JPH09207800A - Steering device for vehicle - Google Patents
Steering device for vehicleInfo
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- JPH09207800A JPH09207800A JP2132296A JP2132296A JPH09207800A JP H09207800 A JPH09207800 A JP H09207800A JP 2132296 A JP2132296 A JP 2132296A JP 2132296 A JP2132296 A JP 2132296A JP H09207800 A JPH09207800 A JP H09207800A
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- steering
- vehicle
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- intention
- detecting means
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- Granted
Links
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、道路走行中に、た
とえばカメラ等のセンサを用いて道路の車線と自車との
関係を検知し、車線に沿って走行するための指令を車両
の操向手段に与えることにより、車線に継続的に沿った
車両の走行を可能ならしめるようにした車両用操舵装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention detects a relationship between a lane on a road and a vehicle using a sensor such as a camera while traveling on a road, and issues a command for traveling along the lane to drive the vehicle. The present invention relates to a steering device for a vehicle, which is adapted to allow a vehicle to continuously travel along a lane by being provided to a steering means.
【0002】[0002]
【従来の技術】本出願人は、先に上記概念に沿った技術
を提案している(特開平5−197423号公報)が、
これは専らシステムの出力によって車両を自動運転させ
るものであった。しかるに車両の走行中には、走行車線
の変更、インターチェンジ等での車線乗換え、路面に落
ちている障害物の回避、路肩で作業している作業車や工
事標識による僅かばかりの車線内コース変更などの場面
に遭遇することが多く、そのような車両の自動操舵には
高度な知能を必要とし、現在の技術では完全な自動運転
を行うことは無理がある。2. Description of the Related Art The present applicant has previously proposed a technique according to the above concept (Japanese Patent Laid-Open No. 5-197423).
This was to automatically drive the vehicle by the output of the system. However, while the vehicle is running, change lanes, change lanes at interchanges, avoid obstacles falling on the road surface, change work course on the shoulder of the road and slightly change lane course due to construction signs. Are often encountered, and automatic steering of such vehicles requires a high degree of intelligence, and it is impossible with the current technology to perform fully autonomous driving.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】したがって、車線に沿
った車両の自動運転の途中で車両の向きを変化させる場
合には、自動運転中でもドライバーの意思による介入を
行ない得るように構成することがより実用的であり、遠
い将来に道路側の機構整備が進んで自動運転に適したも
のとなるまでの間は、人間が運転の主体者であり続け、
それでいてシステム側から運転に適した情報をドライバ
ーに分かりやすい形で提供するシステムの実現が望まれ
ている。そのためには、車両が車線に沿って走行するた
めに必要な情報を操舵力および操舵角度の形に変換して
ドライバーに伝え、ドライバーはこれらの情報を参酌し
つつ自らの意思で車両を運転することができるようにし
て、優れたマンマシーンのインターフェイスシステムを
構築することが必要である。特にシステムが車線追従を
行なっているときにドライバーがシステムで定めた目標
とは違う方向へ操舵しようとするとき、ステアリングハ
ンドルに加えた操舵力に対して素直に車両が向きを変
え、それでいて尚、元の車線追従コースに戻ろうとする
操舵力をステアリングハンドルに伝えることで、ドライ
バーにシステムが依然として機能していることを悟らせ
るようにすることで、優れたマンマシーンインターフェ
イスを実現することが必要である。Therefore, when changing the direction of the vehicle during the automatic driving of the vehicle along the lane, it is more preferable that the driver can intervene during the automatic driving. It is practical, and human beings will continue to be the main driver of driving until the road side mechanism maintenance progresses in the distant future and it becomes suitable for autonomous driving,
Nevertheless, it is desired to realize a system that provides information suitable for driving from the system side to the driver in an easy-to-understand format. For that purpose, the information necessary for the vehicle to travel along the lane is converted to the form of steering force and steering angle and transmitted to the driver, and the driver drives the vehicle on his own will while taking this information into consideration. It is necessary to build an excellent man-machine interface system so that it can be done. Especially when the driver is trying to steer in a direction different from the target set by the system while the system is following the lane, the vehicle will turn straight to the steering force applied to the steering wheel, and yet, It is necessary to realize a good man-machine interface by letting the driver know that the system is still functioning by transmitting the steering force to return to the original lane following course to the steering wheel. is there.
【0004】ところで、操向手段を作動せしめる駆動手
段のモータにシステムが指令する出力トルク指令値の算
出にあたって、現在の操舵角度と、システムが実行した
い目標操舵角との差分にゲインを乗じた量をモータトル
クの指令値とするようにして、車線追従を実行するよう
にしたものを、本出願人は先に提案(特願平7−310
070号)している。この手法でも当該ゲインを比較的
小さな量に選べばモータトルクも小さくなり、したがっ
てドライバーがステアリングハンドルに加える操舵力が
前記モータトルクを超える限り、ドライバーの意思によ
るコースの変更が可能であり、かつ元の車線に戻ろうと
する操舵反力も依然として確保可能である。しかるに、
この手法には次の(1)〜(3)のような欠点もある。By the way, in calculating the output torque command value commanded by the system to the motor of the drive means for actuating the steering means, the amount obtained by multiplying the gain by the difference between the current steering angle and the target steering angle desired by the system. The applicant has previously proposed a method in which lane following is executed by setting the motor torque as a command value (Japanese Patent Application No. 7-310).
No. 070). Even in this method, if the gain is selected to be a relatively small amount, the motor torque also becomes small. Therefore, as long as the steering force applied to the steering wheel by the driver exceeds the motor torque, the course can be changed by the driver's intention, and the original The steering reaction force to return to the lane can still be secured. However,
This method also has the following drawbacks (1) to (3).
【0005】(1) ゲインを大きく取れないために、シス
テムの応答性が低くなり、正確に目標コースを辿れない
場合が生ずる。(1) Since the gain cannot be made large, the response of the system becomes low, and the target course may not be traced accurately.
【0006】(2) 単一のゲインに依存した反力となるた
めに、ドライバーの入力操舵角度に単純に比例した反力
しか得られず、ドライバーにとって最適化された反力を
作りづらい。(2) Since the reaction force depends on a single gain, only a reaction force that is simply proportional to the input steering angle of the driver can be obtained, and it is difficult for the driver to create an optimized reaction force.
【0007】(3) 駆動手段が備えるモータは通常、その
ままトルクを操舵系に伝えるような使い方はせずに減速
機を介して操舵系に接続されるが、減速機の種類によっ
てはドライバー側からのトルクを拒絶する形式のものが
ある。拒絶しないまでも、モータに僅かな電流が流され
て、システムの命令を実行しようとしているときには、
ドライバー側から加えられる操舵トルクの方が負けて、
結果的にドライバーの意思が伝わらないと言ったケース
もある。例えば、本願明細書に事例として示すウォーム
ギアはそのギア比を大きく設定した場合、上記のような
欠点が現れる。かと言ってギア比を小さく設定すれば、
今度は巨大なモータを用意しなければ車両を目標コース
に沿って誘導できなくなる、と言ったジレンマがある。(3) Normally, the motor provided in the driving means is connected to the steering system via the reduction gear without directly using the torque transmission to the steering system. There is a type that rejects the torque of. Even if you don't refuse, when the motor draws a little current and you're trying to execute a system command,
The steering torque applied by the driver loses,
In some cases, as a result, the driver's intention was not communicated. For example, when the gear ratio of the worm gear shown as an example in the specification of the present application is set to be large, the above-mentioned drawbacks appear. However, if you set a small gear ratio,
There is a dilemma that this time, unless a huge motor is prepared, the vehicle cannot be guided along the target course.
【0008】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、システムの応答性
を下げることなくドライバーの意思によるコース変更を
極めて自然な感覚で行えるようにし、どのような車両に
も最適な操舵反力を作りだせるようにして設計自由度を
高め、減速機の種類や減速比の如何を問わず操舵反力を
自由に且つ正確に作りだせるようにして、優れたマンマ
シーンインターフェイスの車両用操舵装置を提供するこ
とである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to make it possible to change a course by a driver's intention without deteriorating the responsiveness of the system. It is possible to create the optimum steering reaction force for such a vehicle and increase the degree of freedom in design, so that the steering reaction force can be created freely and accurately regardless of the type of reduction gear and the reduction ratio. Another object of the present invention is to provide a vehicle steering system having a man-machine interface.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、走行中の道路の前方車線状
態を検知する第1検知手段と、自車の運動状態を検知す
る第2検知手段と、第1および第2検知手段の出力から
道路車線に対する自車の位置関係を維持するために必要
な操舵量を算出する操舵量算出手段と、車両の操向輪を
作動させる操向手段と、操舵量算出手段の出力に応じて
前記操向手段を作動させる駆動手段とを備える車両用操
舵装置において、操向手段へのトルク伝達を可能として
操向手段に連結されるステアリングハンドルに加えられ
たドライバーの操舵意思を検出する意思検知手段と、操
舵量算出手段の出力に基づいて定まる駆動手段の作動量
を前記意思検知手段の出力に応じて変化させる舵角変更
手段とを含むことを特徴とする。In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 detects the movement state of the vehicle and the first detection means for detecting the front lane condition of the road on which the vehicle is running. The second detection means, the steering amount calculation means for calculating the steering amount necessary for maintaining the positional relationship of the vehicle with respect to the road lane from the outputs of the first and second detection means, and the steering wheel of the vehicle are operated. In a vehicle steering system including a steering means and a drive means for operating the steering means according to an output of the steering amount calculation means, a steering connected to the steering means to enable torque transmission to the steering means. Intention detecting means for detecting the steering intention of the driver applied to the steering wheel, and steering angle changing means for changing the operation amount of the driving means determined based on the output of the steering amount calculating means according to the output of the intention detecting means. Including And it features.
