JPH0920261A - パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、必要に応じてドライブレコードが
効果的に収集できる機能を備えたパワーステアリング装
置を提供することである。 【解決手段】ステアリングの動作を例えば電動モータ16
によってアシストするパワーステアリング装置におい
て、ステアリングトルクセンサ14、車速センサ32、ター
ンシグナルスイッチ33、エアバッグ作動回路34、アクセ
ル並びにブレーキペダル35、36等からの検出信号を入力
する制御回路15を備え、この制御回路15を構成するマイ
コン152 は書き換え可能な記憶保持部46を備えて、車両
の移動している条件で所定時間範囲の前記検出信号を逐
次書き換え記憶している。外部故障診断装置からのダイ
アグ要求に対応してこれら記憶情報がダイアグデータと
して読み出され、またドライブレコード要求に対応して
ドライブデータとして出力され、車両の挙動解析に用い
られるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、特に車両が移動
している状況における車両の運転操作状態を記憶させ、
要求に応じてステアリングトルクや車速その他の運転操
作状態を表わす情報が出力されるようにする、ドライブ
レコーダ機能が内蔵されたパワーステアリング装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ステアリングの操作力を、電動モータを
用いて直接的にトルクアシストする電動式パワーステア
リング装置が知られている。この様な電動式パワーステ
アリング装置は、ステアリングの操作に対応した操舵ト
ルクを検出するトルクセンサと共に、このトルクセンサ
の検出信号に基づいて操舵力をアシストする電動モータ
に流れる駆動電流を制御する制御回路を備えている。こ
の制御回路は、さらに電動モータ等の操舵アシスト機構
の状態を常時監視し、その異常検出時にはこの異常検出
状態をダイアグ出力する。

【０００３】この場合、検出される異常状態はコードに
よって表現されているものであり、必然的に充分な情報
量を得ることが困難となって、その異常状態に充分に対
処することができない。また、通常この様な制御回路に
おいて書き換え可能な記憶装置を内蔵していないもので
あるため、バッテリからの電力の供給が断たれると、記
憶装置に対してダイアグ情報を記憶保持できなくなり、
例えば事故等に際してそのダイアグ情報を効果的に活用
することができない。

【０００４】電動式のパワーステアリング装置に限ら
ず、油圧を用いたパワーステアリング装置においても、
ステアリングの操舵力を油圧によって補助するようにし
ているもので、このトルクアシストを車速感応型とする
ために、ステアリングトルクの検出と共に車両の走行速
度が検出され、制御回路においてこれら検出情報に基づ
いて油圧制御するようにしている。

【０００５】航空機に搭載されるフライトレコーダ機能
と同様に、道路上を走行する車両においても、車両走行
データを記憶するドライブレコーダを車両に対して搭載
することが望まれている。しかし、車載用のドライブレ
コーダは、航空機のようにコストを充分にかけることが
できず、安いコストで実現することが必要とされるもの
であり、どの様なドライブデータを記録するかが、まず
問題となる。

【０００６】ドライブレコーダとしての記録情報は、運
転者の操作信号と車両の走行結果が少なくとも要求され
るもので、例えばステアリング操作の結果である操舵ト
ルクと操舵角情報、運転操作であるアクセルとブレーキ
の操作信号の情報、さらに車両走行の結果である車速情
報が必要となる。また、交差点等においてターンシグナ
ルを発生した場合には、そのターンシグナル情報が必要
とされるもので、この様な多数の情報の入力される制御
装置を特別に求めると、必然的にコストの増大につなが
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、例えば特定される条件下に
おける自動車情報を収集して解析し、安全な自動車の開
発につなげるためには、全ての自動車に対して搭載可能
なコストの安いドライブレコーダが実現されるようにす
ることが要求されもので、この要求に対処できるよう
に、運転操作状態に対応したダイアグ情報と共に、その
運転操作状態の詳細が要求に際して効果的に読み出し出
力されるようにした、ドライブレコーダとしての機能が
含まれるパワーステアリング装置を提供しようとするも
のである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係るパワース
テアリング装置は、ステアリングトルク検出手段でステ
アリングの操舵方向並びに操舵力を検出し、この検出さ
れたトルクに基づきステアリングの操舵力をアシストし
て操舵機構を駆動する。この際、操舵角検出手段で操舵
角を検出し、車速検出手段で車両の走行速度を検出する
と共に、さらに車両の運転操作内容に対応した信号を検
出するもので、制御手段においてこれら検出されたステ
アリングの操舵方向並びに操舵トルク、さらに車速に基
づいて操舵機構のトルクアシスト制御を行う。そして、
制御手段には各検出手段それぞれからの検出信号を記憶
する不揮発性の書き換え可能な記憶保持手段を設け、少
なくとも前記車両の停止を除く状態で前記記憶保持手段
に前記検出信号が所定時間範囲で逐次記憶されるように
すると共に、外部からの要求に基づいてこの記憶保持デ
ータがドライブレコードとして読み出し出力されるよう
にする。

