプログラムによれば、ドライバが予め定められた部分に加えた力及びトルクを推定する際に車両の姿勢角が考慮され、かつ当該予め定められた部分に発生した遠心力を除去してドライバが予め定められた部分に加えた力及びトルクを推定しているので、従来技術のように車両の姿勢角及び遠心力を考慮せずに検出された力及びトルクと比較して、より精度が良好なドライバが予め定められた部分に加えた力とトルクを推定することができる。 According to the program of the present invention, the attitude angle of the vehicle is taken into consideration when estimating the force and torque applied by the driver to the predetermined portion, and the centrifugal force generated in the predetermined portion is removed. Since the driver estimates the force and torque applied to the predetermined part, it is more accurate than the force and torque detected without considering the vehicle attitude angle and centrifugal force as in the prior art. It is possible to estimate the force and torque applied to a predetermined portion by a good driver.
また、上記目的を達成するために、本発明の第3のプログラムは、コンピュータを、車両の姿勢角を検出する第1の検出手段で検出された姿勢角に基づいて、姿勢角速度を演算する第1の演算手段、前記第1の演算手段によって演算された姿勢角速度に基づいて、姿勢角加速度を演算する第2の演算手段、ステアリングホイールの操舵角を検出する第2の検出手段で検出された操舵角に基づいて、操舵角速度を演算する第3の演算手段、前記第3の演算手段によって演算された操舵角速度に基づいて、操舵角加速度を演算する第4の演算手段、及び前記ステアリングホイールの予め定められた部分に作用する力及びトルクを検出する第3の検出手段で検出された力及びトルク、前記第1の検出手段で検出された姿勢角、前記第1の演算手段によって演算された姿勢角速度、前記第2の演算手段によって演算された姿勢角加速度、前記第2の検出手段で検出された操舵角、前記第3の演算手段によって演算された操舵角速度、前記第4の演算手段によって演算された操舵角加速度、前記予め定められた部分の質量、及び前記ステアリングホイールの傾斜角に基づいて、前記ドライバが前記予め定められた部分に加え、かつ前記予め定められた部分に発生した遠心力及び慣性力が除去された力及びトルクを推定する推定手段として機能させるためのプログラムである。 In order to achieve the above object, a third program according to the present invention calculates a posture angular velocity based on the posture angle detected by the first detection means for detecting the posture angle of the vehicle. 1 calculating means, second calculating means for calculating attitude angular acceleration based on the attitude angular velocity calculated by the first calculating means, and second detecting means for detecting the steering angle of the steering wheel. A third computing means for computing a steering angular velocity based on the steering angle; a fourth computing means for computing a steering angular acceleration based on the steering angular speed computed by the third computing means; and The force and torque detected by the third detecting means for detecting the force and torque acting on the predetermined portion, the attitude angle detected by the first detecting means, the first calculating means Calculated attitude angular velocity, attitude angular acceleration calculated by the second calculating means, steering angle detected by the second detecting means, steering angular velocity calculated by the third calculating means, Based on the steering angular acceleration calculated by the calculation means of 4, the mass of the predetermined portion, and the tilt angle of the steering wheel, the driver adds to the predetermined portion and the predetermined It is a program for functioning as an estimation means for estimating the force and torque from which the centrifugal force and inertial force generated in the portion are removed.
本発明のプログラムによれば、ドライバが予め定められた部分に加えた力及びトルクを推定する際に車両の姿勢角が考慮され、かつ当該予め定められた部分に発生した遠心力及び慣性力を除去してドライバが予め定められた部分に加えた力及びトルクを推定しているので、従来技術のように車両の姿勢角、遠心力、及び慣性力を考慮せずに検出された力及びトルクと比較して、より精度が良好なドライバが予め定められた部分に加えた力とトルクを推定することができる。 According to the program of the present invention, when the driver estimates the force and torque applied to the predetermined portion, the attitude angle of the vehicle is taken into account, and the centrifugal force and inertial force generated in the predetermined portion are calculated. Since the force and torque applied to the predetermined part by the driver are estimated after being removed, the force and torque detected without considering the vehicle attitude angle, centrifugal force and inertial force as in the prior art As compared with the above, it is possible to estimate the force and torque applied to a predetermined portion by a driver with better accuracy.
また、上記目的を達成するために、本発明の第4のプログラムは、コンピュータを、車両の姿勢角を検出する第1の検出手段で検出された姿勢角に基づいて、姿勢角加速度を演算する第1の演算手段、ステアリングホイールの操舵角を検出する第2の検出手段で検出された操舵角に基づいて、操舵角加速度を演算する第2の演算手段、及び前記ステアリングホイールの予め定められた部分に作用する力及びトルクを検出するための第3の検出手段で検出された力及びトルク、前記第1の検出手段で検出された姿勢角、前記第1の演算手段によって演算された姿勢角加速度、前記第2の検出手段で検出された操舵角、前記第2の演算手段によって演算された操舵角加速度、前記予め定められた部分の質量、及び前記ステアリングホイールの傾斜角に基づいて、前記ドライバが前記予め定められた部分に加え、かつ前記予め定められた部分に発生した慣性力が除去された力及びトルクを推定する推定手段として機能させるためのプログラムである。 In order to achieve the above object, the fourth program of the present invention calculates a posture angular acceleration based on the posture angle detected by the first detection means for detecting the posture angle of the vehicle. First calculation means, second calculation means for calculating steering angular acceleration based on the steering angle detected by the second detection means for detecting the steering angle of the steering wheel, and predetermined values for the steering wheel The force and torque detected by the third detecting means for detecting the force and torque acting on the part, the attitude angle detected by the first detecting means, and the attitude angle calculated by the first calculating means Acceleration, steering angle detected by the second detection means, steering angular acceleration calculated by the second calculation means, mass of the predetermined portion, and tilt of the steering wheel Based on, in addition to the portion in which the driver is the preset and the a program for inertial force generated in the predetermined portion is to function as estimating means for estimating the forces and torques removed.