【0010】また請求項2記載の発明は、請求項1記載
の発明の構成に加えて、前記意思検知手段が、前記ステ
アリングハンドルおよび前記操向手段間に配設された力
センサであることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, the intention detecting means is a force sensor arranged between the steering handle and the steering means. Characterize.
【0011】請求項3記載の発明は、上記請求項1また
は2記載の発明の構成に加えて、前記舵角変更手段が、
駆動手段の作動量を、前記意思検知手段の出力の方向お
よび大きさに応じて変化させるべく構成されることを特
徴とする。According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect of the invention, the rudder angle changing means includes:
It is characterized in that the operation amount of the drive means is changed according to the direction and magnitude of the output of the intention detection means.
【0012】請求項4記載の発明は、上記請求項3記載
の発明の構成に加えて、前記舵角変更手段が、前記意思
検知手段の出力の増加に対する駆動手段の作動量増加割
合を少なくとも2段階に切替え可能に構成されることを
特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the third aspect of the invention, the steering angle changing means sets the operating amount increase ratio of the drive means to at least 2 with respect to the increase of the output of the intention detecting means. It is characterized in that it can be switched to a stage.
【0013】請求項5記載の発明は、上記請求項1また
は2記載の発明の構成に加えて、前記舵角変更手段が、
前記意思検知手段の出力の大きさの絶対値が基準値未満
のときは当該意思検知手段の出力の大きさに第1の割合
で比例して駆動手段の作動量を変化せしめ、前記意思検
知手段の出力の大きさの絶対値が上記基準値以上である
ときは意思検知手段の出力の大きさに第1の割合よりも
大きな第2の割合で比例して駆動手段の作動量を変化せ
しめるべく構成されることを特徴とする。According to a fifth aspect of the invention, in addition to the configuration of the first or second aspect of the invention, the rudder angle changing means includes:
When the absolute value of the output of the intention detecting means is less than the reference value, the operation amount of the driving means is changed in proportion to the output of the intention detecting means by a first ratio. When the absolute value of the magnitude of the output of is larger than or equal to the reference value, the actuation amount of the drive means should be changed in proportion to the magnitude of the output of the intention detecting means at a second rate larger than the first rate. It is characterized by being configured.
【0014】請求項6記載の発明は、上記請求項5記載
の発明の構成に加えて、意思検知手段の出力が前記基準
値に在るときに前記第1の割合に基づいて定まる駆動手
段の作動量に対して、前記第2の割合に基づいて定まる
駆動手段の作動量が大きいか若しくは実質的に等しくな
るように、舵角変更手段が構成されることを特徴とす
る。According to a sixth aspect of the invention, in addition to the configuration of the fifth aspect of the invention, the drive means is determined based on the first ratio when the output of the intention detecting means is at the reference value. The steering angle changing means is configured such that the operation amount of the drive means determined based on the second ratio is large or substantially equal to the operation amount.
【0015】請求項7記載の発明は、上記請求項3記載
の発明の構成に加えて、前記意思検知手段の出力の所定
範囲では、当該意思検知手段の出力の変化にもかかわら
ず駆動手段の作動変化量が「0」となるように舵角変更
手段が構成されることを特徴とする。According to a seventh aspect of the invention, in addition to the structure of the third aspect of the invention, within a predetermined range of the output of the intention detecting means, the driving means of the driving means is changed despite the change of the output of the intention detecting means. The steering angle changing means is configured so that the operation change amount becomes "0".
【0016】請求項8記載の発明は、上記請求項7記載
の発明の構成に加えて、操舵量算出手段が、前記意思検
知手段の出力の所定範囲の少なくとも一部で、道路車線
に対する自車の位置関係を前記意思検知手段の出力に応
じて変更すべく構成されることを特徴とする。According to an eighth aspect of the invention, in addition to the structure of the seventh aspect of the invention, the steering amount calculation means is at least part of a predetermined range of the output of the intention detection means, and the own vehicle with respect to the road lane. Is configured to be changed according to the output of the intention detecting means.
【0017】さらに請求項9記載の発明は、上記請求項
1ないし8のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前
記ステアリングハンドルおよび前記操向手段間に、ソフ
トウエアで構成されたばね、または機械的なばねが介装
されることを特徴とする。Further, in addition to the structure of the invention described in any one of claims 1 to 8, a ninth aspect of the invention is a spring formed of software between the steering handle and the steering means, or It is characterized in that a mechanical spring is interposed.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on embodiments of the present invention shown in the accompanying drawings.
【0019】図1ないし図7は本発明の第1実施例を示
すものであり、図1は車両用操舵装置の全体構成図、図
2は制御ブロック図、図3は制御アルゴリズムの一部を
示すフローチャート、図4は制御アルゴリズムの残部を
示すフローチャート、図5は図3のフローチャートでの
処理を説明するための図、図6は操舵力および介入操舵
角の関係を示す図、図7は車線上での入力操舵角および
操舵力の関係を示す図である。1 to 7 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a vehicle steering system, FIG. 2 is a control block diagram, and FIG. 3 shows a part of a control algorithm. 4 is a flowchart showing the rest of the control algorithm, FIG. 5 is a diagram for explaining the processing in the flowchart of FIG. 3, FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the steering force and the intervention steering angle, and FIG. 7 is a vehicle. It is a figure which shows the relationship of the input steering angle and steering force on a line.
【0020】先ず図1において、この車両用操舵装置
は、ドライバーが回転操作するステアリングハンドル1
と、該ステアリングハンドル1の操作に応じて回転作動
するステアリングシャフト2と、操向輪としての前輪5
を作動せしめる操向手段3と、該操向手段3を作動せし
める駆動手段4とを備える。First, referring to FIG. 1, this vehicle steering system includes a steering handle 1 that is rotated by a driver.
A steering shaft 2 which is rotated according to an operation of the steering handle 1; and a front wheel 5 as a steering wheel.
The steering means 3 for operating the steering means 3 and the driving means 4 for operating the steering means 3 are provided.
【0021】ステアリングシャフト2はステアリングハ
ンドル1に一端が連結される伝動軸2aの他端と、伝動
軸2cの一端とがトーションバー2bを介して連結され
て成るものであり、伝動軸2cの他端が操向手段3に連
結される。また操向手段3は、前記伝動軸2cの他端に
設けられたピニオン8と、該ピニオン8に噛合するラッ
ク9とでラックアンドピニオン型に構成されるものであ
り、ラック9の両端がタイロッド10を介して左、右の
前輪5にそれぞれ連結される。而してピニオン8の回転
によりラック9が図1で上下に駆動され、そのラック9
の作動に応じて両前輪5がその回転軸まわりに転向せし
められ、それにより所望の操舵を得ることができる。The steering shaft 2 is formed by connecting the other end of the transmission shaft 2a, one end of which is connected to the steering handle 1, and one end of the transmission shaft 2c, via a torsion bar 2b. The end is connected to the steering means 3. The steering means 3 is a rack-and-pinion type having a pinion 8 provided at the other end of the transmission shaft 2c and a rack 9 meshing with the pinion 8, and both ends of the rack 9 are tie rods. The left and right front wheels 5 are connected via 10 respectively. The rotation of the pinion 8 drives the rack 9 up and down in FIG.
The front wheels 5 are turned around their rotation axes in accordance with the operation of the above., Whereby a desired steering can be obtained.
【0022】駆動手段4は、ステアリングシャフト2に
おける伝動軸2cの一端に連結されるものであり、モー
タ11と、該モータ11の出力を倍力してステアリング
シャフト2の伝動軸2cに入力するためのウォームギヤ
機構12とを備え、該ウォームギヤ機構12は、モータ
11の出力に連なるねじ歯車13と、伝動軸部7に設け
られたウォーム歯車14とが相互に噛合されて成る。The drive means 4 is connected to one end of the transmission shaft 2c of the steering shaft 2, and is for boosting the output of the motor 11 and the motor 11 to input it to the transmission shaft 2c of the steering shaft 2. The worm gear mechanism 12 includes a worm gear mechanism 12 and a screw gear 13 connected to the output of the motor 11 and a worm gear 14 provided on the transmission shaft portion 7 mesh with each other.
【0023】駆動手段4におけるモータ11の作動は、
CPU151 により制御されるものであり、該CPU1
51 には、ステアリングシャフト2上にあって操舵トル
クすなわちステアリングハンドル1に加えられたドライ
バーの操舵意思を検出する意思検知手段としての操舵ト
ルクセンサ16、モータ11の回転角度を検出するエン
コーダである操舵角度センサ17、車両の速度を電気的
に検出する車速センサ18、車両の垂直軸まわりの回転
速度を電気的に検出するヨーレイトセンサ19、ならび
に車両の前方道路状況を撮像するCCDカメラ20でそ
れぞれ得られた情報が入力される。また車線追従制御を
実行するか否かを運転席で切替え操作可能なSAS(S
teer Assist System)スイッチ21
と、車線追従制御を実行中であることを表示する表示灯
22とがCPU151 にそれぞれ接続される。The operation of the motor 11 in the drive means 4 is
It is controlled by the CPU 15 1 , and the CPU 1
5 1, a steering torque sensor 16 as intention detecting means for detecting a steering intention of the applied driver steering torque i.e. the steering wheel 1 be on the steering shaft 2, is an encoder for detecting the rotation angle of the motor 11 A steering angle sensor 17, a vehicle speed sensor 18 that electrically detects the speed of the vehicle, a yaw rate sensor 19 that electrically detects the rotational speed of the vehicle about a vertical axis, and a CCD camera 20 that images the road conditions ahead of the vehicle. The obtained information is entered. In addition, the SAS (S
teer Assist System) switch 21
And the indicator light 22 indicating that the lane follow-up control is being executed are respectively connected to the CPU 15 1 .
