JPH09221054A - Steering device for vehicle - Google Patents

Steering device for vehicle

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JPH09221054A
JPH09221054A JP5415496A JP5415496A JPH09221054A JP H09221054 A JPH09221054 A JP H09221054A JP 5415496 A JP5415496 A JP 5415496A JP 5415496 A JP5415496 A JP 5415496A JP H09221054 A JPH09221054 A JP H09221054A
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steering
vehicle
driving
torque
lane
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Masao Nishikawa
正雄 西川
Shinnosuke Ishida
真之助 石田
Kenshirou Hashimoto
健志郎 橋本
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a capability of a device for driving a steering device for performing a follow-up traveling and a steering angle correction device for performing a correction in respect to a steering angle inputted by a driver by a method wherein these devices are monitored under their separated state. SOLUTION: An image picked up by a CCD camera 38 is at first sent to an image processing section 38a, and after processing, the image is sent to a traveling area acknowledging section 38b where a traveling can be performed so as to search an area where the traveling can be carried out. Then, a result of search is sent to a target passage setting section 38c, where a course to be tried to run is designed and then a result of processing is inputted to a CPU 40. In addition, a steering angle sensor 22 is an encoder, where a steering torque sensor 20 converts it into a digital amount, its output is inputted to the CPU 40. The CPU 40 drives a motor 24 in response to these inputted signals to generate a steering torque followed by the lane so as to guide a driver and at the same time a motor 30 is driven and an improper steering input angle of the driver is properly corrected to cause the vehicle to be run in a stable manner.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、車両用操舵装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle steering system.

【0002】[0002]

【従来の技術】車両用操舵装置として、本出願人は、例
えば特開平5−197423号公報において、車両など
の移動体を滑らかな軌跡で目標経路に追従させる技術を
提案している。
2. Description of the Related Art As a vehicle steering system, the present applicant has proposed, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 5-197423, a technique for causing a moving body such as a vehicle to follow a target route with a smooth locus.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本出願人が先に提案し
た技術は、専ら装置の出力によって車両を自動運転させ
るものであった。しかるに車両が走行中に遭遇する場面
には、レーンチェンジ(車線変更)や、インターチェン
ジなどでの車線乗換え、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。
The technique previously proposed by the applicant was to automatically drive the vehicle by the output of the device. However, when a vehicle encounters while driving, it may change lanes (lane change), change lanes at interchanges, avoid obstacles falling on the road surface, work vehicles working on the shoulder or construction signs A high degree of intelligence is required to change the course in a lane, and it is impossible for the current technology to perform fully automatic driving.

【0004】上記のような場合に、自動運転中でも運転
者の意思による介入が行え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インフラ整備が進
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、それでいて装置側から運転に適
した情報を、運転者に分かりやすい形で提供する装置の
実現が望まれている。
In the above-mentioned case, it is more practical to construct the vehicle so that the driver can intervene according to the driver's intention even during the automatic driving, and it is suitable for the automatic driving because the road side infrastructure is advanced in the distant future. Until it becomes a problem, it is desired to realize a device in which a person continues to be the driver of driving, and yet the device side provides information suitable for driving to the driver in an easy-to-understand form.

【0005】そのような視点に立って、本出願人は、先
に特願平7−310070号において、道路走行中に例
えばカメラなどの視覚手段を用いてレーン(車線)と自
車との関係を検知し、車両の操向装置にレーンに沿って
走行するための指令を出力し、継続的にレーンに沿った
走行を行わせる技術を提案している。
From this point of view, the present applicant previously disclosed in Japanese Patent Application No. Hei 7-31070 a relationship between a lane (lane) and a vehicle using a visual means such as a camera while traveling on a road. It proposes a technology that detects the occurrence of the vehicle, outputs a command for traveling along the lane to the steering device of the vehicle, and causes the vehicle to continuously travel along the lane.

【0006】本発明はその先に提案した技術を改良する
ものであり、その目的とするところは、車両が車線に沿
って走行するために必要な情報を、操舵力と操舵角度の
形に変換して運転者に伝え、運転者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、一
層優れたマンマシーンインターフェイスを備えた車両用
操舵装置を提供することにある。
The present invention is an improvement of the previously proposed technique, and its purpose is to convert information necessary for a vehicle to travel along a lane into a form of a steering force and a steering angle. Therefore, it is an object of the present invention to provide a vehicle steering system equipped with a more excellent man-machine interface, which allows the driver to drive the vehicle by his / her own will while taking the information into consideration.