【０００９】すなわち、このパワーステアリング装置に
あっては、操舵力のアシストを制御する制御手段におい
て、書き換え可能な記憶保持手段が内蔵されているもの
で、この記憶保持手段に対してはこのパワーステアリン
グ装置の装備された車両のステアリングトルクや車速の
検出信号と共に、ターンシグナルやアクセル、ブレーキ
等の運転操作状態を検出する各種検出データが逐次所定
時間範囲で記憶されているもので、外部からの要求に対
応してこれらの記憶データがダイアグ情報として出力さ
れ、またドライブデータとして出力されて、ドライブレ
コーダとしての機能も備えるようになる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明に
係るパワーステアリング装置の実施の形態を説明する。
図１は電動式にしたパワーステアリング装置の概略的な
構成を示すもので、ステアリング11の操作に対応した操
舵力は操舵機構12に伝達され、操舵輪である前輪13の方
向を操舵する。この操舵に際して、ステアリング11の操
舵トルクが、その操舵方向と共にトルクセンサ14におい
て検出される。そして、このトルクセンサ14からの検出
信号はパワーステアリング制御のための制御回路15に入
力される。

【００１１】制御回路15は、トルクアシストのための電
動モータ16に対して動作指令を与えるようになり、この
電動モータ16の回転力は電磁クラッチ17を介して減速機
18に伝達され、操舵機構12の動作をアシストする。ここ
で、電磁クラッチ17を介して減速機18に伝達されて操舵
機構12を制御するようになる操舵力は、操舵角センサ19
において検出され、その操舵角検出信号は制御回路15に
入力される。

【００１２】操舵される前輪13にはその回転速度、すな
わち車両走行速度を検出する車速センサが適宜取り付け
られ、その車速検出信号が制御回路15に入力される。こ
の制御回路15には、その他の車両の運転操作等に対応し
た検出信号が入力されるもので、例えばターンシグナル
信号、エアバッグ作動信号、アクセル信号、ブレーキ信
号等が入力される。

【００１３】この様な車両に対応したパワーステアリン
グシステムに対して、車両外から適宜接続されるものと
して外部故障診断装置20が設定される。この外部故障診
断装置20からは、制御回路15に対してダイアグ出力要求
等を行う出力要求信号ライン21が接続され、制御回路15
からこれらの要求信号に対応したダイアグ信号が出力さ
れ、このダイアグ出力信号は出力ライン22を介して外部
故障診断装置20に対して入力される。

【００１４】図２の（Ａ）は制御回路15部の構成を示す
もので、この制御回路15のＩ／Ｆ回路151 に対して、車
両の運転状態に対応した各種検出信号が入力される。具
体的には、トルクセンサ14からのトルク検出信号、車速
センサ32からの車速信号、ターンシグナルスイッチ33の
操作に対応したターンシグナル信号、衝突判別等に伴う
エアバッグ作動回路34からのエアバッグ作動信号が入力
され、さらにアクセルペダル35からのアクセル信号や、
ブレーキペダル36の操作に伴うブレーキ信号が入力され
る。そして、外部故障診断装置20からのダイアグ出力要
求ライン21からのダイアグ要求信号が入力され、出力ラ
イン22からダイアグ出力が得られる。

【００１５】Ｉ／Ｆ回路151 に入力された信号は、マイ
コン152 に入力され、このマイコン152 によってパワー
ステアリングアシストを行うモータ制御回路153 に指令
を与え、操舵機構12をアシストするモータ16を駆動制御
する。

【００１６】図２の（Ｂ）はこの様な制御回路15に設定
されるマイコン152 を取り出して示したもので、このマ
イコン152 はマイコンコア41と共にプログラムデータ等
を記憶するＲＯＭ42、演算データ等を記憶するＲＡＭ4
3、アナログ状の入力信号をディジタルデータに変換す
るＡ／Ｄ変換器44、さらに周辺制御回路45が設定されて
いる。そして、さらにＥＥＲＯＭ等による書き換え可能
な記憶保持部46が設定されている。