【0024】ここで例示の駆動手段4について言及する
と、ステアリングシャフト2上にウォームギヤ機構12
が設けられたアクチュエータは、主として軽量車両のパ
ワーステアリングで公知公用に供されているものであ
る。このような形式のパワーステアリングでは、操舵ト
ルクの検出を行う操舵トルクセンサ16がウォームギヤ
機構12の近くでかつステアリングハンドル1側に設け
られており、この実施例では、該駆動手段4および操舵
トルクセンサ16の両方を車線追従制御のシステムと共
用している。而して該操舵トルクセンサ16の原理は、
トーションバー2bが操舵力を受けて捩じれるのを、カ
ム等の機構で軸方向の直線変位に変換し、これをポテン
ショメータ等で電気信号に変換して取出すようにしたも
ので、公知公用に供されている。Referring now to the exemplary drive means 4, the worm gear mechanism 12 on the steering shaft 2.
The actuator provided with is mainly used for power steering of light-weight vehicles. In such a type of power steering, a steering torque sensor 16 for detecting a steering torque is provided near the worm gear mechanism 12 and on the steering handle 1 side. In this embodiment, the drive means 4 and the steering torque sensor are provided. Both 16 are shared with the lane-following control system. The principle of the steering torque sensor 16 is as follows.
The torsion bar 2b is twisted by receiving a steering force, which is converted into an axial linear displacement by a mechanism such as a cam, which is converted into an electric signal by a potentiometer or the like and taken out. Has been done.
【0025】ところで、パワーステアリングではドライ
バーの操舵トルクの方向とシステムがモータ11に出力
するトルクの方向とが何時も一致しているので、ウォー
ムギア機構12を用いてもシステムとドライバーとが相
争うことはない。これに対して車線追従の場合には車線
の追従とドライバーが介入する操舵の方向とは一般には
一致しないため、ウォームギア機構12のギア比の設定
を低くしないかぎり、公知の手法ではドライバーの意思
通りの操舵は起こらない。By the way, in the power steering, the direction of the steering torque of the driver and the direction of the torque output from the system to the motor 11 always coincide with each other. Therefore, even if the worm gear mechanism 12 is used, the system and the driver do not conflict with each other. Absent. On the other hand, in the case of lane-following, the lane-following and the steering direction in which the driver intervenes generally do not match. Therefore, unless the gear ratio of the worm gear mechanism 12 is set low, the known method does Steering does not occur.
【0026】図2において、CCDカメラ20で撮像さ
れた画像には、画像処理部23において特徴点抽出およ
びハフ変換等の処理が施され、画像処理部23での画像
処理後の画像に基づいて走行可能領域認識部24で走行
可能領域が探索され、その結果に基づき目標経路設定部
25でこれから走行しようとしているコースの計画が策
定されて、CPU151 に入力される。すなわち、CC
Dカメラ20、画像処理部23、操向可能領域認識部2
4および目標経路設定部25は、特許請求の範囲で言う
第1検知手段を構成するものであり、この第1検知手段
で、走行中の道路の前方車線状態を検知した結果がCP
U151 に入力される。In FIG. 2, the image picked up by the CCD camera 20 is subjected to processing such as feature point extraction and Hough transform in the image processing section 23, and based on the image after the image processing in the image processing section 23. The drivable area recognition unit 24 searches for a drivable area, and based on the result, the target route setting unit 25 formulates a plan of a course to be traveled, and the plan is input to the CPU 15 1 . That is, CC
D camera 20, image processing unit 23, steerable region recognition unit 2
4 and the target route setting unit 25 constitute a first detecting unit in the claims, and the result of detecting the front lane condition of the road on which the vehicle is traveling is CP by the first detecting unit.
Input to U15 1 .
【0027】エンコーダ形式である操舵角度センサ17
の出力はCPU151 に直接入力され、操舵トルクセン
サ16の出力はアナログ信号であるのでA/D変換器2
6を介してCPU151 に入力され、車速センサ18お
よびヨーレイトセンサ19の出力もCPU151 に直接
入力される。而して操舵角度センサ17、車速センサ1
8およびヨーレイトセンサ19は、特許請求の範囲で言
う第2検知手段を構成するものであり、この第2検知手
段で検知された自車の運動状態がCPU151に入力さ
れる。Steering angle sensor 17 in encoder form
The output of the directly input to the CPU 15 1, steering the output of the torque sensor 16 is an analog signal A / D converter 2
6 is input to the CPU 15 1, and the outputs of the vehicle speed sensor 18 and the yaw rate sensor 19 are also directly input to the CPU 15 1 . Thus, the steering angle sensor 17 and the vehicle speed sensor 1
8 and the yaw rate sensor 19, which constitutes the second detecting means in the claims, the motion state of the vehicle detected by the second detecting means is inputted to the CPU 15 1.
【0028】CPU151 は、上述の第1および第2検
知手段の検知結果から道路車線に対する自車の位置関係
を維持するために必要な操舵量を算出する操舵量算出手
段としての機能と、操舵トルクセンサ16の出力に応じ
て前記操舵量算出手段での算出操舵量を変更する舵角変
更手段としての機能とを果すものであり、CPU15 1
でのモータ11の作動量算出結果に対応したデジタル信
号がD/ A変換器27でアナログ信号に変換され、さら
にその微弱なアナログ信号がモータアンプ28で電流値
に変えられてモータ11に与えられる。CPU 151Is the first and second inspections described above.
Positional relationship of own vehicle to road lane based on detection result of intelligent means
Steering amount calculation hand that calculates the steering amount required to maintain
Depending on the function as a step and the output of the steering torque sensor 16,
Steering angle change for changing the calculated steering amount by the steering amount calculation means.
The CPU 15 functions as a further means. 1
The digital signal corresponding to the calculation result of the operation amount of the motor 11 in
No. is converted into an analog signal by the D / A converter 27, and
The weak analog signal is the current value in the motor amplifier 28.
And is given to the motor 11.
【0029】なお、CPU151 は、計算に必要な各種
のゲインや定数等を記憶しておく記憶装置(ROM)2
9を内部に備えており、必要に応じてROM29の情報
が読み出される。[0029] Incidentally, CPU 15 1, the memory device for storing various gains and constants necessary for computing (ROM) 2
9 is provided internally, and the information in the ROM 29 is read out if necessary.
【0030】而してCPU151 は、後述するアルゴリ
ズムに従い、モータ11を作動せしめることで車線に追
従する操舵トルクを発生させてドライバーを誘導すると
ともに、ステアリングハンドル1に加えられるドライバ
ーの操舵力に応じて前輪5を誘導コースから適正量、偏
向させ、ドライバーはその偏向量に応じた反力を路面情
報として受け取るようになる。In accordance with an algorithm to be described later, the CPU 15 1 generates a steering torque that follows the lane by operating the motor 11 to guide the driver, and responds to the steering force of the driver applied to the steering wheel 1. As a result, the front wheel 5 is deflected by an appropriate amount from the guidance course, and the driver receives the reaction force corresponding to the amount of deflection as road surface information.
【0031】図3および図4はCPU151 で設定され
る制御アルゴリズムを示すものであり、SASスイッチ
21が押されることによるシステムの起動後に、ステッ
プS001で各種のセンサ情報が読み込まれる。次のス
テップS002からステップS009までは、先の出願
(特開平5−197423号公報)に詳述されたものと
同じ処理が行われ、車線に追従するためのモータ11の
変位角度の目標値θdが算出される。その詳細は当該公
報に詳述されているので、ここでは簡潔に述べるに留め
る。FIG. 3 and FIG. 4 shows the control algorithm set in CPU 15 1, after activation of the system due to the SAS switch 21 is pressed, various kinds of sensor information is read in step S001. From the next step S002 to step S009, the same processing as that described in detail in the previous application (Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-197423) is performed, and the target value θd of the displacement angle of the motor 11 for following the lane. Is calculated. The details are described in this publication, so only a brief description will be given here.
【0032】すなわち図5で示すX−Y固定座標系にお
いて、車両Wを原点とし、車両Wの前後方向をx軸、車
両Wの車幅方向をy軸とするx−y相対座標が設定さ
れ、CCDカメラ20、画像処理部23、操向可能領域
認識部24および目標経路設定部25で構成された第1
検知手段の検知結果に基づく目標経路Mがx−y相対座
標系上に設定されており、ステップS002では車両W
の傾斜角度ΘW が求められ、ステップS003では車両
Wの現在位置のX−Y固定座標系上の位置(XW,
YW )が算出され、さらにステップS004では目標経
路M上の目標点Pが設定される。That is, in the XY fixed coordinate system shown in FIG. 5, xy relative coordinates are set with the vehicle W as the origin, the longitudinal direction of the vehicle W as the x-axis, and the vehicle width direction of the vehicle W as the y-axis. , A CCD camera 20, an image processing unit 23, a steerable area recognition unit 24, and a target route setting unit 25.
The target route M based on the detection result of the detection means is set on the xy relative coordinate system, and in step S002, the vehicle W is detected.
The inclination angle Θ W of the vehicle W is determined, and in step S003, the current position of the vehicle W on the XY fixed coordinate system (X W ,
Y W ) is calculated, and the target point P on the target route M is set in step S004.
【0033】次のステップS005では、目標ヨーレイ
トγmが算出されるのであるが、その算出にあたって
は、先ず車両Wが目標点Pに到達するまでの仮想経路S
pに沿う走行時に生じる目標点到達ヨーレイトγpの算
出、目標点Pにおける車両Wと目標経路Mとの角度偏差
Δθpの算出、ならびに該角度偏差Δθpを解消するヨ
ーレイトの補正分Δγpの算出が順次行なわれ、さらに
目標ヨーレイトγmが次式に従って演算される。In the next step S005, the target yaw rate γm is calculated. In the calculation, the virtual route S until the vehicle W reaches the target point P is first calculated.
The target point yaw rate γp that occurs during traveling along p, the angular deviation Δθp between the vehicle W and the target route M at the target point P, and the yaw rate correction Δγp that eliminates the angular deviation Δθp are sequentially calculated. Then, the target yaw rate γm is calculated according to the following equation.