【0007】より具体的には、レーン(車線)追従のた
めに操向装置を駆動する装置と、運転者の入力した操舵
角度に対する補正を行う操舵角度補正装置を駆動する装
置とを分離した形で管理しつつ各々の能力を効率良く発
揮させるようにした車両用操舵装置を提供することを目
的とする。
More specifically, a device for driving a steering device for lane (lane) tracking and a device for driving a steering angle correction device for correcting a steering angle input by a driver are separated from each other. It is an object of the present invention to provide a vehicle steering system capable of efficiently exhibiting the respective capabilities while being managed by.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、この発明に係る車両用操舵装置は、走行中の前
方道路の車線状態を検知する第1の手段と、自車の運動
状態を検知する第2の手段と、前記第1、第2の手段の
出力から前方道路車線に対する自車の位置関係を維持す
るために必要な操舵量を算出する第3の手段と、車両の
操舵車輪を作動させる操向手段と、前記第3の手段の出
力に応じて前記操向手段に操舵トルクを発生させる第1
の駆動手段と、ステアリングホィールに加えられた操舵
角度に関わらず前記操舵量を生じさせるためにステアリ
ングホィールを駆動する第2の駆動手段と、前記操舵ト
ルクの最大値を規定する手段とからなる如く構成した。
In order to achieve the above-mentioned object, a vehicle steering system according to the present invention comprises a first means for detecting the lane condition of a running front road, and a motion condition of the own vehicle. And a third means for calculating the steering amount necessary for maintaining the positional relationship of the host vehicle with respect to the front road lane from the outputs of the first and second means, and the steering of the vehicle. Steering means for operating wheels, and first steering means for generating steering torque in response to the output of the third means.
Drive means for driving the steering wheel to generate the steering amount regardless of the steering angle applied to the steering wheel, and means for defining the maximum value of the steering torque. Configured.

【0009】[0009]

【作用】車両が車線に沿って走行するために必要な情報
を、操舵力と操舵角度の形に変換して運転者に伝えるよ
うにしたので、より具体的には、追従走行のために操向
装置を駆動する装置と、運転者の入力した操舵角度に対
する補正を行う操舵角度補正装置を駆動する装置とにつ
いて前者の最大トルクを決定すると共に、後者の操舵ト
ルクをそれ以下で制御するようにしたので、両者を分離
して管理するときに各々の能力を効率良く発揮させるこ
とができると共に、装置としても小型軽量化することが
でき、運転者はこれらの情報を参酌しつつ自らの意思で
車両を一層最適に運転することができる。
The information necessary for the vehicle to travel along the lane is converted into the form of the steering force and the steering angle to be transmitted to the driver. For the device that drives the steering device and the device that drives the steering angle correction device that corrects the steering angle input by the driver, the maximum torque of the former is determined, and the steering torque of the latter is controlled below that. Therefore, it is possible to efficiently exert each ability when managing them separately, and it is possible to reduce the size and weight of the device, and the driver can voluntarily take these information into consideration and voluntarily The vehicle can be driven more optimally.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に即してこの発明
の実施の形態を説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0011】図1において仮想線10で示されているの
は、この出願に係る車両用操舵装置を搭載した車両の外
形線である。この装置は、操向車輪12とこれを転舵さ
せるための操向装置14と、前記操向装置14を操作す
るためのステアリングホィール16と、このステアリン
グホィールと前記操向装置14とを結合するコラム18
とを備える。
A virtual line 10 in FIG. 1 is an outline of a vehicle equipped with the vehicle steering system according to the present application. This device includes a steering wheel 12, a steering device 14 for steering the steering wheel 12, a steering wheel 16 for operating the steering device 14, and a combination of the steering wheel and the steering device 14. Column 18
And

【0012】前記コラム18上には、操舵トルクを検知
する操舵トルクセンサ20と、後述するCPU(制御ユ
ニット)からの指令を受けてコラム18に回転トルクを
与える電動モータ24と、前記モータの回転角度を検出
するエンコーダからなる操舵角度センサ22とが設けら
れる。
On the column 18, a steering torque sensor 20 for detecting a steering torque, an electric motor 24 for giving a rotation torque to the column 18 in response to a command from a CPU (control unit) described later, and rotation of the motor. A steering angle sensor 22 including an encoder that detects an angle is provided.

【0013】更に、前記電動モータ24と一体となって
アクチュエータ26を構成するウオーム形式の減速機2
7と、ステアリングホィール16とコラム18との間に
介在して両者を相対回転可能に結合するウオーム形式の
操舵角度補正装置32と、前記補正装置32を駆動する
第2の電動モータ30と、補正角度を検出するポテンシ
ョ形式の補正角度センサ28を備える。尚、操舵角度補
正装置32の詳細は先に提案した出願に述べられてい
る。
Further, a worm type speed reducer 2 which constitutes an actuator 26 integrally with the electric motor 24.
7, a steering wheel correction device 32 of a worm type that intervenes between the steering wheel 16 and the column 18 and rotatably couples them, a second electric motor 30 that drives the correction device 32, and a correction device. A potentiometer-type correction angle sensor 28 for detecting an angle is provided. The details of the steering angle correction device 32 are described in the previously proposed application.