本発明のプログラムによれば、ドライバが予め定められた部分に加えた力及びトルクを推定する際に車両の姿勢角が考慮され、かつ当該予め定められた部分に発生した慣性力を除去してドライバが予め定められた部分に加えた力及びトルクを推定しているので、従来技術のように車両の姿勢角、及び慣性力を考慮せずに検出された力及びトルクと比較して、より精度が良好なドライバが予め定められた部分に加えた力とトルクを推定することができる。 According to the program of the present invention, the attitude angle of the vehicle is taken into account when estimating the force and torque applied by the driver to the predetermined portion, and the inertial force generated in the predetermined portion is removed. Since the driver estimates the force and torque applied to the predetermined part, compared with the detected force and torque without considering the vehicle attitude angle and inertial force as in the prior art, more It is possible to estimate the force and torque applied to a predetermined portion by a driver with good accuracy.
以上、説明したように、本発明のステアリング操作状態推定装置及びプログラムによれば、従来技術と比較して、より精度が良好なドライバが予め定められた部分に加えた力とトルクを推定することができる、という効果が得られる。 As described above, according to the steering operation state estimation device and program of the present invention, a driver with better accuracy can estimate the force and torque applied to the predetermined portion as compared with the prior art. The effect of being able to be obtained.
以下、図面を参照して、本発明のステアリング操作状態推定装置の実施の形態を詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a steering operation state estimation device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示すように、本実施の形態のステアリング操作状態推定装置10は、車両に搭載されており、コンピュータ12、6分力検出器(6分力計測器)14、操舵角センサ16、姿勢角センサ18、及び加速センサ20を備えている。
As shown in FIG. 1, a steering operation
コンピュータ12は、ROM(Read Only Memory)12a、HDD(Hard Disk Drive)12b、CPU(Central Processing Unit)12c、RAM(Random Access Memory)12d、及びI/O(入出力)ポート12eを備えている。これらROM12a、HDD12b、CPU12c、RAM12d、及びI/Oポート12eは互いにバス12fで接続されている。
The
記憶媒体(記憶手段)としてのROM12aには、OS等の基本プログラムが記憶されている。
A basic program such as an OS is stored in the
記憶媒体(記憶手段)としてのHDD12bには、詳細を以下で説明するステアリング操作状態推定処理の処理ルーチンを実行するためのプログラムが記憶されている。
The
CPU12cは、プログラムをROM12a及びHDD12bから読み出して実行する。RAM12dには、各種データが一時的に記憶される。
The
I/Oポート12eには、6分力検出器14、操舵角センサ16、姿勢角センサ18、及び加速センサ20が接続されている。従って、CPU12cは、6分力検出器14、操舵角センサ16、姿勢角センサ18、及び加速センサ20の各々から出力される各データを取り込む(取得する)ことが可能である。
A 6-
コンピュータ12を以下で詳細を説明するステアリング操作状態推定処理に従って機能ブロックで表すと、図2に示すように、パラメータ導出部70、初期応力補償部72、重力補償部74、遠心力補償部76、及び慣性力補償部78で表すことができる。パラメータ導出部70は、初期応力補償部72、重力補償部74、遠心力補償部76、及び慣性力補償部78に接続されている。初期応力補償部72は、重力補償部74に接続されている。重力補償部74は、遠心力補償部76に接続されている。遠心力補償部76は、慣性力補償部78に接続されている。
When the
ここで、本実施の形態のステアリング操作状態推定装置10を搭載した車両のステアリングホイールの詳細について説明する。図3に示すように、ステアリング操作状態推定装置10を搭載した車両のステアリングホイール22は、ステアリングホイールリム24A,24B,24C,24Dと、このステアリングホイールリム24A,24B,24C,24Dのそれぞれとステアリングホイールハブ26とを連結するステアリングアーム28A,28B,28C,28Dとを含んで構成されている。
Here, the detail of the steering wheel of the vehicle carrying the steering operation