【0034】γm=γp−Km・Δγp 上記式においてKmは補正係数であり、この補正係数K
mは、ステップS002〜S005と並行したステップ
S006,S007の割込み処理によって得られる。す
なわちステップS006で走行可能経路Aの曲率ρおよ
び道幅Dが求められ、ステップS007で、曲率ρ、道
幅Dおよび車速Vからファジー推論により補正係数Km
が求められる。これは、走行経路の曲率などによっては
目標経路Mに滑らかに収束するのが困難であることに鑑
み、前記曲率ρや道幅D等の状態量に応じて補正係数K
mを求めるようにしたものである。Γm = γp-KmΔγp In the above equation, Km is a correction coefficient, and this correction coefficient K
m is obtained by the interrupt processing of steps S006 and S007 in parallel with steps S002 to S005. That is, the curvature ρ and the road width D of the travelable route A are obtained in step S006, and the correction coefficient Km is calculated from the curvature ρ, the road width D and the vehicle speed V by fuzzy inference in step S007.
Is required. This is because it is difficult to smoothly converge on the target route M depending on the curvature of the traveling route and the like, so that the correction coefficient K is determined according to the state quantities such as the curvature ρ and the road width D.
It is designed to find m.
【0035】引き続いてステップS008では、ステッ
プS005で得られた目標ヨーレイトγmを生ぜしめる
のに必要な前輪の目標舵角δmが求められ、さらにステ
ップS009で、その目標舵角δmに前輪5の舵角を一
致させるためのモータ11の変位角度の目標値θdが、
操向手段3および駆動手段4のギアレシオに基づいて算
出される。Subsequently, in step S008, the target steering angle δm of the front wheels necessary for producing the target yaw rate γm obtained in step S005 is obtained, and in step S009, the steering angle of the front wheels 5 is adjusted to the target steering angle δm. The target value θd of the displacement angle of the motor 11 for matching the angles is
It is calculated based on the gear ratio of the steering means 3 and the driving means 4.
【0036】ステップS009に引き続く図4のステッ
プS010では、ドライバーが加えた操舵力τs から前
輪5を上記目標舵角δmからどの程度偏向させるべきか
が算出される。すなわち、ステップS010では、上記
偏向量に操向手段3および駆動手段4のギアレシオを乗
じた量である介入操舵角βINが決定されるのであるが、
操舵力τs の絶対値が在る基準値τoよりも小さいうち
は比較的小さなゲインK2を操舵力τs に乗じた量が介
入操舵角βINとされ、操舵力τs の絶対値が前記基準値
以上の値であるときには、K2よりも大きなゲインK3
を操舵力τs に乗じた量が介入操舵角βINとして定めら
れる。この際、ゲインの切り替わり点で段差が生じない
ように定数βO が選ばれる。これを、図6で説明する
と、|τs|<τoであるときには、操舵力τsおよび
介入操舵角βINの比例関係は直線L1で示すように比較
的緩やかであり、|τs|≧τoであるときには両者の
比例関係が直線L2,L3で示すように比較的きつくな
る。しかも操舵力τs が±τoの点Q1,Q2でこれら
の関係が滑らかに切り替わるように、定数βO が図示の
ように選ばれる。このような関係によると、操舵力τs
が大きいときに直線の傾きが大きくなるので、僅かな操
舵力τsの増加によっても大きな偏向量が得られること
になり、それだけ少ない操舵力増加で車両を車線から逸
脱させることが可能になる。In step S010 of FIG. 4 subsequent to step S009, how much the front wheels 5 should be deflected from the target steering angle δm is calculated from the steering force τs applied by the driver. That is, in step S010, the intervention steering angle β IN, which is an amount obtained by multiplying the deflection amount by the gear ratio of the steering means 3 and the driving means 4, is determined.
While the absolute value of the steering force τs is smaller than the reference value τo, the amount obtained by multiplying the steering force τs by a relatively small gain K2 is used as the intervention steering angle β IN, and the absolute value of the steering force τs is equal to or larger than the reference value. Is larger than K2, the gain K3 is larger than K2.
The amount obtained by multiplying the steering force τs by is defined as the intervention steering angle β IN . At this time, the constant β O is selected so that a step does not occur at the gain switching point. This will be described with reference to FIG. 6. When | τs | <τo, the proportional relationship between the steering force τs and the intervention steering angle β IN is relatively gentle as shown by the straight line L1, and | τs | ≧ τo. At times, the proportional relationship between the two becomes relatively tight as shown by the straight lines L2 and L3. Moreover, the constant β 0 is selected as shown so that these relationships are smoothly switched at the points Q1 and Q2 where the steering force τ s is ± τ o . According to this relationship, the steering force τs
Since the inclination of the straight line becomes large when is large, a large amount of deflection can be obtained by a slight increase in the steering force τs, and the vehicle can be deviated from the lane with a correspondingly small increase in steering force.
【0037】次にステップS011では、新たな目標値
である(θd+βIN)に現在の操舵角度をモータ軸上に
換算した量θtが一致するようにフィードバック制御を
行なうための処理が行なわれる。すなわち公知のよう
に、目標値(θd+βIN)とθtとの差分に制御ゲイン
K4を乗じた量がモータ11の出力トルクT11として
定められる。Next, in step S011, a process for performing feedback control is performed so that the new target value (θd + β IN ) matches the amount θt obtained by converting the current steering angle on the motor shaft. That is, as is well known, the output torque T11 of the motor 11 is determined by multiplying the difference between the target value (θd + β IN ) and θt by the control gain K4.
【0038】続いてステップS012で、モータ11の
出力トルクT11がモータアンプ28に出力され、SA
Sスイッチ21がオフされたどうかがステップS013
で確認され、オフされていなければ最初のステップS0
01に戻り、以下これが繰り返される。Then, in step S012, the output torque T11 of the motor 11 is output to the motor amplifier 28, and SA
Whether or not the S switch 21 is turned off is step S013.
The first step S0
Returning to 01, this is repeated thereafter.
【0039】次にこの第1実施例の作用について説明す
ると、CCDカメラ20、画像処理部23、操向可能領
域認識部24および目標経路設定部25により検知され
る走行中の道路の前方車線状態と、操舵角度センサ1
7、車速センサ18およびヨーレイトセンサ19により
検知された自車の運動状態とに基づいて、道路車線に対
する自車の位置関係を維持するために必要な操舵量を得
るためのモータ11の変位角度の目標値θdが定めら
れ、ステアリングハンドル1に加えられたドライバーの
操舵意思を検出する操舵トルクセンサ16の検出値すな
わち操舵力τsおよび操舵方向に基づいて定められる介
入操舵角βINにより前記目標値θdが変更せしめられ
る。すなわち、ドライバーの操舵によってステアリング
ハンドル1に操舵力τsが加えられると、その操舵量に
応じて目標舵角δmに介入操舵角βINが付け加えられ、
前輪5は車線追従コースから外れて転舵される。これを
図7で説明するに、道路車線が図示のように彎曲してい
る場合、ステアリングハンドル1に加えられる操舵力τ
sが0のとき、すなわちドライバーの意思である入力舵
角とシステムの決定した舵角とが一致しているときは、
車両は図示の点線で示す目標コース上を走行する。しか
しドライバーの入力舵角とシステムの決定舵角とが食い
違っておれば、その差分は操舵力としてステアリングハ
ンドル1に伝えられ、τs を生み出す。このτs に応じ
て車両は点線のコースから逸脱するが、その逸脱量はあ
くまで操舵力τs に因って決まる。つまり逸脱している
間は常にドライバーは操舵力τs を加えつづけなければ
ならないのである。このときドライバーはτs を路面反
力として感じ取っている。通常の車両を運転する場合に
ステアリングハンドル1を直進位置から転舵しようとす
るとき、直進位置からの転舵量に応じた路面反力を受け
取るが、このシステムでは「直進位置からの転舵量」の
代わりに、「目標コースからの転舵量」に比例した路面
反力を受け取ることになる。Next, the operation of the first embodiment will be described. The front lane condition of the traveling road detected by the CCD camera 20, the image processing unit 23, the steerable area recognition unit 24 and the target route setting unit 25. And steering angle sensor 1
7. Based on the motion state of the vehicle detected by the vehicle speed sensor 18 and the yaw rate sensor 19, the displacement angle of the motor 11 for obtaining the steering amount necessary to maintain the positional relationship of the vehicle with respect to the road lane is determined. The target value θd is set, and the target value θd is determined by the detection value of the steering torque sensor 16 for detecting the steering intention of the driver applied to the steering wheel 1, that is, the intervention steering angle β IN determined based on the steering force τs and the steering direction. Can be changed. That is, when the steering force τs is applied to the steering wheel 1 by the steering of the driver, the intervention steering angle β IN is added to the target steering angle δm according to the steering amount,
The front wheels 5 are steered off the lane following course. This will be described with reference to FIG. 7. When the road lane is curved as shown, the steering force τ applied to the steering wheel 1
When s is 0, that is, when the input steering angle, which is the driver's intention, and the steering angle determined by the system match,
The vehicle runs on a target course indicated by the dotted line in the figure. However, if the input steering angle of the driver and the determined steering angle of the system are inconsistent, the difference is transmitted to the steering wheel 1 as a steering force and produces τs. The vehicle deviates from the course of the dotted line according to τs, but the amount of deviation is determined only by the steering force τs. In other words, the driver must continue to apply the steering force τs during the deviation. At this time, the driver perceives τs as a road reaction force. When trying to steer the steering wheel 1 from the straight ahead position when driving a normal vehicle, the road surface reaction force corresponding to the steered amount from the straight ahead position is received. Instead of "," a road surface reaction force proportional to the "steering amount from the target course" is received.
