JP6012832B1 - Vehicle steering system - Google Patents

Vehicle steering system Download PDF

Info

Publication number
JP6012832B1
JP6012832B1 JP2015195806A JP2015195806A JP6012832B1 JP 6012832 B1 JP6012832 B1 JP 6012832B1 JP 2015195806 A JP2015195806 A JP 2015195806A JP 2015195806 A JP2015195806 A JP 2015195806A JP 6012832 B1 JP6012832 B1 JP 6012832B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
torque
steering
vehicle
vibration
vibration torque
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015195806A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017065587A (en
Inventor
田中 英之
英之 田中
田中 貴之
貴之 田中
貴寛 占部
貴寛 占部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2015195806A priority Critical patent/JP6012832B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6012832B1 publication Critical patent/JP6012832B1/en
Publication of JP2017065587A publication Critical patent/JP2017065587A/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

【課題】運転者に対して、効果的に車線逸脱を警告することを可能にする。【解決手段】運転者の操舵トルクを検出し、車線逸脱判定された際に、操舵トルクが大きい場合には車線逸脱警報のための振動トルクを大きくし、操舵トルクが小さい場合には車線逸脱警報のための振動トルクを小さくして、運転者の操舵トルクをアシストするためのアシストトルクに振動トルクを重畳することで、運転者の操舵状態にかかわらず、効果的に、車線逸脱を運転者に報知することができる。【選択図】図2It is possible to effectively alert a driver of a lane departure. When the steering torque of a driver is detected and a lane departure is determined, if the steering torque is large, the vibration torque for the lane departure warning is increased, and if the steering torque is small, the lane departure warning is detected. By reducing the vibration torque for the driver and superimposing the vibration torque on the assist torque for assisting the driver's steering torque, the driver can effectively lane departure regardless of the driver's steering state. Can be notified. [Selection] Figure 2

Description

この発明は車両用操舵装置に関し、特に、車線逸脱時に運転者に車線逸脱状態を報知するための車両用操舵装置に関する。   The present invention relates to a vehicle steering device, and more particularly to a vehicle steering device for notifying a driver of a lane departure state when the vehicle departs from a lane.

近年、前方を監視するためのカメラが設けられている車両が開発されている。そのような車両においては、カメラを用いて走行車線を認識し、自車両が走行車線を逸脱する状況か否かを判定することができる。また、自車両が走行車線を逸脱していた場合には、運転者に車線の逸脱を報知することも可能である。   In recent years, vehicles equipped with a camera for monitoring the front have been developed. In such a vehicle, it is possible to recognize a traveling lane using a camera and determine whether or not the host vehicle deviates from the traveling lane. Further, when the host vehicle deviates from the traveling lane, it is possible to notify the driver of the lane departure.

車線の逸脱を運転者に報知する方法としては、一般的には、視覚的、聴覚的、あるいは、触覚的に報知する方法が考えられる。しかしながら、視覚的な報知は、例えば、居眠り状態など運転者が注意力を失った状態では、効果がない。また、聴覚的な報知は、同乗者に対して不快感を与える可能性があるという課題がある。一方、接触的な報知は、運転者を覚醒させる効果も期待できることから、運転者に車線逸脱状態を報知する手段としては好適である。   As a method of notifying the driver of a lane departure, generally, a method of visually, audibly, or tactilely informing is conceivable. However, visual notification is not effective in a state where the driver loses attention, for example, a doze state. In addition, there is a problem that auditory notification may give a passenger discomfort. On the other hand, the contact notification is suitable as a means for notifying the driver of the lane departure state because an effect of awakening the driver can be expected.

このような背景をうけ、例えば、特許文献1では、車線逸脱時にハンドルを振動させる方法を記載している。特許文献1では、ハンドルに振動モータを組込み、車線逸脱時に振動モータに通電することにより、ハンドルを振動させて、運転者に車線逸脱を報知する。   Against such a background, for example, Patent Document 1 describes a method of vibrating the steering wheel when departing from the lane. In Patent Document 1, a vibration motor is incorporated in the steering wheel, and the vibration motor is energized when the vehicle departs from the lane to vibrate the steering wheel to notify the driver of the lane departure.

また、より簡易な方法として、例えば、特許文献2および特許文献3に記載の方法がある。特許文献2および特許文献3では、車両に予め搭載されている既存のモータを用いて、振動を発生させ、運転者に、異常を報知している。   As simpler methods, there are methods described in Patent Document 2 and Patent Document 3, for example. In Patent Document 2 and Patent Document 3, vibration is generated using an existing motor mounted in advance in a vehicle, and the driver is informed of the abnormality.

特許文献2では、車両の後輪が、操舵輪である。そのため、後輪を操舵するためのアクチュエータとして、電動モータが設けられている。車両が走行路を逸脱しそうな状況になると、電動モータにより、後輪を振動させる。これにより、車両が振動するため、運転者は、体感情報として、車線逸脱を認識することができる。   In Patent Document 2, the rear wheel of the vehicle is a steering wheel. Therefore, an electric motor is provided as an actuator for steering the rear wheels. When the vehicle is likely to deviate from the road, the rear wheels are vibrated by the electric motor. Thereby, since the vehicle vibrates, the driver can recognize the lane departure as the experience information.

特許文献3では、車両が、電動パワーステアリング装置を備えている。特許文献3では、車線の逸脱に関しての記載ない。特許文献3では、障害物の接近による危険を予測した場合に、ハンドルを振動させて、運転者に警告を与える。   In Patent Document 3, the vehicle includes an electric power steering device. In Patent Document 3, there is no description regarding lane departure. In Patent Document 3, when a danger due to the approach of an obstacle is predicted, the steering wheel is vibrated to give a warning to the driver.

特表2000−530220号公報Special Table 2000-530220 特開平10−167099号公報JP-A-10-167099 特開平8−175413号公報JP-A-8-175413

特許文献1では、ハンドルに振動モータを組込んでいる。しかしながら、ハンドルに振動モータを組込むと、ハンドルが大きくなるという課題がある。また、運転者自身が、異なる種類のハンドルに取り替えた場合には、振動モータが無くなってしまうので、車線逸脱警報を運転者に対して報知することができなくなるという課題がある。   In Patent Document 1, a vibration motor is incorporated in the handle. However, when a vibration motor is incorporated in the handle, there is a problem that the handle becomes large. Further, when the driver himself replaces the steering wheel with a different type, the vibration motor is lost, and therefore, there is a problem that a lane departure warning cannot be notified to the driver.

また、特許文献2では、車両の後輪を振動させることにより、車線の逸脱を運転者に報知している。しかしながら、路面の状態によって車両は振動する。また、車速に応じて、路面からの車両への振動の伝わり方は変化する。そのため、車両の走行状態によっては、路面の状態からの振動に対して、警告用の振動が相対的に小さくなる場合が想定される。その場合には、運転者が車両の振動に気づかない可能性がある。従って、特許文献2の方法では、運転者に対して効果的な報知を行えない可能性がある。   Moreover, in patent document 2, the deviation of a lane is alert | reported to a driver | operator by vibrating the rear wheel of a vehicle. However, the vehicle vibrates depending on the road surface condition. Further, how the vibration is transmitted from the road surface to the vehicle changes according to the vehicle speed. Therefore, depending on the traveling state of the vehicle, it is assumed that the warning vibration is relatively small with respect to the vibration from the road surface state. In that case, the driver may not be aware of the vibration of the vehicle. Therefore, the method of Patent Document 2 may not be able to effectively notify the driver.

また、特許文献3では、障害物の接近が予測できた時に、電動パワーステアリング装置のアシストモータを用いて、ハンドルを振動させている。しかしながら、運転者の操舵状態によっては、運転者による操舵トルクの補助を行うためのアシストトルクが大きくなる場合がある。アシストトルクが大きい場合には、アシストトルクに対する車線逸脱警報のための振動トルクが相対的に小さくなる。そのため、運転者がハンドルの振動に気づかず、運転者に対して効果的な報知を行えない可能性がある。   In Patent Document 3, when the approach of an obstacle can be predicted, the handle is vibrated using the assist motor of the electric power steering apparatus. However, depending on the steering state of the driver, the assist torque for assisting the steering torque by the driver may increase. When the assist torque is large, the vibration torque for the lane departure warning with respect to the assist torque is relatively small. Therefore, there is a possibility that the driver does not notice the vibration of the steering wheel and cannot effectively notify the driver.