図3に示すように、ステアリングホイール22のステアリングホイールリムは、ステアリングホイールリム24A,24B,24C,24Dに4分割されている。図3の例ではステアリングホイールリム24B,24Dは、ステアリングホイール22に何ら力が加えられていない場合において、ステアリングホイールリムの回転平面内でのステアリングホイールハブ26の中心点C(回転平面と回転軸との交点)の座標を原点として、水平方向をx軸、この回転平面内でx軸に直交する方向をy軸とした場合の座標系における互いに直交するx、y、z軸のx軸方向(水平方向)に対する角度+θ〜-θ(θは例えば20度)の範囲のステアリングホイールリムの部分である。なお、ステアリングホイールリム24B,24Dは、ドライバによって把持される部分であり、ステアリングホイールリム24B,24Dにドライバによって6分力(力及びトルク)が加えられる。また、ステアリングホイールリム24B,24Dは、本発明のステアリングの予め定められた部分の一例である。また、この座標系では、回転軸方向をz軸方向とする。
As shown in FIG. 3, the steering wheel rim of the
ステアリングアーム28Bの長手方向のほぼ中央部にはステアリングアーム28Bにかかる力とトルク(モーメント)を検出するための検出手段としての力覚センサ30Bが設けられている。また、ステアリングアーム28Dの長手方向のほぼ中央部にはステアリングアーム28Dに係る力とトルクを検出するための検出手段としての力覚センサ30Dが設けられている。この力覚センサ30B,30Dとしては、例えば、センサ座標系における互いに直交するx、y、z軸方向の3分力及びこれらの3軸周りのトルクを検出できる公知の6分力ロードセルが用いることができる。なお、3分力及び3軸周りのトルクを同時に検出できる公知の6分力ロードセルを用いてもよい。また、下記で説明するステアリング操作状態推定処理によって、ステアリングアーム28B及びステアリングアーム28Dに作用する力及びトルク(6分力)が検出され、そして、ドライバがステアリングアーム28B及びステアリングアーム28Dに加えた力及びトルクが推定されるので、これら力覚センサ30B及び力覚センサ30Dは、ステアリングアーム28B及びステアリングアーム28Dに作用する力及びトルクを検出するための検出手段としての機能の一部を有する。
A
ここで本実施の形態のセンサ座標系について説明する。図3及び図4に示すように、力覚センサ30Bのセンサ座標系については、力覚センサ30Bの質量中心位置の座標を原点とし、x軸方向をステアリングアーム28Bの長手方向とし、y軸方向をステアリングホイール22の回転平面内でx軸に直交する方向とし、z軸方向をこれらx軸及びy軸に直交する方向とした座標系を力覚センサ30Bのセンサ座標系とする。同様に、力覚センサ30Dのセンサ座標系については、力覚センサ30Dの質量中心位置の座標を原点とし、x軸方向をステアリングアーム28Dの長手方向とし、y軸方向をステアリングホイール22の回転平面内でx軸に直交する方向とし、z軸方向をこれらx軸及びy軸に直交する方向とした座標系を力覚センサ30Dのセンサ座標系とする。ここで、本実施の形態の6分力検出器14は、力覚センサ30B及び力覚センサ30Dを備えている。すなわち、CPU12cは、力覚センサ30Bから出力される力及びトルクを示すデータを取り込むことが可能であると共に、力覚センサ30Dから出力される力及びトルクを示すデータを取り込むことが可能である。図4における添字「R」は、ドライバから見て右側に位置する力覚センサ30Bのセンサ座標系における各軸であることを指し、添字「L」は、ドライバから見て左側に位置する力覚センサ30Dのセンサ座標系における各軸であることを指す。
Here, the sensor coordinate system of the present embodiment will be described. As shown in FIGS. 3 and 4, for the sensor coordinate system of the
また、図5に示すように、ステアリングホイール22は傾斜角(チルト角)ηで車両に設置されているものとする。また、操舵角度δは右回転を正として考える。
Further, as shown in FIG. 5, it is assumed that the
6分力検出器14は、すでに説明したように、力覚センサ30B及び力覚センサ30Dを含んで構成されており、ステアリングアーム28Bにかかる力及びトルクを示すデータを出力すると共に、ステアリングアーム28Dにかかる力とトルクを示すデータを出力する。
As described above, the six-
操舵角センサ16は、ステアリングホイール22の操舵角(操舵角度)δを検出するためのものであり、ステアリングホイール22の操舵角δを検出し、検出した操舵角δを示すデータを出力する。
The
姿勢角センサ18は、車両の姿勢角(ピッチ角ξ、ロール角φ、ヨー角γ)を検出するためのものであり、車両の姿勢角を検出し、検出した車両の姿勢角を示すデータを出力する。
The
加速センサ20は、車両ばね上の加速度a(=(ax,ay,az)T∈R3)を検出するためのものであり、車両ばね上の加速度aを検出し、検出した加速度aを示すデータを出力する。
次に、コンピュータ12のCPU12cが実行するステアリング操作状態推定処理の処理ルーチンについて図6を参照して説明する。なお、図7に示すように、車両座標系におけるステアリングホイール22の中心位置ベクトルをS=(sx,sy,sz)T∈R3とする。ここで、車両座標系は、車両の前後方向をX軸、車両の左右方向をZ軸、車両の鉛直上向きの方向をY軸とし、X、Y、Z軸が互いに直交する座標系である。水平面上に車両が停止しており、ドライバがグリップ部(ステアリングホイールリム24B及びステアリングホイールリム24D)に触れていない時の力覚センサ30B,30Dの出力電圧をV0∈R6、車両走行時の力覚センサ30B,30Dの出力電圧をV∈R6、静的荷重検定により得られる較正行列をC∈R6×6とすると、車両が停止状態で計測(推測)される6分力Fmeasured0∈R6は以下の式(1)に示すようになり、車両が走行状態で計測される6分力Fmeasured∈R6は以下の式(2)に示すようになる。