【0040】しかもこの第1実施例では、その反力の決
定過程で2つのゲインK2とK3とを用意したから、舵
角の増大とともに路面反力は図7で示すように折れ曲が
り、舵角が増えると路面反力の増加率が低く抑えられる
ことになる。これはそれ程までに舵角を切るのは明らか
に車線から逸脱したいとドライバーが思っているわけだ
から、反力の増大を抑えた方が車線変更がより容易に行
えるからである。舵角が小さなうちは、僅かな舵角の増
加に対しても敏感に反力が増大するので、安定した車線
追従が行える。これは通常のパワーステアリング付きの
車両が直進付近の特性を直進性を重視して決め、僅かな
操舵量の増加に対しても反力を敏感に高めるが、操舵角
度が大きくなるとパワーアシストを効かして、それ以後
の反力の増加率を低下させるのと同じ効果を狙ってい
る。Moreover, in this first embodiment, since two gains K2 and K3 are prepared in the process of determining the reaction force, the road surface reaction force bends as shown in FIG. If it increases, the increase rate of the road surface reaction force will be kept low. This is because the driver clearly wants to deviate from the lane to turn the steering angle to such an extent, so it is easier to change lanes by suppressing the increase in reaction force. While the steering angle is small, the reaction force increases sensitively to a slight increase in the steering angle, so stable lane following can be performed. This is because a vehicle with a normal power steering determines the characteristics around straight ahead with emphasis on straightness and sensitively increases the reaction force even with a slight increase in the steering amount, but power assist is effective when the steering angle becomes large. Then, it aims at the same effect as reducing the increase rate of the reaction force thereafter.
【0041】また駆動手段4におけるウォームギヤ機構
12の内部抵抗が大きな場合でも、先に加えられた操舵
トルクτs に応じてモータ11をβINだけ作動せしめる
ように構成したから、ドライバーの命令に逆らう余地は
全くない。決定された目標舵角(θd+βIN) になるた
めの制御ゲインK4 についても設定の制限がなくなり、
充分に大きく設定して応答性を高めることが可能とな
る。Further, even if the internal resistance of the worm gear mechanism 12 in the drive means 4 is large, the motor 11 is operated by β IN in accordance with the steering torque τ s previously applied, so that there is room to oppose the command from the driver. There is no. There is no restriction on the setting of the control gain K4 for reaching the determined target steering angle (θd + β IN ),
It is possible to increase the responsiveness by setting a sufficiently large value.
【0042】図8ないし図12は本発明の第2実施例を
示すものであり、図8は車両用操舵装置の全体構成図、
図9は制御ブロック図、図10は制御アルゴリズムの一
部を示すフローチャート、図11は制御アルゴリズムの
残部を示すフローチャート、図12は操舵力および介入
操舵角の関係を示す図である。8 to 12 show a second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is an overall structural view of a vehicle steering system,
9 is a control block diagram, FIG. 10 is a flowchart showing a part of the control algorithm, FIG. 11 is a flowchart showing the rest of the control algorithm, and FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the steering force and the intervention steering angle.
【0043】図8において、ステアリングハンドル1と
ステアリングシャフト2とは、それら1,2の間に介在
するウオームギヤ形式の操舵角補正装置32を介して相
対回転可能に結合される。而して該操舵角補正装置32
は、たとえばステアリングシャフト2側に連なるウォー
ム歯車33と、該ウォーム歯車33に噛合するねじ歯車
34と、たとえばステアリングハンドル1側に固定され
て前記ねじ歯車34に連なるモータ35とで構成され
る。また操舵角補正装置32には、ポテンショメータ形
式の補正角度センサ36が付設される。In FIG. 8, the steering wheel 1 and the steering shaft 2 are rotatably coupled to each other via a worm gear type steering angle correction device 32 interposed between the steering wheel 1 and the steering shaft 2. Thus, the steering angle correction device 32
Is composed of, for example, a worm gear 33 connected to the steering shaft 2 side, a screw gear 34 meshing with the worm gear 33, and a motor 35 fixed to the steering handle 1 side and connected to the screw gear 34. Further, a potentiometer-type correction angle sensor 36 is attached to the steering angle correction device 32.
【0044】この第2実施例は、操舵角補正装置32が
ステアリングハンドル1の内部に収納されることが上述
の第1実施例と基本的に異なる点であり、操舵角補正装
置32および補正角度センサ36以外の部分は第1実施
例と同様に構成される。The second embodiment is basically different from the first embodiment in that the steering angle correction device 32 is housed inside the steering wheel 1. The steering angle correction device 32 and the correction angle are different from each other. The parts other than the sensor 36 are configured similarly to the first embodiment.
【0045】図9で示す制御ブロック図において、RO
M29を内部に備えたCPU152には、CCDカメラ
20、画像処理部23、操向可能領域認識部24および
目標経路設定部25から成る第1検知手段の出力、操舵
角度センサ17の出力、A/D変換器26を介してデジ
タル信号に変換された操舵トルクセンサ16の出力、車
速センサ18の出力、ヨーレイトセンサ19およびSA
Sスイッチ21の出力が、図2で示した第1実施例と同
様に入力されるとともに、補正角度センサ36の出力が
A/D変換器37でデジタル信号に変換されて入力され
る。またCPU152 の出力は、D/ A変換器27およ
びモータアンプ28を介してモータ11に与えられると
ともに表示灯22に与えられる。さらに操舵角補正装置
32におけるモータ35には、モータアンプ39から電
流値が与えられるものであり、開モータアンプ39に
は、CPU152 から出力されるデジタル信号がD/A
変換器38でアナログ信号に変換されて入力される。In the control block diagram shown in FIG. 9, RO
The CPU 15 2 provided inside the the M29, an output of the first detecting means comprising a CCD camera 20, the image processing section 23, steerable area recognition unit 24 and the target course setting section 25, the output of the steering angle sensor 17, A The output of the steering torque sensor 16, the output of the vehicle speed sensor 18, the yaw rate sensor 19 and the SA which are converted into digital signals via the / D converter 26.
The output of the S switch 21 is input similarly to the first embodiment shown in FIG. 2, and the output of the correction angle sensor 36 is converted into a digital signal by the A / D converter 37 and input. Further, the output of the CPU 15 2 is given to the motor 11 via the D / A converter 27 and the motor amplifier 28 as well as to the indicator light 22. Further, the motor 35 in the steering angle correction device 32 is supplied with a current value from the motor amplifier 39, and the open motor amplifier 39 receives the digital signal output from the CPU 15 2 as D / A.
It is converted into an analog signal by the converter 38 and input.
【0046】CPU152 は、後述するアルゴリズムに
従い、モータ11を駆動することで車線に追従する操舵
トルクを発生させ、ドライバーを誘導するとともに、ス
テアリングハンドル1に加えられるドライバーの操舵力
に応じて車線内部での目標コースを微小量変更し、かつ
ドライバーの操舵角度とシステムの出力角度の間に微小
な食い違いがあっても操舵角補正装置32がその違いを
吸収するので、ドライバーにとってみればステアリング
ハンドル1の細かい操作を一々しなくても、車線追従走
行が可能となる。この場合にもドライバーが大きな操舵
力を入力した場合には車線変更を意図しているものとし
て、車線追従機能に加えて前輪5を偏向させ、コースか
らの逸脱を容易ならしめており、ドライバーはその偏向
量に応じた反力を路面情報として受け取ることができ
る。In accordance with an algorithm described later, the CPU 15 2 generates a steering torque that follows the lane by driving the motor 11 to guide the driver, and the interior of the lane according to the steering force of the driver applied to the steering wheel 1. Even if there is a slight discrepancy between the steering angle of the driver and the output angle of the system, the steering angle correction device 32 absorbs the difference even if the target course is slightly changed. It is possible to follow the lane without making detailed operations. Also in this case, when the driver inputs a large steering force, it is intended to change the lane, and in addition to the lane-following function, the front wheels 5 are deflected to easily deviate from the course. A reaction force corresponding to the amount of deflection can be received as road surface information.
【0047】次に図10および図11を参照して制御ア
ルゴリズムについて説明するが、図および図11におけ
るステップS101〜S104は第1実施例における図
3および図4のステップS001〜S004と基本的に
同一の処理を実行するものであり、またステップS10
7〜S111は、図3および図4のステップS005〜
S009と基本的に同一の処理を実行するものであるの
で説明を省略し、以下、第1実施例とは異なるステップ
S105,S106,S112〜S117についてのみ
説明する。Next, the control algorithm will be described with reference to FIGS. 10 and 11. Steps S101 to S104 in FIGS. 11 and 12 are basically the same as steps S001 to S004 in FIGS. 3 and 4 in the first embodiment. The same processing is executed, and step S10 is performed.
7 to S111 are steps S005 to S005 of FIGS. 3 and 4.
Since the processing basically the same as that of S009 is executed, the description thereof is omitted, and only steps S105, S106, S112 to S117 different from the first embodiment will be described below.
【0048】ステップS104で目標点Pが設定された
後のステップS105では、コース変更量ΔXが算出さ
れる。ここでΔXは操舵力τsに比例定数K1を乗じて
求められるが、車線の幅以上に目標コースを変えること
は意味がないので、車線の幅Lに対して30%(左右を
考えれば車線の中で60%の変更になる。車両にも幅が
あることを思えば、この数字で実用上充分なコース変更
となる)未満のときは、この算出結果がそのままΔXと
して定められ、計算結果(τs×K1)が30%を超え
たときには30%で固定される。In step S105 after the target point P is set in step S104, the course change amount ΔX is calculated. Here, ΔX is obtained by multiplying the steering force τs by the proportional constant K1, but it does not make sense to change the target course beyond the width of the lane, so 30% of the width L of the lane (if left and right are considered, If it is less than 60%, the calculation result will be set as ΔX and the calculation result ( When τs × K1) exceeds 30%, it is fixed at 30%.