【００１７】ここで、エアバッグ作動開始信号は衝突等
の急停止判定のトリガ信号として機能させられるもの
で、この急停止突判定信号の検出に対応して、制御回路
15の記憶保持部46の情報の書き換えに対して制限を加え
る。例えば、急停止状態が発生したと判定された状態で
新たな情報の書き換えを停止し、その停止時における各
検出情報が確実に記憶保持されて、その急停止の原因の
究明に利用できるドライブレコーダとしての機能が確実
に保たれるようになる。

【００１８】すなわち、この様に構成される制御回路15
において車速センサ33からの車速信号を常時監視し、車
速が“０”でなく車両が停止状態ではないと判断された
ときに、パワーステアリングを制御するための入力であ
るトルクセンサ14からのステアリングトルクや検出され
た車速等を記憶保持部46に記憶させる。この場合、同時
にターンシグナルスイッチ33からのターンシグナル信
号、アクセルペダル35およびブレーキペダル36からのア
クセル信号やブレーキ信号も、運転操作に伴う信号とし
て取り込まれ、記憶保持部46に記憶させる。

【００１９】この記憶保持部46に対する検出データの記
憶動作は所定のサンプリングタイミングに対応して逐次
実行され、車両が移動している状態で例えば３０秒を経
過したデータは適宜破棄される。この様に記憶データを
管理することにより、常に車両走行時における最新デー
タが、所定時間範囲で蓄積されるようになる。

【００２０】この様に記憶保持部46に記憶保持されたデ
ータの出力は、例えば外部故障診断装置20からのダイア
グ要求にしたがって実行されるもので、マイコン15にお
いてダイアグ出力要求ライン21に入力される出力要求信
号を弁別したドライブレコード要求信号を与えること
で、ダイアグ出力ライン22の端子から運転操作状況を表
現するドライブレコード信号が出力される。

【００２１】すなわち、パワーステアリングの制御回路
15の内部のマイコン152 部分に、書き換え可能な記憶保
持部46を付加するだけで、他に特別の入出力端子等を増
加させることなく、「走る」「止まる」「曲がる」の基
本的な運転状態が、所定のサンプリングタイミング毎
に、車両の走行している状態における所定時間範囲（例
えば３０秒間）で記憶保持され、これらのデータが必要
に応じて読み出し出力することができる。また、アクセ
ル信号並びにブレーキ信号が同時に記憶保持されること
により、運転者の運転操作状態を把握することができ、
例えば事故等の発生時における運転動作状態が確実にモ
ニタできる。

【００２２】なお、制御回路15に対して入力され記憶保
持部46に蓄積される状態において、操舵角センサ19から
の操舵角信号、さらにターンシグナル信号は、ステアリ
ングの操作方向の状況が確認できるもので、例えば急停
止時の直前の操舵が判定できる。またターンシグナル信
号によって、例えば交差点においていずれの方向に曲が
ろうとする意思があったか、さらに右左折の信号を出し
ていたか否かが判別でき、交差点における挙動判定が明
確に行えると共に、急停止の原因の解明に役立たせるこ
とができる。

【００２３】車速センサ32からの検出信号は、パワース
テアリングが車速感応制御で行われるものであるため必
要とされる。また、車速信号をモニタすることにより車
両の加速並びに減速が判定できるものであり、さらにア
クセルおよびブレーキペダルのスイッチ信号が検証され
るようにすれば、車両の不具合の判定が効果的に実行で
きる。例えば、アクセルを操作していないにもかかわら
ず車速が増加していれば、何かに誤作動があると認定で
き、ブレーキ操作をしていないのに車両が減速すれば、
やはり他の誤作動があると認定できる。

【００２４】ただし、例外として坂道を走行していると
きが考えられるが、事故が発生したような場合には、そ
の事故発生場所により坂道が判定できので、誤作動の判
定の確率を高めることが可能である。具体的には、下り
坂を走行している状況ではアクセルペダルを踏まなくと
も加速されるが、その下り坂の勾配から加速度の発生状
況が算出できる。

【００２５】トルクセンサ14からの検出信号は、ステア
リングをいずれの方向に回そうとしていたかの判定に利
用できるもので、このステアリングトルクの判定結果と
して操舵角情報が存在する。ここで、過去の履歴は蓄積
された過去の操舵角によって判定できる。