Next, a steering operation state estimation process routine executed by the
以後の説明はこれらの6分力データに対して慣性補償を行う。なお、以下の説明では、右側に取り付けた力覚センサ30Bについてのみ述べるが、左側に取り付けた力覚センサ30Dが中心点Cを対称の中心として力覚センサ30Bに対して点対称である場合には、力覚センサ30Dは操舵角度δを操舵角度(δ+π)と置き換えることで同様に補償できる。
In the following description, inertia compensation is performed on these 6 component force data. In the following description, only the
また、本実施の形態において、ステアリング操作状態推定処理は、ステアリング操作状態推定装置10の電源(図示せず)がオンされると、所定時間間隔(例えば、1秒間隔)で実行される。
In the present embodiment, the steering operation state estimation process is executed at predetermined time intervals (for example, every 1 second) when a power source (not shown) of the steering operation
まず、ステップ100で、力覚センサ30Bから出力されたデータを取り込み、取り込んだデータが示す力及びトルクを演算することにより、当該力及びトルクを検出する。
First, in
次のステップ102では、操舵角センサ16から出力されたデータを取り込み、取り込んだデータが示す操舵角度δを演算することにより、当該操舵角度δを検出する。なお、ステップ102では時系列で複数個の操舵角度δを検出するようにしてもよい。
In the
次のステップ104では、姿勢角センサ18から出力されたデータを取り込み、取り込んだデータが示す車両の姿勢角(ピッチ角ξ、ロール角φ、ヨー角γ)を演算することにより、当該姿勢角を検出する。なお、ステップ104では、時系列で複数個の姿勢角を検出するようにしてもよい。
In the
次のステップ106では、加速センサ20から出力されたデータを取り込み、取り込んだデータが示す車両ばね上の加速度aを演算することにより、車両ばね上の加速度aを車両の加速度として検出する。
In the
次のステップ108では、上記ステップ104で検出された姿勢角を時間微分することにより車両の角速度(姿勢角速度)ω(=(ωx,ωy,ωz)T∈R3)を演算する。なお、ステップ108では時系列で複数個の姿勢角速度を演算するようにしてもよい。
In the
次のステップ110では、上記ステップ108で演算された車両の角速度を時間微分することにより車両の角加速度(姿勢角加速度)ω´(=(ω´x,ω´y,ω´z)T∈R3)を演算する。
In the
次のステップ112では、上記ステップ102で検出された操舵角δを時間微分することにより操舵角速度δ´を演算する。なお、ステップ112では時系列で複数個の操舵角速度δ´を演算するようにしてもよい。
In the
次のステップ114では、上記ステップ112で演算された操舵角速度δ´を時間微分することにより操舵角加速度δ´´を演算する。
In the
次のステップ116では、初期応力補償を行うための処理を実行する。この初期応力補償を行うための処理の詳細について説明する。一般的に静的荷重検定の際に、力覚センサ部は専用治具に取り付けられているが、実使用時にはステアリングホイール22のスポーク部(例えば、本実施の形態では、ステアリングアーム28B)にねじ止めされた状態となる。このため初期応力状態が静的荷重検定時と実使用時とで異なる。この違いを補償するために以下に示す初期応力補償を行う。
In the
ステアリング6分力計グリップ部(ステアリングホイールリム24B)の有効質量をm、センサ座標系におけるグリップ部質量中心位置ベクトルをSc=(cx,cy,cz)T∈R3とし、傾斜角η、操舵角δ0で車両に取り付けられている場合について説明すると、ξ0,φ0をそれぞれ水平面に対する車両ばね上ピッチ角、ロール角とすると、センサ座標系原点に作用する6分力F0=(F0x,F0y,F0z,τ0x,τ0y,τ0z)T∈R6は、以下の式(3)、式(4)、式(5)、式(6)、式(7)、式(8)から得られる。
The effective mass of the
したがって、初期応力補償後の6分力Fi´∈R6は、以下の式(9)で表すことができる。 Therefore, the 6 component force F i ′ εR 6 after the initial stress compensation can be expressed by the following equation (9).
ただし、上記式(9)におけるε0は、以下の式(10)により得られる。 However, ε 0 in the above formula (9) is obtained by the following formula (10).
なお、εi∈R6は初期応力補償項である。以上、ステップ116での処理について説明した。
Note that ε i εR 6 is an initial stress compensation term. The processing in
次のステップ118では、重力補償を行うための処理を実行する。この重力補償を行うための処理の詳細について説明する。操舵角度δ、車両ばね上姿勢(車両の姿勢)の変化にともない、センサ座標系原点に作用する重力の向きも変動する。したがって重力加速度gによりセンサ座標系原点に作用する6分力をFg=(Fgx,Fgy,Fgz,τgx,τgy,τgz)T∈R6とすると、重力補償は以下の式(11)、式(12)、式(13)により行うことができる。
In the
ただし、Fg´∈R6は、補償後の6分力である。 However, F g ′ εR 6 is the 6 component force after compensation.