【0049】次にステップS106では、操舵力τsに
応じて目標のコースを車線内部で少し変化させるために
現在の自車位置を敢えて横方向に−ΔXだけずれている
ものと見なす処理が行なわれる。こうすることによっ
て、CPU152 は以後の処理で目標点が横方向にΔX
だけずれたものと錯覚して、必要な操舵角度を算出する
ことになり、その結果、目標コースをΔXだけ横方向に
移動させることができるようになる。Next, in step S106, a process is performed to consider that the current position of the vehicle is intentionally deviated by −ΔX in the lateral direction in order to slightly change the target course in the lane according to the steering force τs. . By doing so, the CPU 15 2 causes the target point to move laterally by ΔX in the subsequent processing.
It is illusion that the target steering angle is deviated, and the necessary steering angle is calculated. As a result, the target course can be moved laterally by ΔX.
【0050】上述のステップS106に続くステップS
107〜S111を経過した後のステップS112,S
113では、ドライバーが加えた操舵力τs から前輪5
を目標舵角δmからどの程度偏向させるべきかが算出さ
れ、モータ11の変位角度の目標値θdに偏向量を加味
してフィードバック制御を行うための処理が行われる。
すなわち、ステップS112では、上記偏向量に操向手
段3および駆動手段4のギアレシオを乗じた量である介
入操舵角βINが決定されるのであるが、操舵力τsの絶
対値が或る基準値τ15よりも小さいうちはβIN=0と
設定され、操舵力τsがτ15以上であるときには(τ
s−τ15)にゲインK5を乗じた量が介入操舵角βIN
に設定され、また操舵力τsが−τ15以下であるとき
には(τs+τ15)にゲインK5を乗じた量が介入操
舵角βINに設定される。これを図12で説明すると、|
τs|がτ15よりも小さいとき、τsの増加にかかわ
らずβINは0であり、|τs|がτ15以上になるとき
にはτsに比例してβINも増加することになる。さらに
ステップS113では、(θd+βIN) を新たな目標値
として、現在の操舵角度をモータ軸上に換算した量θt
がこの目標値に一致するようにフィードバック制御が行
われる。即ち目標値 (θd+βIN) とθt との差分に制
御ゲインK6を乗じた量がモータ11の出力トルクT1
1として定められる。Step S following step S106
Steps S112 and S after 107 to S111 have passed
At 113, the front wheel 5 is calculated from the steering force τs applied by the driver.
Is calculated from the target steering angle δm, and a process for performing feedback control by adding the deflection amount to the target value θd of the displacement angle of the motor 11 is performed.
That is, in step S112, the intervention steering angle β IN, which is an amount obtained by multiplying the deflection amount by the gear ratio of the steering means 3 and the driving means 4, is determined, but the absolute value of the steering force τs is a reference value. When it is smaller than τ15, β IN = 0 is set, and when the steering force τs is τ15 or more, (τ
s-τ15) multiplied by gain K5 is the intervention steering angle β IN
When the steering force τs is −τ15 or less, the intervention steering angle β IN is set to an amount obtained by multiplying (τs + τ15) by the gain K5. This will be explained with reference to FIG.
When τs | is smaller than τ15, β IN is 0 regardless of the increase of τs, and when | τs | is τ15 or more, β IN also increases in proportion to τs. Further, in step S113, the amount θt obtained by converting the current steering angle onto the motor shaft is set with (θd + β IN ) as a new target value.
The feedback control is performed so that the value of s matches the target value. That is, the amount obtained by multiplying the difference between the target value (θd + β IN ) and θt by the control gain K6 is the output torque T1 of the motor 11.
It is defined as 1.
【0051】次のステップS114,S115では、操
舵角補正装置32におけるモータ35のモータトルクT
35が算出される。すなわちステップS114では、操
舵力τsに比例定数K7を乗じた量がモータ35の目標
角度αadとして算出されるが、もしαadの計算値が
たとえば15°以内であればそのまま計算値を採用し、
計算値が15°を超えていればαadが15°に固定さ
れる。ここで、図8で示したように、モータ35の出力
はウォーム歯車33およびねじ歯車34から成るギヤ機
構で倍力されているので、モータ35を15°で固定す
るトルクは小さくてもウォーム歯車33の不可逆性の動
力伝達特性により、ステアリングハンドル1に加えられ
る操舵力がこのモータ35の出力を越えても角度は15
°に固定されることになる。続いてステップS115で
は、この目標角度αadに実際の角度が一致するように
追従制御させるためのモータトルクT35が公知のフィ
ードバック制御の形で求められる。In the next steps S114 and S115, the motor torque T of the motor 35 in the steering angle correction device 32 is set.
35 is calculated. That is, in step S114, the amount obtained by multiplying the steering force τs by the proportional constant K7 is calculated as the target angle αad of the motor 35. If the calculated value of αad is, for example, within 15 °, the calculated value is used as it is.
If the calculated value exceeds 15 °, αad is fixed at 15 °. Here, as shown in FIG. 8, since the output of the motor 35 is boosted by the gear mechanism including the worm gear 33 and the screw gear 34, the worm gear is fixed even if the torque for fixing the motor 35 at 15 ° is small. Due to the irreversible power transmission characteristic of 33, the angle is 15 even if the steering force applied to the steering wheel 1 exceeds the output of the motor 35.
It will be fixed at °. Subsequently, in step S115, a motor torque T35 for performing follow-up control so that the actual angle matches the target angle αad is obtained in a known feedback control form.
【0052】これで2つのモータ11,35への出力値
が決定したので、ステップS116では、モータアンプ
28,39に指令値がそれぞれ与えられる。続いてステ
ップ117ではSASスイッチ21がオフされたどうか
が確認され、オフされていなければ、始めのステップS
111に戻って以下これが繰り返される。Since the output values to the two motors 11 and 35 are determined in this manner, the command values are given to the motor amplifiers 28 and 39 in step S116. Subsequently, in step 117, it is confirmed whether or not the SAS switch 21 is turned off. If it is not turned off, the first step S
Returning to 111, this is repeated thereafter.
【0053】このような第2実施例によるときは、ステ
アリングハンドル1に加えられた操舵力の絶対値が或る
基準値τ15よりも小さいときはこの操舵力の方向と大
小に応じて車線内部で目標コースがずれ、車両はこのず
れた目標コースに沿って走行するから、道路上に落ちて
いて踏みたくないものがある場合とか、路肩で工事車両
が作業をしていてパイロンが並べられている場合には車
線内部で片側に車両を寄せて進行できる。しかもドライ
バーは路面反力として自分の入力した操舵角度に比例し
た大きさの反力を感じ取るから、操舵角補正装置32は
あたかもステアリングハンドル1内部に仮想のばねがあ
るかのように振る舞う。According to the second embodiment, when the absolute value of the steering force applied to the steering wheel 1 is smaller than a certain reference value τ15, the inside of the lane depends on the direction and magnitude of the steering force. The target course is off, and the vehicle runs along this misaligned target course, so there are things that you do not want to step on the road because you are falling on the road, or construction vehicles are working on the shoulders and pylons are lined up. In this case, the vehicle can move to one side inside the lane. Moreover, since the driver senses a reaction force having a magnitude proportional to the steering angle input by the driver as a road surface reaction force, the steering angle correction device 32 behaves as if a virtual spring were present inside the steering wheel 1.
【0054】第1実施例との違いは、操舵力τsがτ1
5よりも小さい範囲ならば介入操舵角βINが生じないた
めに目標コースを維持するのであるが、その目標コース
は加えられた操舵力τsの方向と大きさに応じて適宜ず
れ、結果的にはドライバーの意思によるコースの変更が
実現される。しかし変更後のコースは車線と平行となっ
ているので、車線から逸脱することはない。これに対し
て第1実施例によるときは、加えた操舵力τsの方向と
大きさに応じて介入操舵角βINが生じるので、ほってお
けば車線から逸脱してしまうことである。The difference from the first embodiment is that the steering force τs is τ1.
If the range is smaller than 5, the target steering course is maintained because the intervention steering angle β IN does not occur. However, the target course is appropriately deviated according to the direction and magnitude of the applied steering force τs, and as a result, Will change the course according to the driver's intention. However, since the changed course is parallel to the lane, it does not depart from the lane. On the other hand, in the case of the first embodiment, the intervention steering angle β IN is generated in accordance with the direction and the magnitude of the applied steering force τs, and if left alone, the vehicle deviates from the lane.
【0055】τ15以上の操舵力τsが加えられると、
今度はモータ11の変位角度の目標値θdに介入舵角β
INが加味され、車両は車線変更できるようになる。その
場合のドライバーが感じる路面反力はゲインK5で決ま
る率で操舵量に比例することになる。When a steering force τs of τ15 or more is applied,
This time, the intervention steering angle β is added to the target value θd of the displacement angle of the motor 11.
With IN added, the vehicle can change lanes. In this case, the road reaction force felt by the driver is proportional to the steering amount at a rate determined by the gain K5.
【0056】また第2実施例では、車線内目標コースの
変更に使われる操舵力の上限値τsと車線変更が起きは
じめる操舵力τsとを一致させ、共にτ15としたの
で、操舵感覚が2つの領域の通過時に一層滑らかに繋が
ることとなる。しかし、この2つの操舵力を一致させる
ことは必須条件ではない。ただ、車線変更が起きはじめ
る操舵力の方を前記の上限値より大きく設定すれば、両
者の干渉を考えることなくシステムを構築できる利点が
生ずることである。Further, in the second embodiment, the upper limit value τs of the steering force used for changing the target lane in the lane and the steering force τs at which the lane change starts to coincide with each other are set to τ15. When passing through the area, the connection will be smoother. However, matching the two steering forces is not an essential condition. However, if the steering force at which the lane change starts to occur is set to be larger than the upper limit value, there is an advantage that the system can be constructed without considering the interference between the two.