【００２６】図３は故障診断処理を行う、特に記憶保持
部46に関連する構成を示すもので、外部故障診断装置20
からのダイアグ要求信号がライン21から制御回路15に対
して入力される。このダイアグ要求信号は、例えば図４
で示すようなフォーマットで構成されているもので、情
報ｄ₀ によりダイアグ要求であるか、また運転状態を求
める要求であるかを弁別する。

【００２７】例えば、図５で示すようにステップ301 で
ダイアグ信号であるか否かを判別するもので、ｄ₀ が
“１”の場合はダイアグ要求と判断し、ステップ302 に
進んでダイアグデータを出力ライン22から診断装置20に
出力する。また、ｄ₀ が“０”の場合は運転状態要求と
判断し、ステップ303 でまず受信信号をデータの種類を
示す数値ｎに変換する。同時にアドレスポインタＳＰを
初期状態（ＩＮＩＴ）に設定し、この初期値にｎを加算
してこれをアドレスポインタＳＰとする。

【００２８】ここで、書き換え可能な記憶保持部46は、
図３で示すように検出記憶情報の種類、例えば「トル
ク」「車速」……にそれぞれ対応した数値ｎにそれぞれ
対応した各情報の記憶枠が設定されているもので、記憶
情報の種類の総数Ｎ個の枠で１つの記憶段が設定されて
いて、Ｎ個の情報からなる情報群がその記憶段それぞれ
に記憶される。この様な複数の情報群それぞれの記憶段
が複数設定されているもので、例えば３０秒間の情報群
が記憶可能に構成されていて、その最古の情報を記憶し
ている記憶段がアドレスポインタＳＰとされるようにし
ている。

【００２９】この記憶保持部46は、バッテリからの電源
の供給が断たれる状態となってもその記憶情報が保持さ
れる不揮発性に構成され、所定のアドレスに各情報が記
憶保持される。そして、新しい情報を書き込む場合に
は、最も古い記憶情報の上に新しい運転状態の情報が書
き込まれるようにするもので、アドレスポインタＳＰの
値をＮ増加させることでアドレスポインタＳＰは常に最
古のデータアドレスとされる。

【００３０】ステップ303 でアドレスポインタＳＰが設
定されたならば、ステップ304 でスタートフラグを送信
し、ステップ305 で設定されたアドレスポインタＳＰの
情報を読み出す。そして、ステップ306 でデータ出力し
た後、ステップ307 でこれまでのアドレスポインタＳＰ
にＮを加算して新たのアドレスポインタＳＰとし、ステ
ップ308 でこのアドレスポインタＳＰを最終アドレスＥ
ＮＤと比較する。ＳＰがＥＮＤより大きいと判断された
ならば、ステップ309 に進んでアドレスポインタＳＰか
ら情報の総数ＶＯＬを減算して新たなアドレスポインタ
ＳＰとしてステップ310 に進む。またステップ308 でア
ドレスポインタＳＰがＥＮＤより大きくないと判断され
たときは同様にステップ310 に進み、アドレスポインタ
ＳＰをその初期値にｎを加算した値と比較し、等しいと
判定されたならばステップ311 に進んでその初期値をア
ドレスポインタＳＰとすると共に、ステップ312 でエン
ドフラグを送信する。この様にして、読み出し情報が最
下段まで到達したならば最上段に戻し、最新の出力情報
の１つ手前の最新の運転情報データまで故障診断装置29
に出力されるようにする。

【００３１】故障診断装置20は、この様なドライブレコ
ード要求に対応する記憶保持部46からの読み出し情報
を、ドライブレコードとして収集するようになるもので
あり、またダイアグ要求を出力した場合には、制御回路
15から必要な情報を収集し、この収集した情報を解析す
ることによりダイアグ情報を得る。例えば、アクセルを
踏んでいないのに車両が加速していれば、この車両側に
何等かの不具合がある等の判定を行う。

【００３２】これまでの説明では、操舵機構を電動モー
タによってアシストする電動式のパワーステアリング装
置について述べたが、油圧を用いて操舵アシストするパ
ワーステアリング装置においても、同様にステアリング
のトルクを検出し、また車速に感応させるように制御回
路を用いて油圧装置を制御する必要がある。したがっ
て、この油圧制御のための制御回路に対して実施の形態
で示したような書き換え可能な記憶保持部を設定して、
この記憶保持部に必要な情報を蓄積させるようにすれ
ば、同様にドライブレコード情報が収集できる。