以上の処理によって、上記ステップ100で検出された力及びトルク、上記ステップ104で検出された姿勢角、上記ステップ102で検出された操舵角δ、力覚センサ30Bの起歪部を含むグリップ部の質量(力覚センサ30Bの質量に、ステアリングホイールリム24Bとの間のステアリングアーム28Bの質量を加えた質量)m、及びステアリングホイール22の傾斜角ηに基づいて、補償後の6分力Fg´が推定される。
Through the above processing, the force and torque detected in
次のステップ120では、遠心力補償を行うための処理を実行する。この遠心力補償を行うための処理の詳細について説明する。操舵角速度δ´、及び車両の角速度ωによりセンサ座標系原点に発生する遠心力をFh=(Fhx,Fhy,Fhz,τhx,τhy,τhz)T∈R6とすると、遠心力補償は以下の式(14)、式(15)、式(16)、式(17)により行うことができる。
In the
ただし、Fh´∈R6は、補償後の6分力であり、また、rはステアリングホイール22の半径である。また、式(15)の第1項は操舵角速度による遠心力、第2項は車両の回転運動による遠心力である。また、式(16)のSr(=(srx,sry,srz)T∈R3)は車両座標系におけるセンサ質量中心位置ベクトルである。
However, F h ′ εR 6 is the 6 component force after compensation, and r is the radius of the
以上の処理によって、上記ステップ100で検出された力及びトルク、上記ステップ104で検出された姿勢角、上記ステップ108で姿勢角から得られた角速度ω、上記ステップ102で検出された操舵角δ、上記ステップ112で操舵角δから得られた操舵角速度δ´、グリップ部の質量m、及びステアリングホイール22の傾斜角ηに基づいて、補償後の6分力Fh´が推定される。ここで、この補償後の6分力Fh´は、ドライバがステアリングホイール22の予め定められた部分であるステアリングホイールリム24Bに加え、かつステアリングホイールリム24Bに発生した遠心力が除去された6分力(力及びトルク)である。
Through the above processing, the force and torque detected in
次のステップ122では、慣性力補償を行うための処理を実行する。この慣性力補償を行うための処理の詳細について説明する。操舵角加速度δ´´、車両ばね上加速度a、及び車両の角加速度ω´によりセンサ座標系原点に発生する慣性力をFa=(Fax,Fay,Faz,τax,τay,τaz)T∈R6とすると、慣性力補償は以下の式(18)、式(19)、式(20)、式(21)、式(22)により行うことができる。
In the
ただし、Fa´∈R6は、補償後の6分力である。また、式(19)のFas∈R3は操舵角加速度δ´´による慣性力、Fav∈R3は車両加速度による慣性力である。 However, F a ′ εR 6 is the 6 component force after compensation. In Equation (19), F as ∈R 3 is an inertial force caused by the steering angular acceleration δ ″, and F av ∈R 3 is an inertial force caused by the vehicle acceleration.
以上、説明した全ての慣性補償を考慮すると、ドライバがステアリングホイール22のステアリングホイールリム24Bに加える6分力F´∈R6は、以下の式(23)で表される。
Considering all the inertia compensation described above, the 6 component force F′∈R 6 applied to the
なお、ステップ100、102、104、106、108、110、112、114はパラメータ導出部70によって実行され、ステップ116は初期応力補償部72によって実行され、ステップ118は重力補償部74によって実行され、ステップ120は遠心力補償部76によって実行され、そして、ステップ122は慣性力補償部78によって実行される。
以上のようにして行われた補償の効果を確認するため、図8に示すように、ステアリングホイール22の傾斜角ηを0.548(rad)として、実験ベンチに設置したステアリング操作状態推定装置10に対して、センサ部以外を把持し(すなわち、ステアリングホイールリム24B及びステアリングホイールリム24D以外の部分、例えば、ステアリングホイールリム24A及びステアリングホイールリム24Cを把持し)、約0.5Hzでステアリングホイール22を左右に回転させた際の力覚センサ30B(または30D)の出力(すなわち検出された6分力)及び操舵角度δを、サンプリング周波数100Hzで計測し、上記のように補償を行った。センサ部には触れていないため、補償が理想的に行われば6分力が全て0になるはずである。
In order to confirm the effect of the compensation performed as described above, as shown in FIG. 8, the steering operation
図9に右手用センサ(本実施の形態では、力覚センサ30B)について、上記の初期応力補償のみを行った場合と、上記の全ての補償を行った場合との比較結果を示す。初期応力補償のみを行った場合と比較して、全ての補償を行うことで出力がより0に近づいていることが分かる。なお、初期応力補償のみを行った場合の結果が波線で示され、全ての補償を行った場合の結果が実線で示されている。
FIG. 9 shows a comparison result between the case where only the initial stress compensation is performed and the case where all the above compensations are performed for the right-hand sensor (
更に、図10に実車両でバンク角のついた路面に一定車速で進入する際の車両運動を、図11にそのときに本実施の形態のステアリング操作状態推定装置10によって推定されたドライバの左手のステアリング操作力F´を示す。比較のために、車両運動を考慮しなかった場合のステアリング操作力を波線で示した。同図中FZLに約1.0Nほどの差が生じていることが分かる。このことから、ばね上姿勢変化や前後加速度が大きく変化する際には、車両運動を考慮した上記のような補償が必要なことが分かる。
Furthermore, FIG. 10 shows the vehicle movement when entering a road surface with a bank angle at a constant vehicle speed in FIG. 10, and FIG. 11 shows the left hand of the driver estimated by the steering operation
以上、本実施の形態のステアリング操作状態推定装置10について説明した。本実施の形態のステアリング操作状態推定装置10によれば、ドライバが予め定められた部分に加えた力及びトルクを推定する際に車両の姿勢角が考慮され、かつ当該予め定められた部分に発生した遠心力及び慣性力を除去してドライバが予め定められた部分に加えた6分力(力及びトルク)F´を推定しているので、従来技術のように車両の姿勢角、遠心力、及び慣性力を考慮せずに検出された力及びトルクと比較して、より精度が良好なドライバが予め定められた部分に加えた力とトルクを推定することができる。
The steering operation
なお、ステップ122の処理を省略し、ステップ120で推定された補償後の6分力Fh´を、ドライバが予め定められた部分に加えた6分力(力及びトルク)として推定するようにしてもよい。この場合には、ドライバが予め定められた部分に加えた力及びトルクを推定する際に車両の姿勢角が考慮され、かつ当該予め定められた部分に発生した遠心力を除去してドライバが予め定められた部分に加えた力及びトルクを推定しているので、従来技術のように車両の姿勢角及び遠心力を考慮せずに検出された力及びトルクと比較して、より精度が良好なドライバが予め定められた部分に加えた力とトルクを推定することができる。この場合のコンピュータ12を機能ブロックで表すと、図12に示すように、パラメータ導出部70、初期応力補償部72、重力補償部74、及び遠心力補償部76で表すことができる。