【0057】第2実施例で例示の操舵角補正装置32
は、ステアリングシャフト2とステアリングハンドル1
との間の相対回転運動を実現して、その相対回転量に比
例したトルクを両者の間に発生させているに過ぎない。
このような仮想ばねを間に設けた結果、モータ11が操
向手段3を駆動してもドライバーはいちいちその動きに
あわせてステアリングハンドル1を操作する必要がなく
なる。したがってこのソフトウエアで作り上げた仮想ば
ねの代わりに、機械的なばねを挿入してもよいことが分
かるだろう。本出願人は別の出願(特願平7−3219
17号)でこれらの機械的なばね構造が代替可能である
ことを示すとともに幾つかの構造例を開示しており、本
発明の実現にあたっても、これらの機械的なばね構造が
そのまま利用できるものである。The steering angle correction device 32 exemplified in the second embodiment.
Is the steering shaft 2 and steering wheel 1
It merely realizes a relative rotational motion between and and generates a torque proportional to the relative rotational amount between the two.
As a result of providing such a virtual spring in between, even if the motor 11 drives the steering means 3, the driver does not need to operate the steering handle 1 in accordance with the movement. Therefore, it will be understood that a mechanical spring may be inserted instead of the virtual spring created by this software. The present applicant has made another application (Japanese Patent Application No. 7-3219).
No. 17) shows that these mechanical spring structures are substitutable and discloses some structural examples, and these mechanical spring structures can be used as they are for realizing the present invention. Is.
【0058】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。Although the embodiments of the present invention have been described in detail, the present invention is not limited to the above embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the appended claims. It is possible to do.
【0059】たとえば、駆動手段4をステアリングシャ
フト2上に設けることは限定事項ではあり得ず、操向手
段3のうち、例えばラック9上にこれと同心にモータを
配置することが公知である。For example, the provision of the drive means 4 on the steering shaft 2 may not be a limitation and it is known to arrange the motor concentrically with the steering means 3, for example on the rack 9.
【0060】また目標コースを変更する手法についても
ここに例示した手法に限定する必要はなく、例えば目標
点Pを操舵力τsに応じて左右にずらすことでも同じ効
果が得られる。The method of changing the target course is not limited to the method illustrated here, and the same effect can be obtained by shifting the target point P to the left or right according to the steering force τs.
【0061】さらに操舵角補正装置32としては、本出
願人が別に出願しているように、ウォーム歯車33が円
形をしておらずに部分円の形をとるセクターギア方式も
有効である。上記第2実施例で示したように、±15°
をソフト的に決定する以外に、機械的なストッパーを設
けたりする手法も、前記出願には開示されている。これ
らの手法が本実施例にも適用できることはこの分野の技
術者には明瞭だろう。さらにまた、ここに例示したウォ
ーム歯車33による減速機では、その不可逆性のために
モータ35に流す電流を止めても操舵角補正装置32は
固定できるものであり、ウォーム歯車33の変位を電気
的に監視しておき、±15°に到達したことを検出し
て、モータ35への電流を停止しても、上記の機械的ス
トッパーを設けたのと同じ効果が得られ、そのように電
流を止める手法によるときは、省エネの効果も出てく
る。Further, as the steering angle correcting device 32, a sector gear system in which the worm gear 33 does not have a circular shape but a partial circle shape is also effective, as filed by the applicant of the present invention. As shown in the second embodiment, ± 15 °
In addition to deciding the value by software, a method of providing a mechanical stopper is also disclosed in the above application. It will be apparent to those skilled in the art that these methods can be applied to this embodiment. Furthermore, in the speed reducer using the worm gear 33 illustrated here, the steering angle correction device 32 can be fixed even if the current supplied to the motor 35 is stopped due to its irreversibility, and the displacement of the worm gear 33 is electrically changed. Even if the current to the motor 35 is stopped by detecting that it has reached ± 15 °, the same effect as that provided by the above mechanical stopper can be obtained, and the current can be changed in such a manner. When using the stopping method, the effect of energy saving comes out.
【0062】また図6や図12の特性はいずれも直線で
表現され、一次式で算出できるものであるが、これに限
定される必要はなく、2次式で表現してもよいし、式で
は表現できない曲線であっても本発明は適用可能であ
る。その場合には特性線図をマップの形でCPUに記憶
させ、このマップを参照しつつβINを読みだせばよい。The characteristics shown in FIGS. 6 and 12 are expressed by a straight line and can be calculated by a linear expression. However, the characteristics are not limited to this and may be expressed by a quadratic expression. The present invention can be applied even to a curve that cannot be expressed by. In that case, the characteristic diagram may be stored in the CPU in the form of a map, and β IN may be read while referring to this map.
【0063】[0063]
【発明の効果】以上のように請求項1記載の発明によれ
ば、操向手段へのトルク伝達を可能として操向手段に連
結されるステアリングハンドルに加えられたドライバー
の操舵意思を意思検知手段で検知し、操舵量算出手段の
出力に基づいて定まる駆動手段の作動量を前記意思検知
手段の出力に応じて変化させるようにしたので、ゲイン
を大きく取ることができるようにしてシステムの応答性
を高めるとともに、そのゲインを変化させることを可能
としてドライバーにとって最適化された反力を得ること
ができ、しかも減速機の種類や減速比の如何を問わず操
舵反力を自由に且つ正確に作りだせるようにして、優れ
たマンマシーンインターフェイスを実現することができ
る。As described above, according to the first aspect of the present invention, the intention detecting means for detecting the steering intention of the driver applied to the steering handle connected to the steering means by enabling the torque transmission to the steering means. Since the operation amount of the drive means, which is determined based on the output of the steering amount calculation means, is changed according to the output of the intention detection means, a large gain can be obtained and the responsiveness of the system can be increased. It is possible to obtain a reaction force optimized for the driver by changing the gain while increasing the steering force, and freely and accurately generate the steering reaction force regardless of the type of reduction gear and the reduction ratio. By doing so, an excellent man-machine interface can be realized.
【0064】また請求項2記載の発明によれば、意思検
知手段が、ステアリングハンドルおよび前記操向手段間
に配設された力センサであり、ドライバーの操舵意思を
適確に検出することができる。According to the second aspect of the present invention, the intention detecting means is a force sensor arranged between the steering handle and the steering means, and the steering intention of the driver can be accurately detected. .
【0065】請求項3記載の発明によれば、舵角変更手
段が、駆動手段の作動量を、前記意思検知手段の出力の
方向および大きさに応じて変化させるべく構成されるの
で、ドライバーの操舵意思に適確に対応して車両の走行
コースを変更することができる。According to the third aspect of the present invention, the steering angle changing means is configured to change the operation amount of the driving means in accordance with the direction and magnitude of the output of the intention detecting means. The traveling course of the vehicle can be changed in accordance with the steering intention.
【0066】請求項4記載の発明によれば、舵角変更手
段が、前記意思検知手段の出力の増加に対する駆動手段
の作動量増加割合を少なくとも2段階に切替え可能に構
成されるので、ドライバーの車線変更要求度に応じた反
力をドライバーに与えることができる。According to the fourth aspect of the present invention, the steering angle changing means can switch the operating amount increase ratio of the driving means with respect to the increase of the output of the intention detecting means in at least two stages. It is possible to give the driver a reaction force according to the lane change demand.
【0067】請求項5記載の発明によれば、舵角変更手
段が、前記意思検知手段の出力の大きさの絶対値が基準
値未満のときは当該意思検知手段の出力の大きさに第1
の割合で比例して駆動手段の作動量を変化せしめ、前記
意思検知手段の出力の大きさの絶対値が上記基準値以上
であるときは意思検知手段の出力の大きさに第1の割合
よりも大きな第2の割合で比例して駆動手段の作動量を
変化せしめるべく構成されるので、舵角が増大したとき
の路面反力の増加率を低く抑えて、車線変更をより容易
に行なうことが可能となる。According to the fifth aspect of the invention, the rudder angle changing means sets the output of the intention detecting means to the first output when the absolute value of the output of the intention detecting means is less than the reference value.
When the absolute value of the magnitude of the output of the intention detecting means is equal to or larger than the reference value, the output of the intention detecting means is changed from the first proportion. Is configured to change the actuation amount of the drive means in proportion to a large second ratio, so that the rate of increase of the road surface reaction force when the steering angle increases can be kept low, and the lane change can be performed more easily. Is possible.
【0068】請求項6記載の発明によれば、意思検知手
段の出力が前記基準値に在るときに前記第1の割合に基
づいて定まる駆動手段の作動量に対して、前記第2の割
合に基づいて定まる駆動手段の作動量が大きいか若しく
は実質的に等しくなるように、舵角変更手段が構成され
るので、ドライバーに作用する路面反力が大きく変化す
ることを避け、良好な操舵感覚を得ることができる。According to the sixth aspect of the invention, when the output of the intention detecting means is at the reference value, the second ratio is set with respect to the operation amount of the driving means which is determined based on the first ratio. Since the steering angle changing means is configured so that the operation amount of the driving means determined based on the driving force is large or substantially equal, it is possible to avoid a great change in the road reaction force acting on the driver and to obtain a good steering feeling. Can be obtained.
【0069】請求項7記載の発明によれば、意思検知手
段の出力の所定範囲では、当該意思検知手段の出力の変
化にもかかわらず駆動手段の作動変化量が「0」となる
ように舵角変更手段が構成されるので、ドライバーの操
舵量が小さい範囲で舵角が直ちに変化するこを回避する
ことができる。According to the invention described in claim 7, in the predetermined range of the output of the intention detecting means, the operation change amount of the drive means becomes "0" despite the change of the output of the intention detecting means. Since the angle changing means is configured, it is possible to prevent the steering angle from immediately changing in a range where the steering amount of the driver is small.
【0070】請求項8記載の発明によれば、操舵量算出
手段が、前記意思検知手段の出力の所定範囲の少なくと
も一部で、道路車線に対する自車の位置関係を前記意思
検知手段の出力に応じて変更すべく構成されるので、ド
ライバーによる操舵量がわずかな範囲で車線内での走行
コース変更が可能となる。According to the eighth aspect of the present invention, the steering amount calculation means outputs the positional relationship of the own vehicle to the road lane to the output of the intention detection means in at least a part of the predetermined range of the output of the intention detection means. Since it is configured to be changed accordingly, it is possible to change the running course within the lane within a range where the driver's steering amount is small.