また、特許文献3では、操舵中でないときの振動量を、操舵中の振動量よりも大きくすることが記載されている。すなわち、特許文献3では、操舵中か否かに応じて、振動量を変更することについて記載されている。しかしながら、運転者の操舵状態に応じて、振動量を変更することについては記載されていない。上述したように、運転者の操舵状態によっては、アシストトルクが大きくなることがあり、アシストトルクが大きい場合には、振動トルクが相対的に小さくなり、運転者に対して効果的な報知とならない可能性があるという課題がある。   Patent Document 3 describes that the amount of vibration when not steering is made larger than the amount of vibration during steering. That is, Patent Document 3 describes changing the amount of vibration depending on whether or not steering is in progress. However, there is no description about changing the vibration amount according to the steering state of the driver. As described above, the assist torque may increase depending on the steering state of the driver. When the assist torque is large, the vibration torque becomes relatively small, and the driver is not effectively notified. There is a problem that there is a possibility.

この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、運転者に対して、効果的に車線逸脱を警告することが可能な、車両用操舵装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a vehicle steering apparatus capable of effectively warning a driver of a lane departure.

この発明は、車両に搭載される車両用操舵装置であって、前記車両は、運転者の操舵状態を検出する操舵状態検出部と、前記車両の走行状態を検出する走行状態検出部とを備えており、前記車両用操舵装置は、前記運転者の操舵をアシストするためのアシストトルクを発生するアシストモータと、前記操舵状態検出部で検出された前記操舵状態に基づいて、前記アシストモータに対する目標アシストトルクを演算して、前記アシストモータを駆動するモータ駆動制御部と、前記走行状態検出部が検出した前記走行状態に基づいて前記車両が車線逸脱状態か否かを判定する車線逸脱判定部と、前記車線逸脱判定部により前記車両が車線逸脱状態であると判定された場合に、前記アシストトルクに重畳するための振動トルクを演算する振動トルク演算部とを備え、前記モータ駆動制御部は、前記振動トルク演算部が前記振動トルクを演算した場合には、前記目標アシストトルクと前記振動トルクとを合算した値を前記目標アシストトルクとして前記アシストモータを駆動させ、前記振動トルク演算部は、前記操舵状態検出部で検出された前記操舵状態に応じて、前記振動トルクの大きさを変更する、車両用操舵装置である。   The present invention is a vehicle steering apparatus mounted on a vehicle, and the vehicle includes a steering state detection unit that detects a steering state of a driver and a traveling state detection unit that detects a traveling state of the vehicle. The vehicle steering apparatus is configured to provide a target for the assist motor based on an assist motor that generates an assist torque for assisting the driver's steering and the steering state detected by the steering state detection unit. A motor drive control unit that calculates assist torque and drives the assist motor; a lane departure determination unit that determines whether the vehicle is in a lane departure state based on the traveling state detected by the traveling state detection unit; Vibration torque for calculating vibration torque to be superimposed on the assist torque when the lane departure determination unit determines that the vehicle is in a lane departure state A calculation unit, and when the vibration torque calculation unit calculates the vibration torque, the motor drive control unit uses the value obtained by adding the target assist torque and the vibration torque as the target assist torque. The motor is driven, and the vibration torque calculation unit is a vehicle steering device that changes the magnitude of the vibration torque according to the steering state detected by the steering state detection unit.

この発明に係る車両用操作装置によれば、運転者の操舵トルクの補助を行うアシストモータのアシストトルクに重畳するための車線逸脱警告用の振動トルクの大きさを、操舵トルクに応じて可変にすることで、運転者に対して、効果的に、車線逸脱を警告することができる。   According to the vehicle operating device of the present invention, the magnitude of the lane departure warning vibration torque to be superimposed on the assist torque of the assist motor that assists the driver's steering torque can be varied according to the steering torque. By doing so, it is possible to effectively warn the driver of a lane departure.

この発明の実施の形態1に係る車両用操舵装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the steering apparatus for vehicles which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る車両用操舵装置の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the steering apparatus for vehicles which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る車両用操舵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 apparatus for vehicles which concerns on Embodiment 1 of this invention.

実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
Embodiment 1 FIG.
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は、この発明の実施の形態1に係る車両用操舵装置の構成を示す図である。図1に示す車両用操舵装置は、この発明に係る好ましい実施の形態の1つである。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a vehicle steering apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The vehicle steering apparatus shown in FIG. 1 is one of the preferred embodiments according to the present invention.

本実施の形態に係る車両用操舵装置1は、自動車等の車両に搭載されている。車両用操舵装置1は、図1に示すように、ハンドル2、ステアリング軸3、ピニオンギア4、操舵角検出部5、トルクセンサ6、アシストモータ7、モータギア8、ラック軸9、タイヤ10、電動パワーステアリング制御装置15、及び、車線逸脱判定部16を有している。タイヤ10は、車両の前輪であり、操舵輪である。車両には、当然、後輪も設けられているが、図1では、この発明に関係ないため、後輪については図示していない。   The vehicle steering apparatus 1 according to the present embodiment is mounted on a vehicle such as an automobile. As shown in FIG. 1, the vehicle steering apparatus 1 includes a steering wheel 2, a steering shaft 3, a pinion gear 4, a steering angle detection unit 5, a torque sensor 6, an assist motor 7, a motor gear 8, a rack shaft 9, a tire 10, an electric motor. A power steering control device 15 and a lane departure determination unit 16 are included. The tire 10 is a front wheel of the vehicle and a steering wheel. Of course, the vehicle is also provided with a rear wheel, but in FIG. 1, the rear wheel is not shown because it is not related to the present invention.

車両用操舵装置1には、走行車速検出部11、カメラユニット12、ヨーレート検出部13、および、横加速度検出部14が接続されている。これらの機器は、すべて、車両に搭載されている。
車両用操舵装置1の電動パワーステアリング制御装置15には、走行車速検出部11が接続されている。
車両用操舵装置1の車線逸脱判定部16には、走行車速検出部11、カメラユニット12、ヨーレート検出部13、および、横加速度検出部14が接続されている。
A traveling vehicle speed detector 11, a camera unit 12, a yaw rate detector 13, and a lateral acceleration detector 14 are connected to the vehicle steering device 1. All of these devices are mounted on the vehicle.
A traveling vehicle speed detection unit 11 is connected to the electric power steering control device 15 of the vehicle steering device 1.
A traveling vehicle speed detection unit 11, a camera unit 12, a yaw rate detection unit 13, and a lateral acceleration detection unit 14 are connected to the lane departure determination unit 16 of the vehicle steering apparatus 1.

走行車速検出部11は、車両の車速を検出して、車速信号Vsを出力する。
カメラユニット12は、車両の前方を撮影し、映像信号Msを出力する。
ヨーレート検出部13は、車両のヨーレートを検出して、ヨーレート信号γsを出力する。なお、ここで、ヨーレートとは、車両の旋回方向への回転角の変化速度である。
横加速度検出部14は、車両の横方向の加速度を検出して、横加速度信号Gsを出力する。
The traveling vehicle speed detection unit 11 detects the vehicle speed of the vehicle and outputs a vehicle speed signal Vs.
The camera unit 12 images the front of the vehicle and outputs a video signal Ms.
The yaw rate detector 13 detects the yaw rate of the vehicle and outputs a yaw rate signal γs. Here, the yaw rate is the rate of change of the rotation angle in the turning direction of the vehicle.
The lateral acceleration detection unit 14 detects lateral acceleration of the vehicle and outputs a lateral acceleration signal Gs.

運転者が操舵するハンドル2は、ステアリング軸3の一端に連結されている。ステアリング軸3の他端には、ピニオンギア4が連結されている。
ハンドル2には、操舵角検出部5が取り付けられている。操舵角検出部5は、ハンドル2の操舵角を検出して操舵角信号θsを出力する。
ステアリング軸3には、トルクセンサ6が取り付けられている。トルクセンサ6は、運転者の操舵による操舵トルクTdを検出して、操舵トルク信号Tsを出力する。トルクセンサ6は、操舵トルク検出部を構成している。
また、ステアリング軸3には、電動のアシストモータ7が、モータギア8を介して、取り付けられている。アシストモータ7は、運転者の操舵トルクTdを補助するためのモータトルクTmを発生する。
アシストモータ7には、アシストモータ7のモータ電圧を検出して、モータ電圧検出信号Esを出力するモータ電圧検出部(図示省略)が設けられている。
さらに、アシストモータ7には、アシストモータ7のモータ電流を検出して、モータ電流検出信号Isを出力するモータ電流検出部(図示省略)が設けられている。なお、以下では、このモータ電流を、アシスト電流と呼ぶこととする。
A handle 2 that is steered by a driver is connected to one end of a steering shaft 3. A pinion gear 4 is connected to the other end of the steering shaft 3.
A steering angle detector 5 is attached to the handle 2. The steering angle detector 5 detects the steering angle of the handle 2 and outputs a steering angle signal θs.
A torque sensor 6 is attached to the steering shaft 3. The torque sensor 6 detects a steering torque Td by the driver's steering and outputs a steering torque signal Ts. The torque sensor 6 constitutes a steering torque detector.
An electric assist motor 7 is attached to the steering shaft 3 via a motor gear 8. The assist motor 7 generates a motor torque Tm for assisting the driver's steering torque Td.
The assist motor 7 is provided with a motor voltage detector (not shown) that detects the motor voltage of the assist motor 7 and outputs a motor voltage detection signal Es.
Further, the assist motor 7 is provided with a motor current detector (not shown) that detects the motor current of the assist motor 7 and outputs a motor current detection signal Is. Hereinafter, this motor current is referred to as an assist current.