Note that the processing in
また、ステップ120、122の処理を省略し、ステップ118で推定された補償後の6分力Fg´を、ドライバが予め定められた部分に加えた6分力(力及びトルク)として推定するようにしてもよい。この場合には、ドライバがステアリングホイールの予め定められた部分に加えた力及びトルクを推定する際に車両の姿勢角が考慮されているので、従来技術のように車両の姿勢角を考慮せずに検出された力及びトルクと比較して、より精度が良好なドライバが予め定められた部分に加えた力とトルクを推定することができる。この場合のコンピュータ12を機能ブロックで表すと、図13に示すように、パラメータ導出部70、初期応力補償部72、及び重力補償部74で表すことができる。
Further, the processing in
また、ステップ120で遠心力補償を行わずに(ステップ120の処理を省略して)、ステップ122で慣性力補償を行うようにしてもよい。この場合には、ドライバが予め定められた部分に加えた力及びトルクを推定する際に車両の姿勢角が考慮され、かつ当該予め定められた部分に発生した慣性力を除去してドライバが予め定められた部分に加えた力及びトルクを推定しているので、従来技術のように車両の姿勢角及び慣性力を考慮せずに検出された力及びトルクと比較して、より精度が良好なドライバが予め定められた部分に加えた力とトルクを推定することができる。この場合のコンピュータ12を機能ブロックで表すと、図14に示すように、パラメータ導出部70、初期応力補償部72、重力補償部74、及び慣性力補償部78で表すことができる。
Further, the inertial force compensation may be performed in
また、上記では、加速度aを加速センサ20を用いて検出する例について説明したが、車速センサを用いて車両の速度を検出し、車両の速度を時間微分することにより加速度aを演算するようにしてもよい。
Moreover, although the example which detects the acceleration a using the
また、上記では各センサを用いて補償に必要な物理量を検出する例について説明したが、上記で説明した全てのセンサを用いなくとも、所定の運動方程式を解くなどして補償に必要な物理量を演算するようにしてもよい。 Further, in the above description, an example in which a physical quantity necessary for compensation is detected using each sensor has been described. However, a physical quantity necessary for compensation can be obtained by solving a predetermined equation of motion without using all the sensors described above. You may make it calculate.
また、上記ではステアリングホイール22のステアリングアーム(スポーク部)28B及びステアリングアーム28Dのそれぞれに力覚センサ30B、30Dを配置した例について説明したが、力覚センサ30B、30Dはスポーク部に配置しなくともよい。例えば、力覚センサ30Bをステアリングホイールリム24Bに配置し、力覚センサ30Dをステアリングホイールリム24Dに配置してもよい。
Moreover, although the example which has arrange | positioned
また、ステアリングアーム28B及びステアリングアーム28Dが、それぞれ、いわゆる3時、9時の位置に配置された例について説明したが、本発明はこれに限られず、どのような位置であってもよい。
In addition, although the example in which the
10 ステアリング操作状態推定装置
12 コンピュータ
12b HDD
12c CPU
14 6分力検出器
16 操舵角センサ
18 姿勢角センサ
20 加速センサ
10 Steering operation
12c CPU
14 6-
Claims (8)
車両の姿勢角を検出する第2の検出手段と、
前記ステアリングホイールの操舵角を検出する第3の検出手段と、
前記第1の検出手段で検出された力及びトルク、前記第2の検出手段で検出された姿勢角、前記第3の検出手段で検出された操舵角、前記予め定められた部分の質量、及び前記ステアリングホイールの傾斜角に基づいて、ドライバが前記予め定められた部分に加えた力及びトルクを推定する推定手段と、
を含むステアリング操作状態推定装置。 First detection means for detecting force and torque acting on a predetermined portion of the steering wheel;
Second detection means for detecting a posture angle of the vehicle;
Third detecting means for detecting a steering angle of the steering wheel;
The force and torque detected by the first detection means, the attitude angle detected by the second detection means, the steering angle detected by the third detection means, the mass of the predetermined portion, and based on the tilt angle of the steering wheel, and estimating means for drivers to estimate the forces and torque applied to the predetermined portion,
A steering operation state estimation device including:
車両の姿勢角を検出する第2の検出手段と、
前記ステアリングホイールの操舵角を検出する第3の検出手段と、
前記第1の検出手段で検出された力及びトルク、前記第2の検出手段で検出された姿勢角、該姿勢角から得られる角速度、前記第3の検出手段で検出された操舵角、該操舵角から得られる角速度、前記予め定められた部分の質量、及び前記ステアリングホイールの傾斜角に基づいて、ドライバが前記予め定められた部分に加え、かつ前記予め定められた部分に発生した遠心力が除去された力及びトルクを推定する推定手段と、
を含むステアリング操作状態推定装置。 First detection means for detecting force and torque acting on a predetermined portion of the steering wheel;
Second detection means for detecting a posture angle of the vehicle;
Third detecting means for detecting a steering angle of the steering wheel;
The force and torque detected by the first detection means, the attitude angle detected by the second detection means, the angular velocity obtained from the attitude angle, the steering angle detected by the third detection means, the steering angular velocity obtained from the angular, the mass of said predetermined portion, and on the basis of the inclination angle of the steering wheel, a centrifugal force driver is added to the predetermined portion, and has occurred in said predetermined portion Estimating means for estimating the force and torque from which