【0071】さらに請求項9記載の発明によれば、ステ
アリングハンドルおよび前記操向手段間に、ソフトウエ
アで構成されたばね、または機械的なばねが介装される
ので、駆動手段による作動せしめられる操向手段の作動
量がわずかに変化する範囲では、ドライバーがステアリ
ングハンドルを操作することが不要となる。Further, according to the invention described in claim 9, since a spring made of software or a mechanical spring is interposed between the steering handle and the steering means, the steering operated by the driving means is operated. The driver does not need to operate the steering wheel in the range in which the operation amount of the steering means slightly changes.
【図1】第1実施例における車両用操舵装置の全体構成
図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a vehicle steering system according to a first embodiment.
【図2】制御ブロック図である。FIG. 2 is a control block diagram.
【図3】制御アルゴリズムの一部を示すフローチャート
である。FIG. 3 is a flowchart showing a part of a control algorithm.
【図4】制御アルゴリズムの残部を示すフローチャート
である。FIG. 4 is a flowchart showing the rest of the control algorithm.
【図5】図3のフローチャートでの処理を説明するため
の図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the process in the flowchart of FIG.
【図6】操舵力および介入操舵角の関係を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a steering force and an intervention steering angle.
【図7】車線上での入力操舵角および操舵力の関係を示
す図である。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between an input steering angle and a steering force on a lane.
【図8】第2実施例における車両用操舵装置の全体構成
図である。FIG. 8 is an overall configuration diagram of a vehicle steering system according to a second embodiment.
【図9】制御ブロック図である。FIG. 9 is a control block diagram.
【図10】制御アルゴリズムの一部を示すフローチャー
トである。FIG. 10 is a flowchart showing a part of a control algorithm.
【図11】制御アルゴリズムの残部を示すフローチャー
トである。FIG. 11 is a flowchart showing the rest of the control algorithm.
【図12】操舵力および介入操舵角の関係を示す図であ
る。FIG. 12 is a diagram showing a relationship between a steering force and an intervention steering angle.
1・・・ステアリングハンドル 3・・・操向手段 4・・・駆動手段 5・・・走行輪としての前輪 151 ,152 ・・・操舵量算出手段および舵角変更手
段の機能を備えるCPU 16・・・意思検知手段としての操舵トルクセンサ 17・・・第2検知手段の構成要素たる操舵角度センサ 18・・・第2検知手段の構成要素たる車速センサ 19・・・第2検知手段の構成要素たるヨーレイトセン
サ 20・・・第1検知手段の構成要素たるCCDカメラ 23・・・第1検知手段の構成要素たる画像処理部 24・・・第1検知手段の構成要素たる走行可能領域認
識部 25・・・第1検知手段の構成要素たる目標経路設定部DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering handle 3 ... Steering means 4 ... Driving means 5 ... Front wheels as running wheels 15 1 , 15 2 ... CPU having functions of steering amount calculation means and steering angle changing means 16 ... Steering torque sensor as intention detecting means 17 ... Steering angle sensor which is a constituent element of second detecting means 18 ... Vehicle speed sensor which is a constituent element of second detecting means 19 ... A yaw rate sensor 20 which is a constituent element ... A CCD camera which is a constituent element of the first detection means 23 ... An image processing section which is a constituent element of the first detection means 24 ... A travelable area recognition which is a constituent element of the first detection means Part 25: Target route setting part which is a component of the first detection means
───────────────────────────────────────────────────── 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 137:00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location B62D 137: 00
Claims (9)
第1検知手段(20,23,24,25)と、自車の運
動状態を検知する第2検知手段(17,18,19)
と、第1および第2検知手段(20,23〜25;17
〜19)の出力から道路車線に対する自車の位置関係を
維持するために必要な操舵量を算出する操舵量算出手段
(151 ,152 )と、車両の操向輪(5)を作動させ
る操向手段(3)と、操舵量算出手段(151 ,1
52 )の出力に応じて前記操向手段(3)を作動させる
駆動手段(4)とを備える車両用操舵装置において、操
向手段(3)へのトルク伝達を可能として操向手段
(3)に連結されるステアリングハンドル(1)に加え
られたドライバーの操舵意思を検出する意思検知手段
(16)と、操舵量算出手段(151 ,152 )の出力
に基づいて定まる駆動手段(4)の作動量を前記意思検
知手段(16)の出力に応じて変化させる舵角変更手段
(151 ,152 )とを含むことを特徴とする車両用操
舵装置。1. A first detecting means (20, 23, 24, 25) for detecting a front lane condition of a road on which the vehicle is running and a second detecting means (17, 18, 19) for detecting a motion condition of the own vehicle.
And the first and second detection means (20, 23 to 25; 17)
To 19), the steering amount calculation means (15 1 , 15 2 ) for calculating the steering amount necessary for maintaining the positional relationship of the vehicle with respect to the road lane and the steering wheel (5) of the vehicle are operated. Steering means (3) and steering amount calculation means (15 1 , 1
The vehicular steering device and a driving means for actuating (4) the steering means (3) in accordance with the output of 5 2), steering means as possible the transmission of torque to the steering means (3) (3 ) Connected to the steering handle (1) for detecting the driver's steering intention (16), and drive means (4) determined based on the outputs of the steering amount calculation means (15 1 , 15 2 ). ), The steering angle changing means (15 1 , 15 2 ) for changing the operation amount according to the output of the intention detecting means (16).
アリングハンドル(1)および前記操向手段(3)間に
配設された力センサであることを特徴とする請求項1記
載の車両用操舵装置。2. The vehicle according to claim 1, wherein the intention detecting means (16) is a force sensor arranged between the steering handle (1) and the steering means (3). Steering device.
が、駆動手段(4)の作動量を、前記意思検知手段(1
6)の出力の方向および大きさに応じて変化させるべく
構成されることを特徴とする請求項1または2記載の車
両用操舵装置。3. The rudder angle changing means (15 1 , 15 2 )
However, the operation amount of the driving means (4) is determined by the intention detecting means (1
3. The vehicle steering system according to claim 1, wherein the steering system for a vehicle is configured to be changed according to the direction and magnitude of the output of 6).
が、前記意思検知手段(16)の出力の増加に対する駆
動手段(4)の作動量増加割合を少なくとも2段階に切
替え可能に構成されることを特徴とする請求項3記載の
車両用操舵装置。4. The rudder angle changing means (15 1 , 15 2 )
4. The vehicle steering system according to claim 3, wherein the operation amount increasing ratio of the driving means (4) with respect to the increase of the output of the intention detecting means (16) is switchable in at least two stages.
が、前記意思検知手段(16)の出力の大きさの絶対値
が基準値未満のときは当該意思検知手段(16)の出力
の大きさに第1の割合で比例して駆動手段(4)の作動
量を変化せしめ、前記意思検知手段(16)の出力の大
きさの絶対値が上記基準値以上であるときは意思検知手
段(16)の出力の大きさに第1の割合よりも大きな第
2の割合で比例して駆動手段(4)の作動量を変化せし
めるべく構成されることを特徴とする請求項1または2
記載の車両用操舵装置。5. The rudder angle changing means (15 1 , 15 2 )
However, when the absolute value of the magnitude of the output of the intention detecting means (16) is less than the reference value, the driving means (4) is proportional to the magnitude of the output of the intention detecting means (16) at a first ratio. When the absolute value of the magnitude of the output of the intention detecting means (16) is greater than or equal to the reference value, the magnitude of the output of the intention detecting means (16) is larger than the first ratio. 3. A device according to claim 1 or 2, characterized in that it is arranged to vary the actuation amount of the drive means (4) in proportion to the second ratio.
The vehicle steering system described.
値に在るときに前記第1の割合に基づいて定まる駆動手
段(4)の作動量に対して、前記第2の割合に基づいて
定まる駆動手段(4)の作動量が大きいか若しくは実質
的に等しくなるように、舵角変更手段(151 ,1
52 )が構成されることを特徴とする請求項5記載の車
両用操舵装置。6. The operation amount of the drive means (4), which is determined based on the first ratio when the output of the intention detecting means (16) is at the reference value, is based on the second ratio. The steering angle changing means (15 1 , 1) so that the operation amount of the driving means (4) determined by
The vehicle steering system according to claim 5, characterized in that 5 2 ) is configured.
範囲では、当該意思検知手段(16)の出力の変化にも
かかわらず駆動手段(4)の作動変化量が「0」となる
ように舵角変更手段(152 )が構成されることを特徴
とする請求項3記載の車両用操舵装置。7. In a predetermined range of the output of the intention detecting means (16), the operation change amount of the driving means (4) becomes “0” despite the change of the output of the intention detecting means (16). The vehicle steering system according to claim 3, wherein the steering angle changing means (15 2 ) is configured in the steering wheel.
検知手段(16)の出力の所定範囲の少なくとも一部
で、道路車線に対する自車の位置関係を前記意思検知手
段(16)の出力に応じて変更すべく構成されることを
特徴とする請求項7記載の車両用操舵装置。8. steering amount calculating means (15 2), the intention of at least a portion of the predetermined range of the output of the detecting means (16), the intention detecting means the positional relationship of the vehicle relative to the road lane (16) The vehicle steering system according to claim 7, wherein the steering system is configured to be changed according to the output.
前記操向手段(3)間に、ソフトウエアで構成されたば
ね、または機械的なばねが介装されることを特徴とする
請求項1ないし8のいずれかに記載の車両用操舵装置。9. A spring made of software or a mechanical spring is interposed between the steering handle (1) and the steering means (3). The vehicle steering system according to any one of the claims.
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