ピニオンギア4の中央部には、ステアリング軸3の上記他端が連結されている。ピニオンギア4には、ラック軸9が貫通された状態で、取り付けられている。ラック軸9の両端は、タイヤ10に連結されている。こうして、タイヤ10は、ラック軸9を介して、ピニオンギア4に接続されている。
ピニオンギア4は、ステアリング軸3の回転運動を、ラック軸9の直線運動に変換する。詳細に説明すると、まず、ステアリング軸3は、運転者による操舵トルクTdとモータトルクTmとを合算した合成トルク(=Td+Tm)に基づいて回転する。ピニオンギア4は、ステアリング軸3の当該回転運動を、その回転方向に対応した方向のラック軸9の直線運動に変換する。
The other end of the steering shaft 3 is connected to the center of the pinion gear 4. A rack shaft 9 is attached to the pinion gear 4 in a state where the rack shaft 9 is penetrated. Both ends of the rack shaft 9 are connected to the tire 10. Thus, the tire 10 is connected to the pinion gear 4 via the rack shaft 9.
The pinion gear 4 converts the rotational motion of the steering shaft 3 into linear motion of the rack shaft 9. More specifically, first, the steering shaft 3 rotates based on a combined torque (= Td + Tm) obtained by adding the steering torque Td and the motor torque Tm by the driver. The pinion gear 4 converts the rotational motion of the steering shaft 3 into linear motion of the rack shaft 9 in a direction corresponding to the rotational direction.

電動パワーステアリング制御装置15には、操舵トルク信号Ts、車速信号Vs、モータ電流検出信号Is、および、モータ電圧検出信号Esが入力される。電動パワーステアリング制御装置15には、さらに、車線逸脱判定部16から車線逸脱判断フラグが入力される。電動パワーステアリング制御装置15は、これらの各入力に基づいて、アシストモータ7を駆動させるための目標電流値を演算し、当該目標電流値から生成した印加電圧Eをアシストモータ7に出力する。アシストモータ7は、印加電圧Eに応じたモータトルクTmを発生する。
なお、ここで、上記の説明においては、電動パワーステアリング制御装置15に、操舵トルク信号Ts、車速信号Vs、モータ電流検出信号Is、および、モータ電圧検出信号Esが入力されると説明したが、必ずしも、これらの各入力がすべて入力される必要はない。
A steering torque signal Ts, a vehicle speed signal Vs, a motor current detection signal Is, and a motor voltage detection signal Es are input to the electric power steering control device 15. The electric power steering control device 15 further receives a lane departure determination flag from the lane departure determination unit 16. Based on these inputs, the electric power steering control device 15 calculates a target current value for driving the assist motor 7 and outputs an applied voltage E generated from the target current value to the assist motor 7. The assist motor 7 generates a motor torque Tm corresponding to the applied voltage E.
Here, in the above description, it has been described that the steering torque signal Ts, the vehicle speed signal Vs, the motor current detection signal Is, and the motor voltage detection signal Es are input to the electric power steering control device 15. It is not always necessary to input all these inputs.

車線逸脱判定部16には、操舵角信号θs、車速信号Vs、映像信号Ms、ヨーレート信号γs、および、横加速度信号Gsが入力される。
車線逸脱判定部16は、上記各入力に基づいて、車両が車線を逸脱するか否かを判定し、車線逸脱判断フラグを生成して電動パワーステアリング制御装置15に出力する。
車線逸脱状態フラグは、例えば、車線逸脱状態でない又は逸脱する可能性がない場合は0とし、車線逸脱状態である又は逸脱する可能性がある場合は1とする。
なお、説明を簡易化するために、以下では、「車線逸脱状態でない又は逸脱する可能性がない場合」をまとめて「車線逸脱状態でない」と呼び、「車線逸脱状態である又は逸脱する可能性がある場合」をまとめて「車線逸脱状態である」と呼ぶこととする。
車両の車線逸脱状態か否かの判定方法については、例えば、以下のようにする。
まず、操舵角信号θs、映像信号Ms、および、ヨーレート信号γsから、走行路中央線からの車両のオフセット量を求める。次に、当該オフセット量が予め設定された閾値から大きいか否かを判定する。オフセット量が閾値より大きい場合に、車線逸脱状態であると判定する。
さらに、車速信号Vsおよび横加速度信号Gsなどから、現在の車両の進行方向および進行速度が演算できるため、それらの値から、車両が車線を逸脱する方向に進んでいるのか、車線の逸脱から回復する方向に進んでいるのかを判定することができる。従って、オフセット量が閾値より大きく、かつ、車両の進行方向が車線逸脱の方向であった場合に、車線逸脱状態であると判定するようにしてもよい。
なお、これらの方法は単なる例であり、この発明は、これらの方法に限定されるものではない。この発明においては、車両が車線逸脱状態か否かを判定できれば、いずれの方法でも良いため、上記の方法に限定されず、現在提案されている従来の既存の判定方法のいずれを用いてもよいこととする。
A steering angle signal θs, a vehicle speed signal Vs, a video signal Ms, a yaw rate signal γs, and a lateral acceleration signal Gs are input to the lane departure determination unit 16.
The lane departure determination unit 16 determines whether or not the vehicle departs from the lane based on the above inputs, generates a lane departure determination flag, and outputs the lane departure determination flag to the electric power steering control device 15.
The lane departure state flag is, for example, 0 when the vehicle is not in a lane departure state or is not likely to depart, and is 1 when the vehicle is in a lane departure state or is likely to deviate.
For the sake of simplicity, in the following, “when the vehicle is not in a lane departure state or is not likely to deviate” is collectively referred to as “not in a lane departure state”, and “the possibility of departure from a lane” "When there is" is collectively referred to as "lane departure state".
The method for determining whether the vehicle is in a lane departure state is, for example, as follows.
First, an offset amount of the vehicle from the center line of the road is obtained from the steering angle signal θs, the video signal Ms, and the yaw rate signal γs. Next, it is determined whether or not the offset amount is larger than a preset threshold value. When the offset amount is larger than the threshold value, it is determined that the vehicle is in a lane departure state.
Further, since the current traveling direction and traveling speed of the vehicle can be calculated from the vehicle speed signal Vs and the lateral acceleration signal Gs, whether the vehicle is moving in a direction deviating from the lane or recovering from the lane deviation is calculated from these values. It is possible to determine whether the vehicle is moving in the direction of Therefore, when the offset amount is larger than the threshold value and the traveling direction of the vehicle is a lane departure direction, it may be determined that the vehicle is in a lane departure state.
Note that these methods are merely examples, and the present invention is not limited to these methods. In the present invention, any method may be used as long as it can be determined whether or not the vehicle is in a lane departure state. Therefore, the present invention is not limited to the above method, and any of the existing conventional determination methods currently proposed may be used. I will do it.

なお、ここで、上記の説明においては、車線逸脱判定部16には、操舵角信号θs、車速信号Vs、映像信号Ms、ヨーレート信号γs、および、横加速度信号Gsが入力されると説明したが、必ずしも、これらの各入力がすべて入力される必要はなく、このうちの必要なものを少なくとも1つ入力するようにすればよい。   Here, in the above description, it has been described that the steering angle signal θs, the vehicle speed signal Vs, the video signal Ms, the yaw rate signal γs, and the lateral acceleration signal Gs are input to the lane departure determination unit 16. However, it is not always necessary to input all of these inputs, and at least one of these inputs may be input.