A steering operation state estimation device including:
車両の姿勢角を検出する第2の検出手段と、
前記ステアリングホイールの操舵角を検出する第3の検出手段と、
前記車両の加速度を検出する第4の検出手段と、
前記第1の検出手段で検出された力及びトルク、前記第2の検出手段で検出された姿勢角、該姿勢角から得られる第1の角速度、該第1の角速度から得られる角加速度、前記第3の検出手段で検出された操舵角、該操舵角から得られる第2の角速度、該第2の角速度から得られる角加速度、前記第4の検出手段で検出された前記車両の加速度、前記予め定められた部分の質量、及び前記ステアリングホイールの傾斜角に基づいて、ドライバが前記予め定められた部分に加え、かつ前記部分に発生した遠心力及び慣性力が除去された力及びトルクを推定する推定手段と、
を含むステアリング操作状態推定装置。 First detection means for detecting force and torque acting on a predetermined portion of the steering wheel;
Second detection means for detecting a posture angle of the vehicle;
Third detecting means for detecting a steering angle of the steering wheel;
Fourth detecting means for detecting acceleration of the vehicle;
The force and torque detected by the first detection means, the posture angle detected by the second detection means, a first angular velocity obtained from the posture angle, an angular acceleration obtained from the first angular velocity, The steering angle detected by the third detection means, the second angular velocity obtained from the steering angle, the angular acceleration obtained from the second angular velocity, the acceleration of the vehicle detected by the fourth detection means, predetermined portion of the mass, and on the basis of the inclination angle of the steering wheel, in addition to the portion where driver is the predetermined and forces the centrifugal force and inertial force generated in said portion has been removed and the torque Estimating means for estimating;
A steering operation state estimation device including:
車両の姿勢角を検出する第2の検出手段と、
前記ステアリングホイールの操舵角を検出する第3の検出手段と、
前記車両の加速度を検出する第4の検出手段と、
前記第1の検出手段で検出された力及びトルク、前記第2の検出手段で検出された姿勢角、該姿勢角から得られる角加速度、前記第3の検出手段で検出された操舵角、該操舵角から得られる角加速度、前記第4の検出手段で検出された前記車両の加速度、前記予め定められた部分の質量、及び前記ステアリングホイールの傾斜角に基づいて、ドライバが前記予め定められた部分に加え、かつ前記部分に発生した慣性力が除去された力及びトルクを推定する推定手段と、
を含むステアリング操作状態推定装置。 First detection means for detecting force and torque acting on a predetermined portion of the steering wheel;
Second detection means for detecting a posture angle of the vehicle;
Third detecting means for detecting a steering angle of the steering wheel;
Fourth detecting means for detecting acceleration of the vehicle;
The force and torque detected by the first detection means, the attitude angle detected by the second detection means, the angular acceleration obtained from the attitude angle, the steering angle detected by the third detection means, angular acceleration obtained from the steering angle, the fourth acceleration of the vehicle detected by the detection means, the mass of the predetermined portion, and on the basis of the inclination angle of the steering wheel, the predetermined is drivers An estimation means for estimating a force and a torque in which the inertial force generated in the portion is removed,
A steering operation state estimation device including:
ステアリングホイールの予め定められた部分に作用する力及びトルクを検出するための第1の検出手段で検出された力及びトルク、車両の姿勢角を検出する第2の検出手段で検出された姿勢角、前記ステアリングホイールの操舵角を検出する第3の検出手段で検出された操舵角、前記予め定められた部分の質量、及び前記ステアリングホイールの傾斜角に基づいて、ドライバが前記予め定められた部分に加えた力及びトルクを推定する推定手段
として機能させるためのプログラム。 Computer
The force and torque detected by the first detecting means for detecting the force and torque acting on the predetermined part of the steering wheel, and the attitude angle detected by the second detecting means for detecting the attitude angle of the vehicle the third steering angle detected by the detecting means for detecting a steering angle of the steering wheel, the mass of the predetermined portion, and on the basis of the inclination angle of the steering wheel, the driver is the preset A program that functions as an estimation means for estimating the force and torque applied to a part.