【００３３】

【発明の効果】以上のようにこの発明に係るパワーステ
アリング装置にあっては、操舵力をアシスト制御するた
めの制御回路において書き換え可能な記憶保持部が設定
され、この記憶保持部にパワーステアリング制御に必要
な各種運転情報が逐次最新より所定時間範囲で逐次書き
換え記憶保持される。したがって、適宜ダイアグ要求や
ドライブレコード要求に対応してこれらの保持情報が読
み出され、その読み出し要求の直前の運転状況を解析す
るための情報類が容易且つ確実に収集できるものであ
り、これらの情報収集が本来のパワーステアリング装置
に簡単な記憶保持部を設置するのみで実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の一形態である電動式パワース
テアリング装置を説明する構成図。

【図２】（Ａ）は上記実施の形態における制御回路部を
説明するための構成図、（Ｂ）は記憶保持部の構成を説
明する図。

【図３】制御回路部に内蔵される記憶保持部をさらに説
明する図。

【図４】ダイアグ要求信号を説明する図。

【図５】上記実施の形態における動作の流れを説明する
フローチャート。

【符号の説明】

11…ステアリング、12…操舵機構、13…前輪、14…トル
クセンサ、15…制御回路、151 …Ｉ／Ｆ回路、152 …マ
イコン、16…電動モータ、17…電磁クラッチ、18…減速
機、19…操舵角センサ、20…外部故障診断装置、32…車
速センサ、33…ターンシグナルスイッチ、34…エアバッ
グ作動回路、35…アクセルペダル、36…ブレーキペダ
ル、41…マイコンコア、46…書き換え可能な記憶保持
部。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 119:00 137:00

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングの操舵方向並びに操舵力を
   検出するステアリングトルク検出手段と、 このトルク検出手段で検出された前記ステアリングの作
   動トルクをアシストして伝達されて前輪を駆動する操舵
   機構と、 この操舵機構の操舵角を検出し、その操舵角に対応した
   操舵角信号を発生する操舵角検出手段と、 前記操舵機構の設置される車両の走行速度を検出する車
   速検出手段と、 前記車両の運転操作内容を検出し、その操作内容に対応
   した信号を出力する操作検出手段と、 前記検出されたステアリングの操舵方向並びに操舵トル
   ク、さらに車速に基づいて前記操舵機構のトルクアシス
   ト制御を行う制御手段と、 この制御手段に内蔵され、前記各検出手段それぞれから
   の検出信号を記憶する不揮発性の書き換え可能な記憶保
   持手段とを具備し、 少なくとも前記車両の停止を除く状態で前記記憶保持手
   段に前記検出信号が所定時間範囲で逐次書き換え記憶さ
   れるようにすると共に、外部からの要求に基づいてこの
   記憶保持データがドライブレコードとして読み出し出力
   されるようにしたことを特徴とするパワーステアリング
   装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段に設定される記憶保持手段
   は、複数種類の検出情報からなる情報群を複数組み記憶
   保持する機能を備え、前記外部からの要求により指定さ
   れた種類の検出情報が各情報群毎に順次読み出し出力さ
   れるようにした請求項１記載のパワーステアリング装
   置。
3. 【請求項３】 前記記憶保持手段には前記複数種類から
   なる情報群が、前記車両が移動している条件で所定の周
   期で所定の情報量だけ順次書き込まれるようにされ、こ
   の書き込みに際して最古の記憶情報群が最新の情報群に
   更新されるように書き込み制御されるようにした請求項
   ２記載のパワーステアリング装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段により電動モータを制御
   し、この電動モータによって前記操舵機構の操舵力がア
   シスト制御されるようにした請求項１記載のパワーステ
   アリング装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段により油圧機構を制御し、
   この油圧機構によって前記操舵機構の操舵力のアシスト
   制御がされるようにした請求項１記載のパワーステアリ
   ング装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段には、前記車両の急停止判
   定手段からの出力信号が供給され、この信号によって前
   記記憶保持手段に対する新たな情報の書き換えが制限さ
   れるようにした請求項１記載のパワーステアリング装
   置。
7. 【請求項７】 前記急停止判定手段は、エアバッグの作
   動開始信号でなる請求項６記載のパワーステアリング装
   置。