また、車線逸脱判定部16は、カメラユニット12からの情報のみで車線逸脱判断を行うこともできる。その場合には、より簡易なシステムで実現できるという効果がある。その場合には、車線逸脱判定部16は、カメラユニット12から映像信号Msを入手し、映像信号Msを画像処理して、道路の中央または路側の白線または黄色の追越し車線等の路上の車線を認識する。次に、それらの車線に基づいて、自車両の走行車線を認識する。そうして、走行車線と自車両の右端との間の距離または走行車線と自車両の左端との間の距離を求め、それらの距離のうちの短い方の距離が、予め設定された閾値以下の場合に、車線逸脱状態であると判断する。あるいは、走行車線の中央線と自車両の先頭の中央位置との間の距離が、予め設定された閾値以上の場合に、逸脱状態であると判断するようにしてもよい。また、映像信号Msの分析により、例えば、車線の路上に記載されている文字の特徴等から、車両が走行して車線が反対車線か否かも判定できるので、反対車線を走行している場合も、車線逸脱状態であると判断する。   The lane departure determination unit 16 can also perform lane departure determination using only information from the camera unit 12. In that case, there is an effect that it can be realized by a simpler system. In that case, the lane departure determination unit 16 obtains the video signal Ms from the camera unit 12, performs image processing on the video signal Ms, and determines a lane on the road such as a white line or a yellow overtaking lane at the center of the road or on the road side. recognize. Next, the traveling lane of the host vehicle is recognized based on those lanes. Then, the distance between the traveling lane and the right end of the host vehicle or the distance between the traveling lane and the left end of the host vehicle is obtained, and the shorter one of the distances is equal to or less than a preset threshold value. In this case, it is determined that the vehicle is in a lane departure state. Alternatively, when the distance between the center line of the traveling lane and the center position of the head of the host vehicle is equal to or greater than a preset threshold value, the departure state may be determined. Further, by analyzing the video signal Ms, for example, it is possible to determine whether the vehicle is traveling and the lane is the opposite lane based on the characteristics of characters written on the road of the lane. It is determined that the vehicle is in a lane departure state.

なお、本実施の形態では、説明を分かりやすくするために、車線逸脱判定部16を、電動パワーステアリング制御装置15およびカメラユニット12とは別個に設ける例について記載した。しかしながら、その場合に限らず、電動パワーステアリング制御装置15またはカメラユニット12が、車線逸脱判定部16の機能を備えるようにしてもよい。   In the present embodiment, an example in which the lane departure determination unit 16 is provided separately from the electric power steering control device 15 and the camera unit 12 has been described for the sake of easy understanding. However, the present invention is not limited to this, and the electric power steering control device 15 or the camera unit 12 may have the function of the lane departure determination unit 16.

次に、実施の形態1に係る車両用操舵装置の具体的動作を、図2に示す車両用制御装置のシステムブロック図を用いて説明する。   Next, a specific operation of the vehicle steering apparatus according to the first embodiment will be described with reference to a system block diagram of the vehicle control apparatus shown in FIG.

図2に示すように、本実施の形態においては、電動パワーステアリング制御装置15内に、振動トルク演算部17と、操舵トルクに基づくアシストトルク演算部18と、加算器19と、電流制御部20とが設けられている。
なお、操舵トルクに基づくアシストトルク演算部18、加算器19、および、電流制御部20は、操舵状態検出部で検出された操舵状態に基づいて、アシストモータ7に対する目標アシストトルクを演算して、アシストモータ7を駆動するモータ駆動制御部を構成している。
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, in the electric power steering control device 15, a vibration torque calculation unit 17, an assist torque calculation unit 18 based on the steering torque, an adder 19, and a current control unit 20. And are provided.
The assist torque calculator 18 based on the steering torque, the adder 19 and the current controller 20 calculate a target assist torque for the assist motor 7 based on the steering state detected by the steering state detector, A motor drive control unit for driving the assist motor 7 is configured.

上述したように、車線逸脱判定部16には、操舵角検出部5、横加速度検出部14、ヨーレート検出部13、カメラユニット12、および、走行車速検出部11が接続されている。これらの各部は、車両の走行状態を検出する走行状態検出部を構成しているが、これらの各部は必ずしもすべて設ける必要はなく、これらの各部のうちの少なくとも1つを必要に応じて設けるようにすればよい。車線逸脱判定部16には、これらの各部から、それぞれ、操舵角信号θs、横加速度信号Gs、ヨーレート信号γs、映像信号Ms、および、車速信号Vsが入力される。車線逸脱判定部16は、これらの入力信号に基づいて、自車両が車線逸脱状態であるか否かの判定を行う。車線逸脱判定部16は、判定の結果、自車両が車線逸脱状態であれば、車線逸脱状態フラグを「1」に設定し、そうでなければ、車線逸脱状態フラグを「0」に設定する。このようにして、車線逸脱判定部16は、車線逸脱状態フラグを生成して出力する。   As described above, the lane departure determination unit 16 is connected to the steering angle detection unit 5, the lateral acceleration detection unit 14, the yaw rate detection unit 13, the camera unit 12, and the traveling vehicle speed detection unit 11. Each of these parts constitutes a traveling state detection unit that detects the traveling state of the vehicle, but it is not always necessary to provide all of these parts, and at least one of these parts is provided as necessary. You can do it. A steering angle signal θs, a lateral acceleration signal Gs, a yaw rate signal γs, a video signal Ms, and a vehicle speed signal Vs are input to the lane departure determination unit 16 from these units. The lane departure determination unit 16 determines whether or not the host vehicle is in a lane departure state based on these input signals. The lane departure determination unit 16 sets the lane departure state flag to “1” if the vehicle is in the lane departure state as a result of the determination, and sets the lane departure state flag to “0” otherwise. In this way, the lane departure determination unit 16 generates and outputs a lane departure state flag.

振動トルク演算部17には、車線逸脱判定部16からの車線逸脱状態フラグと、トルクセンサ6からの操舵トルク信号Tsとが入力される。操舵トルク信号Tsは、運転者の操舵トルクTdの大きさを示している。
振動トルク演算部17は、まず、車線逸脱状態フラグに基づいて、自車両が車線逸脱状態か否かを判定する。
判定の結果、車線逸脱状態であった場合には、振動トルク演算部17は、操舵トルク信号Tsに基づいて、振動トルクを演算する。すなわち、振動トルク演算部17は、操舵トルクTdが大きいほど振動トルクの値を大きくし、操舵トルクTdが小さいほど振動トルクの値が小さくなるように、操舵トルク信号Tsの値に応じて振動トルクの値を決定する。具体的には、振動トルク演算部17は、操舵トルク信号Tsと振動トルクのピーク値との関係を記憶したマップを予め記憶しておき、当該マップを用いて振動トルクを求める。例えば、操舵トルク信号Tsが0Nmの場合は振動トルクのピーク値は0.5Nm、操舵トルク信号Tsが1Nmの場合は5Nm、操舵トルク信号Tsが2Nmの場合は10Nmというような、数値マップを持つと良い。なお、数値マップに記憶されていない値については、適宜、補間処理により求めるようにすればよい。あるいは、操舵トルク信号Tsが0〜0.1Nmの場合は振動トルクのピーク値は0.5Nmで一定とし、その後は、比例関係として、(操舵トルク信号Ts(Nm))×5=(振動トルク(Nm))というように、操舵トルク信号Tsの関数により操舵トルクを演算するようにしてもよい。
また、同時に、振動トルク演算部17は、振動周波数も計算する。振動周波数は、具体的には、10Hz〜50Hzの範囲内で設定すると良い。振動周波数については、固定値としてもよいが、操舵トルクの値に応じて、振動周波数を適宜変更するようにしてもよい。その場合には、振動トルク演算部17は、操舵トルクが大きいほど振動周波数の値を大きくし、操舵トルクが小さいほど振動周波数の値が小さくなるように、予め数値マップを用意しておき、操舵トルク信号Tsの値に応じて振動周波数の値を演算すればよい。
なお、数値マップに記憶する振動トルクの数値や振動周波数の数値に関しては、アシストトルクとの関係や車両の諸元に応じて、適宜設定する。なお、ここで、車両の諸元とは、車両の形状、寸法、重量、性能、性質、形態、形状、素材、材質などの、車両を構成する個々の要素の仕様およびデータのことである。
A lane departure state flag from the lane departure determination unit 16 and a steering torque signal Ts from the torque sensor 6 are input to the vibration torque calculation unit 17. The steering torque signal Ts indicates the magnitude of the driver's steering torque Td.
The vibration torque calculation unit 17 first determines whether or not the host vehicle is in a lane departure state based on the lane departure state flag.
As a result of the determination, if the vehicle is in a lane departure state, the vibration torque calculator 17 calculates the vibration torque based on the steering torque signal Ts. That is, the vibration torque calculation unit 17 increases the vibration torque value as the steering torque Td increases, and decreases according to the value of the steering torque signal Ts so that the vibration torque value decreases as the steering torque Td decreases. Determine the value of. Specifically, the vibration torque calculation unit 17 stores in advance a map that stores the relationship between the steering torque signal Ts and the peak value of the vibration torque, and obtains the vibration torque using the map. For example, when the steering torque signal Ts is 0 Nm, the vibration torque peak value is 0.5 Nm, when the steering torque signal Ts is 1 Nm, it is 5 Nm, and when the steering torque signal Ts is 2 Nm, it has a numerical map. And good. In addition, what is necessary is just to obtain | require suitably the value which is not memorize | stored in a numerical map by an interpolation process. Alternatively, when the steering torque signal Ts is 0 to 0.1 Nm, the peak value of the vibration torque is constant at 0.5 Nm, and thereafter, as a proportional relationship, (steering torque signal Ts (Nm)) × 5 = (vibration torque (Nm)), the steering torque may be calculated by a function of the steering torque signal Ts.
At the same time, the vibration torque calculator 17 also calculates the vibration frequency. Specifically, the vibration frequency may be set within a range of 10 Hz to 50 Hz. The vibration frequency may be a fixed value, but the vibration frequency may be changed as appropriate according to the value of the steering torque. In that case, the vibration torque calculator 17 prepares a numerical map in advance so that the vibration frequency value increases as the steering torque increases, and the vibration frequency value decreases as the steering torque decreases. The value of the vibration frequency may be calculated according to the value of the torque signal Ts.
Note that the numerical values of the vibration torque and the vibration frequency stored in the numerical map are appropriately set according to the relationship with the assist torque and the specifications of the vehicle. Here, the specifications of the vehicle are specifications and data of individual elements constituting the vehicle, such as the shape, dimensions, weight, performance, properties, form, shape, material, and material of the vehicle.