車両の姿勢角を検出する第1の検出手段で検出された姿勢角に基づいて、姿勢角速度を演算する第1の演算手段、
ステアリングホイールの操舵角を検出する第2の検出手段で検出された操舵角に基づいて、操舵角速度を演算する第2の演算手段、及び
前記ステアリングホイールの予め定められた部分に作用する力及びトルクを検出するための第3の検出手段で検出された力及びトルク、前記第1の検出手段で検出された姿勢角、前記第1の演算手段によって演算された姿勢角速度、前記第2の検出手段で検出された操舵角、前記第2の演算手段によって演算された操舵角速度、前記予め定められた部分の質量、及び前記ステアリングホイールの傾斜角に基づいて、ドライバが前記予め定められた部分に加え、かつ前記予め定められた部分に発生した遠心力が除去された力及びトルクを推定する推定手段
として機能させるためのプログラム。 Computer
First calculation means for calculating a posture angular velocity based on the posture angle detected by the first detection means for detecting the posture angle of the vehicle;
Second calculating means for calculating a steering angular velocity based on the steering angle detected by the second detecting means for detecting the steering angle of the steering wheel, and force and torque acting on a predetermined portion of the steering wheel; The force and torque detected by the third detection means for detecting the angle, the attitude angle detected by the first detection means, the attitude angular velocity calculated by the first calculation means, and the second detection means in detected steering angle, the second of the computed steering angular velocity by the calculation means, the mass of said predetermined portion, and on the basis of the inclination angle of the steering wheel, the portion driver is the preset A program for functioning as an estimation means for estimating the force and torque that is added and the centrifugal force generated in the predetermined portion is removed.
車両の姿勢角を検出する第1の検出手段で検出された姿勢角に基づいて、姿勢角速度を演算する第1の演算手段、
前記第1の演算手段によって演算された姿勢角速度に基づいて、姿勢角加速度を演算する第2の演算手段、
ステアリングホイールの操舵角を検出する第2の検出手段で検出された操舵角に基づいて、操舵角速度を演算する第3の演算手段、
前記第3の演算手段によって演算された操舵角速度に基づいて、操舵角加速度を演算する第4の演算手段、及び
前記ステアリングホイールの予め定められた部分に作用する力及びトルクを検出するための第3の検出手段で検出された力及びトルク、前記第1の検出手段で検出された姿勢角、前記第1の演算手段によって演算された姿勢角速度、前記第2の演算手段によって演算された姿勢角加速度、前記第2の検出手段で検出された操舵角、前記第3の演算手段によって演算された操舵角速度、前記第4の演算手段によって演算された操舵角加速度、前記予め定められた部分の質量、及び前記ステアリングホイールの傾斜角に基づいて、ドライバが前記予め定められた部分に加え、かつ前記予め定められた部分に発生した遠心力及び慣性力が除去された力及びトルクを推定する推定手段
として機能させるためのプログラム。 Computer
First calculation means for calculating a posture angular velocity based on the posture angle detected by the first detection means for detecting the posture angle of the vehicle;
Second calculating means for calculating posture angular acceleration based on the posture angular velocity calculated by the first calculating means;
Third computing means for computing the steering angular velocity based on the steering angle detected by the second detecting means for detecting the steering angle of the steering wheel;
4th computing means for computing a steering angular acceleration based on the steering angular velocity computed by the third computing means, and a first for detecting force and torque acting on a predetermined portion of the steering wheel. Force and torque detected by the detection means 3, attitude angle detected by the first detection means, attitude angular velocity calculated by the first calculation means, attitude angle calculated by the second calculation means Acceleration, steering angle detected by the second detection means, steering angular velocity calculated by the third calculation means, steering angular acceleration calculated by the fourth calculation means, mass of the predetermined portion , and based on the inclination angle of the steering wheel, in addition to the portion where driver is the predetermined and centrifugal force and inertial force generated in said predetermined portion A program for functioning as an estimation means for estimating the removed force and torque.
車両の姿勢角を検出する第1の検出手段で検出された姿勢角に基づいて、姿勢角加速度を演算する第1の演算手段、
ステアリングホイールの操舵角を検出する第2の検出手段で検出された操舵角に基づいて、操舵角加速度を演算する第2の演算手段、及び
前記ステアリングホイールの予め定められた部分に作用する力及びトルクを検出するための第3の検出手段で検出された力及びトルク、前記第1の検出手段で検出された姿勢角、前記第1の演算手段によって演算された姿勢角加速度、前記第2の検出手段で検出された操舵角、前記第2の演算手段によって演算された操舵角加速度、前記予め定められた部分の質量、及び前記ステアリングホイールの傾斜角に基づいて、ドライバが前記予め定められた部分に加え、かつ前記予め定められた部分に発生した慣性力が除去された力及びトルクを推定する推定手段
として機能させるためのプログラム。 Computer
First computing means for computing attitude angular acceleration based on the attitude angle detected by the first detecting means for detecting the attitude angle of the vehicle;
Second calculating means for calculating steering angular acceleration based on the steering angle detected by the second detecting means for detecting the steering angle of the steering wheel, and a force acting on a predetermined portion of the steering wheel; Force and torque detected by the third detecting means for detecting torque, attitude angle detected by the first detecting means, attitude angular acceleration calculated by the first calculating means, the second steering angle detected by the detecting means, the second steering angular acceleration calculated by the calculation means, the weight of the predetermined portion, and on the basis of the inclination angle of the steering wheel, the driver said predetermined A program for functioning as an estimation means for estimating the force and torque from which the inertial force generated in the predetermined portion is removed.
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