操舵トルクに基づくアシストトルク演算部18では、トルクセンサ6の操舵トルク信号Tsに基づき、運転者の操舵負荷を低減するための目標アシストトルクを演算する。なお、本発明に直接関係ないため、ここでは、操舵トルク信号のみに基づいたアシストトルクのみ記したが、当然運転者の負荷を低減するためのアシストトルクは多くの補償トルク演算部を有するものとする。   The assist torque calculation unit 18 based on the steering torque calculates a target assist torque for reducing the driver's steering load based on the steering torque signal Ts of the torque sensor 6. Note that, since it is not directly related to the present invention, only the assist torque based on the steering torque signal is shown here, but the assist torque for reducing the load on the driver naturally has many compensation torque calculation units. To do.

加算器19では、振動トルク演算部17で演算された振動トルクと操舵トルクに基づくアシストトルク演算部18で演算された目標アシストトルクとを加算して、目標トルクを求める。目標トルクは、電流制御部20に入力される。   The adder 19 adds the vibration torque calculated by the vibration torque calculation unit 17 and the target assist torque calculated by the assist torque calculation unit 18 based on the steering torque to obtain the target torque. The target torque is input to the current control unit 20.

電流制御部20では、入力された目標トルクに基づき、アシストモータ7へ流す電流を示す目標電流値を決定する。また、電流制御部20は、当該目標電流値から生成した印加電圧Eをアシストモータ7に出力する。アシストモータ7は、印加電圧Eに応じたモータトルクTmを発生する。   In the current control unit 20, a target current value indicating a current flowing to the assist motor 7 is determined based on the input target torque. Further, the current control unit 20 outputs the applied voltage E generated from the target current value to the assist motor 7. The assist motor 7 generates a motor torque Tm corresponding to the applied voltage E.

次に、図3のフローチャートに基づいて、本発明に関する車両用操舵装置に関する具体的な動作に関して説明する。   Next, based on the flowchart of FIG. 3, the specific operation | movement regarding the steering apparatus for vehicles regarding this invention is demonstrated.

図3のフローは、「START」から「END」までの間に、ステップS101からステップS106までを含んでいる。   The flow of FIG. 3 includes steps S101 to S106 between “START” and “END”.

まず、ステップS101では、車線逸脱判定部16が、カメラユニット12から映像信号Msを読込み、メモリ(図示せず)に記憶する。メモリは、車線逸脱判定部16内に設けられていてもよいが、車両用操舵装置1内であれば、車線逸脱判定部16の外部に設けられていてもよい。   First, in step S101, the lane departure determination unit 16 reads the video signal Ms from the camera unit 12 and stores it in a memory (not shown). The memory may be provided in the lane departure determination unit 16, but may be provided outside the lane departure determination unit 16 as long as it is in the vehicle steering apparatus 1.

次に、ステップS102では、車線逸脱判定部16が、映像信号Msに基づいて、車両が車線を逸脱していないか否かの車線逸脱状態を判定する。このとき、上述したように、車線逸脱判定部16は、必要に応じて、操舵角信号θs、車速信号Vs、ヨーレート信号γs、横加速度信号Gsのうちの少なくとも1つを用いて、車両の走行状態を検出して、当該走行状態と映像信号Msとを用いて、車線逸脱状態の判定を行うようにしてもよい。ステップS102で車線逸脱状態ではないと判定された場合には、車線逸脱警報のための振動トルクは発生させないため、「END」に進み、処理を終了する。   Next, in step S102, the lane departure determination unit 16 determines a lane departure state based on the video signal Ms as to whether or not the vehicle has deviated from the lane. At this time, as described above, the lane departure determination unit 16 uses at least one of the steering angle signal θs, the vehicle speed signal Vs, the yaw rate signal γs, and the lateral acceleration signal Gs as necessary. The state may be detected, and the lane departure state may be determined using the traveling state and the video signal Ms. If it is determined in step S102 that the vehicle is not in the lane departure state, the vibration torque for the lane departure warning is not generated, so that the process proceeds to “END” and the process is terminated.

一方、ステップS102で車線逸脱状態であると判定された場合は、次のステップS103に進む。ステップS103では、振動トルク演算部17が、トルクセンサ6から操舵トルク信号Tsを読込み、メモリに記憶する。メモリは、振動トルク演算部17内に設けられていてもよいが、車両用操舵装置1内であれば、振動トルク演算部17の外部に設けられていてもよい。また、振動トルク演算部17と車線逸脱判定部16とが同一のメモリを共有するようにしてもよい。   On the other hand, if it is determined in step S102 that the vehicle is in a lane departure state, the process proceeds to the next step S103. In step S103, the vibration torque calculator 17 reads the steering torque signal Ts from the torque sensor 6 and stores it in the memory. The memory may be provided in the vibration torque calculation unit 17, but may be provided outside the vibration torque calculation unit 17 as long as it is in the vehicle steering apparatus 1. Further, the vibration torque calculation unit 17 and the lane departure determination unit 16 may share the same memory.

次のステップS104では、振動トルク演算部17が、操舵トルク信号Tsに応じた車線逸脱警報のための振動トルクを演算する。このとき、振動トルク演算部17は、上述したように、数値マップを用いて、操舵トルクが大きいほど振動トルクの値を大きくし、操舵トルクが小さいほど振動トルクの値が小さくなるように、操舵トルク信号Tsの値に応じて振動トルクの値を演算する。   In the next step S104, the vibration torque calculator 17 calculates the vibration torque for the lane departure warning according to the steering torque signal Ts. At this time, as described above, the vibration torque calculation unit 17 uses the numerical map to increase the value of the vibration torque as the steering torque increases, and to decrease the value of the vibration torque as the steering torque decreases. The value of the vibration torque is calculated according to the value of the torque signal Ts.

次のステップS105では、操舵トルクに基づくアシストトルク演算部18が、操舵トルク信号Tsに応じた目標アシストトルクを演算する。   In the next step S105, the assist torque calculator 18 based on the steering torque calculates a target assist torque according to the steering torque signal Ts.

次のステップS106では、加算器19が、ステップS105で得られた目標アシストトルクとステップS104で得られた振動トルクとを加算した値を目標トルクとして電流制御部20に出力する。電流制御部20は、目標トルクに基づき、アシストモータ7を駆動させるための目標電流値を演算し、当該目標電流値から生成した印加電圧Eをアシストモータ7に出力する。アシストモータ7は、印加電圧Eに応じたモータトルクTmを発生する。   In the next step S106, the adder 19 outputs a value obtained by adding the target assist torque obtained in step S105 and the vibration torque obtained in step S104 to the current control unit 20 as a target torque. The current control unit 20 calculates a target current value for driving the assist motor 7 based on the target torque, and outputs an applied voltage E generated from the target current value to the assist motor 7. The assist motor 7 generates a motor torque Tm corresponding to the applied voltage E.

以上、この発明の実施の形態1によれば、電動パワーステアリング制御装置15において、運転者の操舵トルクを検出する。このとき、車線逸脱判定部16により車線逸脱状態であると判定された際に、操舵トルクに応じて車線逸脱警報のための振動トルクを決定する。具体的には、振動トルク演算部17は、操舵トルクが大きい場合には振動トルクを大きくし、操舵トルクが小さい場合には振動トルクを小さくする。こうすることで、車線逸脱警報のための振動トルクが、アシストトルクに比べて、相対的に小さくなることを防ぐことができる。そのため、運転者に対し、ハンドル2を通じて、適切な警報を報知することが可能となる。   As described above, according to the first embodiment of the present invention, the electric power steering control device 15 detects the steering torque of the driver. At this time, when the lane departure determining unit 16 determines that the vehicle is in a lane departure state, the vibration torque for the lane departure warning is determined according to the steering torque. Specifically, the vibration torque calculation unit 17 increases the vibration torque when the steering torque is large, and decreases the vibration torque when the steering torque is small. By doing so, it is possible to prevent the vibration torque for the lane departure warning from becoming relatively smaller than the assist torque. Therefore, an appropriate warning can be notified to the driver through the handle 2.

実施の形態1では、操舵トルクに応じて車線逸脱警報のための振動トルクの大きさを変更したが、その場合に限らず、振動トルク演算部17は、アシストモータ7のアシスト電流に基づいて振動トルクの大きさを変更してもよい。具体的には、振動トルク演算部17が、アシスト電流が大きいほど振動トルクを大きくし、アシスト電流が小さいほど振動トルクを小さくする。その場合には、操舵トルク以外のアシスト電流も考慮した振動トルクの大きさになるため、より好適に車線逸脱時のハンドル振動トルクに基づく報知が可能となる。なお、操舵トルクとアシスト電流との両方に基づいて、振動トルクの大きさを変更するようにしてもよいし、あるいは、操舵トルクとアシスト電流とのいずれか一方により、振動トルクの大きさを変更するようにしてもよい。   In the first embodiment, the magnitude of the vibration torque for the lane departure warning is changed according to the steering torque. However, the present invention is not limited to this, and the vibration torque calculation unit 17 vibrates based on the assist current of the assist motor 7. The magnitude of the torque may be changed. Specifically, the vibration torque calculation unit 17 increases the vibration torque as the assist current increases, and decreases the vibration torque as the assist current decreases. In that case, since the magnitude of the vibration torque takes into account the assist current other than the steering torque, the notification based on the steering wheel vibration torque when leaving the lane is more preferable. The magnitude of the vibration torque may be changed based on both the steering torque and the assist current, or the magnitude of the vibration torque is changed by either the steering torque or the assist current. You may make it do.

実施の形態1では、運転者の操舵トルクに応じて車線逸脱警報のための振動トルクを変更したが、その場合に限らず、運転者の操舵状態に応じて、振動トルクの大きさを変更すようにしてもよい。具体的には、操舵状態検出部に、現在の運転者の操舵方向が、車両が車線逸脱状態から回復する方法か否かを判定するための回復状態判定部(図示せず)をさらに設けるようにして、回復する状態の場合には、振動トルクの大きさを小さくするか、あるいは、ゼロにする。なお、このとき、振動トルクは、予め設定された分だけ小さくする。具体的には、例えば、演算した振動トルクの大きさに0.8などの1より小さい値を乗算して、その分だけ小さくするか、あるいは、演算した振動トルクから予め設定された値を減算して、その分だけ小さくするようにすればよい。
なお、回復状態判定部の判定動作の例について簡単に説明する。
走行状態検出部がカメラユニット12を有している場合には、回復状態判定部は、カメラユニット12が撮影した映像信号Msに基づいて、車両と道路の車線との相対的な位置の変化を検出し、車両の位置が、逸脱しそうな車線と反対の方向に向かって変化していて、適正な位置に戻ろうとしているのか、あるいは、逸脱しそうな車線の方向に向かって変化していて、車線を逸脱する可能性が高いあるいはすでに逸脱しているのかを判定することで、車両が車線逸脱状態から回復する方向に進んでいるのか否かを判定することができる。
また、操舵状態検出部が、操舵トルク検出部であるトルクセンサ6を有している場合には、回復状態判定部は、トルクセンサ6で検出した操舵トルクの正負の符号により、車線逸脱状態から運転者が回復しようとしているか否かを判定することができる。すなわち、運転者の操舵の向きにより、車両が、逸脱しそうな車線と反対の方向に向かい、適正な位置に戻ろうとしているのか、あるいは、そうでないのかを判定することができるので、操舵トルクの正負の符号により、車両が車線逸脱状態から回復する方向に進んでいるのか否かを判定することができる。
このように、回復状態判定部は、カメラユニット12からの映像信号Msまたはトルクセンサ6からの操舵トルクに基づいて、運転者が車線逸脱状態から回復しようとしているか否かを判定し、回復しようとしている状態であると検出した場合には(図示せず)、振動トルク演算部17は、振動トルクの大きさを小さくあるいはゼロにするとよい。このように、上記の実施の形態1において、運転者の操舵状態と車両の関係とを考慮するようにすれば、より正確な車線逸脱警報を運転者に報知することが可能となる。
In the first embodiment, the vibration torque for the lane departure warning is changed according to the driver's steering torque. However, the present invention is not limited to this, and the magnitude of the vibration torque is changed according to the driver's steering state. You may do it. Specifically, the steering state detection unit further includes a recovery state determination unit (not shown) for determining whether or not the current steering direction of the driver is a method for recovering the vehicle from the lane departure state. In the recovery state, the magnitude of the vibration torque is reduced or made zero. At this time, the vibration torque is reduced by a preset amount. Specifically, for example, the magnitude of the calculated vibration torque is multiplied by a value smaller than 1 such as 0.8, and the value is reduced accordingly, or a preset value is subtracted from the calculated vibration torque. Then, just make it smaller.
An example of the determination operation of the recovery state determination unit will be briefly described.
When the traveling state detection unit includes the camera unit 12, the recovery state determination unit detects a change in the relative position between the vehicle and the road lane based on the video signal Ms captured by the camera unit 12. Detect that the vehicle's position is changing in the opposite direction of the lane that is about to deviate and is about to return to its proper position, or is changing toward the direction of the lane that is about to deviate, By determining whether there is a high possibility that the vehicle has deviated from the lane or whether the vehicle has already deviated, it is possible to determine whether or not the vehicle is proceeding in a direction to recover from the lane departure state.
In addition, when the steering state detection unit has the torque sensor 6 that is a steering torque detection unit, the recovery state determination unit determines whether the steering state is detected from the lane departure state based on the sign of the steering torque detected by the torque sensor 6. It can be determined whether the driver is about to recover. In other words, depending on the steering direction of the driver, it can be determined whether the vehicle is going in a direction opposite to the lane where it is likely to deviate and is returning to an appropriate position or not. Whether the vehicle is moving in a direction to recover from the lane departure state can be determined based on the positive and negative signs.
As described above, the recovery state determination unit determines whether or not the driver is recovering from the lane departure state based on the video signal Ms from the camera unit 12 or the steering torque from the torque sensor 6 and tries to recover. When it is detected that the vibration torque is in a state (not shown), the vibration torque calculator 17 may reduce the vibration torque to zero or zero. As described above, in the first embodiment, if the driver's steering state and the vehicle relationship are taken into account, a more accurate lane departure warning can be notified to the driver.

また、実施の形態1では、運転者の操舵トルクに応じて車線逸脱警報のための振動トルクの大きさを変更した。しかしながら、車速に応じて路面からのハンドル2への振動の伝わり方が変わるため、振動トルク演算部17は、走行車速検出部11により検出される車速に応じて、振動トルクの大きさを変更してもよい。また、タイヤ径やサスペンションのバネ定数さらにはステアリング系の剛性によりハンドル2に伝達される周波数成分は限定される。このような背景より、走行車速検出部11により検出された車速に応じて、車線逸脱警報のための振動トルクの周波数を変更するようにしてもよい。このように、車速に応じて、振動トルクの大きさおよび周波数を変更することで、あらゆる車速で運転者に対して好適な車線逸脱警報を報知することが可能となる。   In the first embodiment, the magnitude of the vibration torque for the lane departure warning is changed according to the steering torque of the driver. However, since the way of transmission of vibration from the road surface to the handle 2 changes according to the vehicle speed, the vibration torque calculator 17 changes the magnitude of the vibration torque according to the vehicle speed detected by the traveling vehicle speed detector 11. May be. Further, the frequency component transmitted to the steering wheel 2 is limited by the tire diameter, the spring constant of the suspension, and the rigidity of the steering system. From such a background, the frequency of the vibration torque for the lane departure warning may be changed according to the vehicle speed detected by the traveling vehicle speed detection unit 11. In this way, by changing the magnitude and frequency of the vibration torque according to the vehicle speed, it is possible to notify the driver of a suitable lane departure warning at any vehicle speed.

また、実施の形態1では、車線逸脱状態を検出した場合に、車線逸脱状態から回復するまで、振動トルクを連続して重畳する例について記載したが、その重畳時間に関しても考慮するとよい。具体的には、振動トルク演算部17は、15Hzの振動を1秒間隔で3回というように、間欠的に重畳させるように、振動トルクを演算するようにしても良い。このように車線逸脱判定時に一定の振動トルク成分を付与するだけでなく、間欠動作させることでより、触覚的に、運転者に、より警報としての報知機能を強化することが可能となる。なお、この間欠動作の時間間隔および回数は、適宜、任意に決定すればよい。   In the first embodiment, when the lane departure state is detected, an example in which the vibration torque is continuously superimposed until recovery from the lane departure state is described. However, the overlapping time may be considered. Specifically, the vibration torque calculation unit 17 may calculate the vibration torque so that the vibration of 15 Hz is intermittently superimposed, such as three times at 1 second intervals. In this way, not only a constant vibration torque component is applied at the time of lane departure determination, but also by intermittent operation, it is possible to enhance the notification function as a warning tactilely to the driver. Note that the time interval and the number of times of the intermittent operation may be arbitrarily determined as appropriate.

また、実施の形態1では、アシストモータ7が正常な状態を前提とした振動トルクの付与に関して記載した。しかしながら、アシストモータ7が、通常モードと過熱保護モードの2つの動作モードを有していて、何らかの理由により過熱保護モード状態により出力が制限されている場合においては、振動トルク演算部17は、振動トルクの大きさを通常モードのときよりも小さい値に変更するようにしてもよい。すなわち、電動パワーステアリング制御装置が、アシストモータ7が通常モードか過熱保護モードかを検出するモード検出部(図示せず)を有していて、振動トルク演算部17が、モード検出部の検出結果に応じて、アシストモータ7が過熱保護中であった場合には、振動トルクを小さくすることで、アシストモータ7を過熱による故障より保護することが可能となる。   In the first embodiment, the application of vibration torque on the assumption that the assist motor 7 is in a normal state is described. However, when the assist motor 7 has two operation modes of the normal mode and the overheat protection mode, and the output is limited by the overheat protection mode state for some reason, the vibration torque calculation unit 17 The magnitude of the torque may be changed to a value smaller than that in the normal mode. That is, the electric power steering control device has a mode detector (not shown) that detects whether the assist motor 7 is in the normal mode or the overheat protection mode, and the vibration torque calculator 17 detects the detection result of the mode detector. Accordingly, when the assist motor 7 is under overheat protection, the assist motor 7 can be protected from a failure due to overheating by reducing the vibration torque.

また、実施の形態1では、車線逸脱状態フラグに応じて振動トルクを演算する構成であったが、走行状態によっては車線逸脱状態フラグが常にONする可能性がある。このような場合に、車線逸脱警報としてハンドルを振動させ続ける振動トルクを発生させた場合、運転者に不快となる。また、運転者が、振動トルクに慣れてしまい、車線逸脱警告の効果が低減する可能性がある。そのため、振動トルク演算部17は、経過時間を計測するためのタイマを有し、振動トルクの発生からの経過時間を計測し、当該発生からの経過時間が第1閾値に達した場合に、振動トルクの発生をいったん中断し、当該停止からの経過時間が第2閾値に達するまでの間は、振動トルクの発生を停止するようにするとよい。このように、振動トルクが連続して、一定時間の間、発生し続けた場合には、振動トルクの発生を一旦停止させ、その後、しばらく経ってから、振動トルクの発生を再開するようにする。このように、振動トルクの発生が一定時間続いた場合には、いったん停止させて、再び、振動トルクを発生させるようにすることで、運転者が不快になることを防止できるとともに、運転者の慣れによる効果低減を防止することが可能になり、より触覚的に、運転者に対する警告効果を強化することが可能となる。   In the first embodiment, the vibration torque is calculated according to the lane departure state flag. However, the lane departure state flag may be always turned on depending on the traveling state. In such a case, if a vibration torque that continuously vibrates the steering wheel is generated as a lane departure warning, the driver becomes uncomfortable. In addition, the driver gets used to the vibration torque, and the effect of the lane departure warning may be reduced. Therefore, the vibration torque calculation unit 17 has a timer for measuring the elapsed time, measures the elapsed time from the generation of the vibration torque, and when the elapsed time from the generation reaches the first threshold, It is preferable to temporarily stop the generation of torque and stop the generation of vibration torque until the elapsed time from the stop reaches the second threshold. Thus, when vibration torque continues to be generated for a certain period of time, the generation of vibration torque is temporarily stopped, and after a while, the generation of vibration torque is resumed. . As described above, when the generation of the vibration torque continues for a certain period of time, it is possible to prevent the driver from becoming uncomfortable by stopping the operation once and generating the vibration torque again. It becomes possible to prevent a reduction in the effect due to familiarity, and it is possible to enhance the warning effect to the driver more tactilely.

なお、実施の形態1では記載していないが、振動トルク演算部17は、振動トルク演算に関して、上下限値を設定するようにしてもよい。振動トルク演算部17は、演算した振動トルクの大きさが、上限値から下限値までの範囲内になるように、振動トルクの大きさを補正する。すなわち、振動トルク演算部17は、演算した振動トルクの大きさが上限値を超えた場合には、振動トルクの大きさを上限値に変更し、一方、演算した振動トルクの大きさが下限値を下回った場合には、振動トルクの大きさを下限値に変更する。このように、振動トルクの大きさに対して上下限値を設定しておくことで、何らかの演算不具合などで振動トルクが過大となり不安定な車両状態となることを予防することが可能となる。   Although not described in the first embodiment, the vibration torque calculation unit 17 may set upper and lower limit values for the vibration torque calculation. The vibration torque calculator 17 corrects the magnitude of the vibration torque so that the calculated magnitude of the vibration torque falls within the range from the upper limit value to the lower limit value. That is, when the magnitude of the calculated vibration torque exceeds the upper limit value, the vibration torque calculation unit 17 changes the magnitude of the vibration torque to the upper limit value, while the calculated magnitude of the vibration torque is lower limit value. If the value is lower than the value, the magnitude of the vibration torque is changed to the lower limit value. In this way, by setting the upper and lower limit values for the magnitude of the vibration torque, it becomes possible to prevent the vibration torque from becoming excessive due to some calculation failure or the like, resulting in an unstable vehicle state.

以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、種々の設計変更を行うことが可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made.

1 車両用操舵装置、2 ハンドル、3 ステアリング軸、4 ピニオンギア、5 操舵角検出部、6 トルクセンサ、7 アシストモータ、8 モータギア、9 ラック軸、10 タイヤ、11 走行車速検出部、12 カメラユニット、13 ヨーレート検出部、14 横加速度検出部、15 電動パワーステアリング制御装置、16 車線逸脱判定部、17 振動トルク演算部、18 操舵トルクに基づくアシストトルク演算部、19 加算器、20 電流制御部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering device for vehicles, 2 Handle, 3 Steering shaft, 4 Pinion gear, 5 Steering angle detection part, 6 Torque sensor, 7 Assist motor, 8 Motor gear, 9 Rack shaft, 10 Tire, 11 Traveling vehicle speed detection part, 12 Camera unit , 13 Yaw rate detection unit, 14 Lateral acceleration detection unit, 15 Electric power steering control device, 16 Lane deviation determination unit, 17 Vibration torque calculation unit, 18 Assist torque calculation unit based on steering torque, 19 Adder, 20 Current control unit.

Claims (9)

車両に搭載される車両用操舵装置であって、
前記車両は、
運転者の操舵状態を検出する操舵状態検出部と、
前記車両の走行状態を検出する走行状態検出部と
を備えており、
前記車両用操舵装置は、
前記運転者の操舵をアシストするためのアシストトルクを発生するアシストモータと、
前記操舵状態検出部で検出された前記操舵状態に基づいて、前記アシストモータに対する目標アシストトルクを演算して、前記アシストモータを駆動するモータ駆動制御部と、
前記走行状態検出部が検出した前記走行状態に基づいて前記車両が車線逸脱状態か否かを判定する車線逸脱判定部と、
前記車線逸脱判定部により前記車両が車線逸脱状態であると判定された場合に、前記アシストトルクに重畳するための振動トルクを演算する振動トルク演算部と
を備え、
前記モータ駆動制御部は、前記振動トルク演算部が前記振動トルクを演算した場合には、前記目標アシストトルクと前記振動トルクとを合算した値を前記目標アシストトルクとして前記アシストモータを駆動させ、
前記振動トルク演算部は、前記操舵状態検出部で検出された前記操舵状態に応じて、前記振動トルクの大きさを変更する、
車両用操舵装置。
A vehicle steering device mounted on a vehicle,
The vehicle is
A steering state detector for detecting the steering state of the driver;
A driving state detection unit for detecting the driving state of the vehicle,
The vehicle steering device includes:
An assist motor for generating an assist torque for assisting the driver's steering;
A motor drive control unit that calculates a target assist torque for the assist motor based on the steering state detected by the steering state detection unit, and drives the assist motor;
A lane departure determination unit that determines whether the vehicle is in a lane departure state based on the traveling state detected by the traveling state detection unit;
A vibration torque calculation unit that calculates a vibration torque to be superimposed on the assist torque when the lane departure determination unit determines that the vehicle is in a lane departure state;
When the vibration torque calculation unit calculates the vibration torque, the motor drive control unit drives the assist motor with the target assist torque as a value obtained by adding the target assist torque and the vibration torque,
The vibration torque calculation unit changes the magnitude of the vibration torque according to the steering state detected by the steering state detection unit.
Vehicle steering system.
前記操舵状態検出部は、
前記運転者の操舵トルクを検出する操舵トルク検出部と、
前記アシストモータに流れるアシスト電流を検出するモータ電流検出部と
を備え、
前記振動トルク演算部は、前記操舵トルク検出部で検出された前記操舵トルク及び前記アシスト電流検出部で検出された前記アシスト電流の少なくともいずれか一方を前記操舵状態として用いて前記振動トルクを演算する
請求項1に記載の車両用操舵装置。
The steering state detection unit
A steering torque detector for detecting the steering torque of the driver;
A motor current detector for detecting an assist current flowing through the assist motor,
The vibration torque calculation unit calculates the vibration torque using at least one of the steering torque detected by the steering torque detection unit and the assist current detected by the assist current detection unit as the steering state. The vehicle steering apparatus according to claim 1.
前記走行状態検出部は、
前記車両の前方を撮影して、撮影により得られた映像信号を前記走行状態として出力するカメラユニット
を備えている、
請求項1または2に記載の車両用操舵装置。
The traveling state detection unit
A camera unit for photographing the front of the vehicle and outputting a video signal obtained by photographing as the running state;
The vehicle steering apparatus according to claim 1 or 2.
前記操舵状態検出部は、
検出した前記操舵状態に基づいて、現在の運転者の操舵の方向が、前記車両が車線逸脱状態から回復する方向か否かを判定する回復状態判定部
を備え、
前記回復状態判定部が前記回復する方向であると判定した場合に、前記振動トルク演算部は、前記振動トルクの大きさを予め設定された分だけ小さい値に補正するかもしくはゼロにする、
請求項1から3までのいずれか1項に記載の車両用操舵装置。
The steering state detection unit
A recovery state determination unit that determines whether or not the current steering direction of the driver is a direction in which the vehicle recovers from a lane departure state based on the detected steering state;
When it is determined that the recovery state determination unit is in the recovery direction, the vibration torque calculation unit corrects the magnitude of the vibration torque to a smaller value by a preset amount or makes it zero.
The vehicle steering device according to any one of claims 1 to 3.
前記走行状態検出部は、前記車両の車速を検出する走行車速検出部を備え、
前記振動トルク演算部は、前記走行車速検出部が検出した前記車速の値に応じて前記振動トルクの大きさ及び周波数を変更する、
請求項1から4までのいずれか1項に記載の車両用操舵装置。
The traveling state detection unit includes a traveling vehicle speed detection unit that detects a vehicle speed of the vehicle,
The vibration torque calculation unit changes the magnitude and frequency of the vibration torque according to the vehicle speed value detected by the traveling vehicle speed detection unit.
The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記振動トルク演算部は、前記振動トルクが間欠的に前記アシストトルクに重畳されるように、前記振動トルクを演算する
請求項1から5までのいずれか1項に記載の車両用操舵装置。
The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the vibration torque calculation unit calculates the vibration torque so that the vibration torque is intermittently superimposed on the assist torque.
前記アシストモータは、通常モードと過熱保護モードとを有しており、
前記モータ駆動制御部は、前記アシストモータが前記通常モードか前記過熱保護モードかを検出するモード検出部を備え、
前記振動トルク演算部は、前記アシストモータが前記通常モードのときの振動トルクよりも前記過熱保護モードのときの振動トルクの方が小さくなるように、前記モード検出部の検出結果に基づいて、前記振動トルクの大きさを変更する、
請求項1から6までのいずれか1項に記載の車両用操舵装置。
The assist motor has a normal mode and an overheat protection mode,
The motor drive control unit includes a mode detection unit that detects whether the assist motor is in the normal mode or the overheat protection mode,
The vibration torque calculation unit is based on the detection result of the mode detection unit so that the vibration torque when the assist motor is in the overheat protection mode is smaller than the vibration torque when the assist motor is in the normal mode. Change the magnitude of vibration torque,
The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 6.
前記振動トルク演算部は、前記振動トルクの発生からの経過時間を計測し、前記発生からの経過時間が第1閾値に達した場合に、前記振動トルクの発生を中断し、当該中断からの経過時間が第2閾値に達するまでの間は前記振動トルクの発生を停止する、
請求項1から7までのいずれか1項に記載の車両用操舵装置。
The vibration torque calculation unit measures an elapsed time from the generation of the vibration torque, and interrupts the generation of the vibration torque when the elapsed time from the generation reaches a first threshold, and the elapsed time from the interruption The generation of the vibration torque is stopped until the time reaches the second threshold.
The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 7.
前記振動トルク演算部は、前記振動トルクに対する上限値および下限値を設定しておき、前記振動トルクの大きさを前記上限値から前記下限値までの範囲内に制限させて前記振動トルクの演算を行う
請求項1から8までのいずれか1項に記載の車両用操舵装置。
The vibration torque calculation unit sets an upper limit value and a lower limit value for the vibration torque, limits the magnitude of the vibration torque within a range from the upper limit value to the lower limit value, and calculates the vibration torque. The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 8.
JP2015195806A 2015-10-01 2015-10-01 Vehicle steering system Active JP6012832B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015195806A JP6012832B1 (en) 2015-10-01 2015-10-01 Vehicle steering system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015195806A JP6012832B1 (en) 2015-10-01 2015-10-01 Vehicle steering system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6012832B1 true JP6012832B1 (en) 2016-10-25
JP2017065587A JP2017065587A (en) 2017-04-06

Family

ID=57145154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015195806A Active JP6012832B1 (en) 2015-10-01 2015-10-01 Vehicle steering system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6012832B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018092516A (en) * 2016-12-07 2018-06-14 トヨタ自動車株式会社 Driving support apparatus

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6576402B2 (en) * 2017-08-04 2019-09-18 クラリオン株式会社 Vehicle alarm device and vehicle alarm method
WO2023127149A1 (en) * 2021-12-28 2023-07-06 株式会社ジェイテクト Motor control device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005041308A (en) * 2003-07-25 2005-02-17 Fuji Heavy Ind Ltd Travel supporting device for vehicle
JP2006113815A (en) * 2004-10-14 2006-04-27 Nissan Motor Co Ltd Driving operation assisting device for vehicle and vehicle equipped with same
US20060119474A1 (en) * 2004-12-02 2006-06-08 Julian Requejo Tactile signaling
JP2008087529A (en) * 2006-09-29 2008-04-17 Mitsubishi Electric Corp Understeer suppression unit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005041308A (en) * 2003-07-25 2005-02-17 Fuji Heavy Ind Ltd Travel supporting device for vehicle
JP2006113815A (en) * 2004-10-14 2006-04-27 Nissan Motor Co Ltd Driving operation assisting device for vehicle and vehicle equipped with same
US20060119474A1 (en) * 2004-12-02 2006-06-08 Julian Requejo Tactile signaling
JP2008087529A (en) * 2006-09-29 2008-04-17 Mitsubishi Electric Corp Understeer suppression unit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018092516A (en) * 2016-12-07 2018-06-14 トヨタ自動車株式会社 Driving support apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017065587A (en) 2017-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4294401B2 (en) Vehicle travel support device
JP5817923B2 (en) Driving assistance device
JP4666631B2 (en) Vehicle steering control device and vehicle
JP5773155B2 (en) Lane departure prevention device
EP2778019A2 (en) System for providing assist torque based on a vehicle state
JP2006264624A (en) Lane maintaining assistant device
JP2000118423A (en) Vehicular steering controller
JP6413955B2 (en) Deviation avoidance device
JP6012832B1 (en) Vehicle steering system
JP5141091B2 (en) Lane maintenance support device
JP2010030437A (en) Vehicle condition display apparatus and method of parallel two-wheeled vehicle
JP3614005B2 (en) Power steering device
KR20150092886A (en) Steering Controlling System and Method Thereof
JP7363622B2 (en) power steering device
JP2004359000A (en) Vehicular steering device
WO2019003962A1 (en) Vehicle information processing device
JP5665218B2 (en) Rear side steering assist technology
JP2014101086A (en) Electric power steering device
JP3925325B2 (en) Lane departure prevention device
JP4282678B2 (en) Lane departure warning device
JP7339204B2 (en) steering control system
JP6098548B2 (en) Lane departure prevention support device
JP5267230B2 (en) Parking assistance device and parking assistance method
JP4606913B2 (en) Vehicle steering control device
JP2010215067A (en) Steering angle ratio variable device for vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160823

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160920

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6012832

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250