【0014】また、車両の走行速度を電気的に検出する
車速センサ34と、車両の垂直軸回りの回転速度を電気
的に検出するヨーレイトセンサ36と、車両の前方道路
状況を撮像するCCDカメラ38とが用意され、これら
のセンサからの情報に基づいて前記したCPU(制御ユ
ニット)40は上記2つのモータ24、30を駆動す
る。
A vehicle speed sensor 34 for electrically detecting the traveling speed of the vehicle, a yaw rate sensor 36 for electrically detecting the rotational speed of the vehicle about a vertical axis, and a CCD camera 38 for picking up an image of the road condition ahead of the vehicle. And the CPU (control unit) 40 described above drives the two motors 24 and 30 based on the information from these sensors.

【0015】図2は前記したCPU(制御ユニット)4
0の構成の詳細を示すブロック図である。
FIG. 2 shows the CPU (control unit) 4 described above.
It is a block diagram which shows the detail of the structure of 0.

【0016】図示の如く、CCDカメラ38で撮像され
た画像は先ず画像処理部38aに送られ、そこで特徴点
抽出、ハフ変換などの処理が行われた後、走行可能領域
認識部38bに送られて走行可能な領域が探索され、次
いで探索結果が目標経路設定部38cに送られてこれか
ら走行しようとしているコースの計画が策定される。こ
れらの処理結果がCPU40に入力される。
As shown in the figure, the image picked up by the CCD camera 38 is first sent to the image processing section 38a, where it is subjected to processing such as feature point extraction and Hough conversion, and then sent to the travelable area recognition section 38b. The area where the vehicle can run is searched for, and the search result is then sent to the target route setting unit 38c to formulate the plan of the course that the vehicle is about to travel. These processing results are input to the CPU 40.

【0017】また操舵角度センサ22はエンコーダで、
その出力はCPU40に入力される。操舵トルクセンサ
20の出力はA/D変換器20aを通してデジタル量に
された後、CPU40に入力される。CPU40はこれ
らの入力信号に基づいて、図3および図4に示すアルゴ
リズムに従ってモータトルク指令値を算出し、モータ2
4、およびモータ30を駆動する。モータに出力する経
路には公知のようにD/A変換器24a、30aとこの
微弱な信号を電流値に変えるモータアンプ24bおよび
30bとが挿入される。
The steering angle sensor 22 is an encoder,
The output is input to the CPU 40. The output of the steering torque sensor 20 is converted into a digital value through the A / D converter 20a and then input to the CPU 40. The CPU 40 calculates the motor torque command value based on these input signals according to the algorithm shown in FIGS.
4 and the motor 30 are driven. As is well known, D / A converters 24a and 30a and motor amplifiers 24b and 30b for converting the weak signals into current values are inserted in the path for outputting to the motor.

【0018】またこの装置を起動させるために運転席に
は手動で切り換えることのできる SAS(Steer Assist S
witch)スイッチ41と、この装置が起動されていること
を運転者に表示する追従表示灯42が設けられる(図1
で図示省略)。尚、CPU40は、内部に計算に必要な
各種のゲインなどを記憶しておく記憶装置ROMを持っ
ており、必要に応じてROMの情報を読み出せるように
なっている。
A SAS (Steer Assist S) that can be manually switched to the driver's seat to activate this device.
(witch) switch 41 and a follow-up indicator light 42 for indicating to the driver that the device is activated (FIG. 1).
(Not shown). The CPU 40 has a storage device ROM for storing various gains necessary for calculation, and can read the information in the ROM as needed.

【0019】このような構成の操舵装置は図3および図
4に関して後述するアルゴリズムに従い、モータ24を
駆動することでレーンに追従する操舵トルクを発生さ
せ、運転者を誘導すると共に、モータ30を駆動するこ
とで運転者の不適切な操舵入力角度を適宜補正し、車両
がレーン内を安定して走行することを約束する。また後
述するアルゴリズムにより、操舵トルクセンサの出力に
応じてモータ24の出力が誘導するコースを変更し、レ
ーン内部に落ちている障害物あるいは路肩で安全に作業
するために設けられたパイロン列などを避けることを可
能とする。
The steering apparatus having such a configuration drives the motor 24 according to an algorithm described later with reference to FIGS. 3 and 4, thereby generating steering torque that follows the lane, guiding the driver, and driving the motor 30. By doing so, the driver's inappropriate steering input angle is appropriately corrected, and the vehicle is promised to travel stably in the lane. In addition, the course in which the output of the motor 24 is guided according to the output of the steering torque sensor is changed by an algorithm described later, and an obstacle falling inside the lane or a pylon row provided for safely working on the shoulder of the road is used. Allows to avoid.

【0020】図3および図4はこの操舵装置の動作を示
すフロー・チャートであるが、同図の説明に入る前に、
この発明の課題をより具体的に敷衍する。
FIG. 3 and FIG. 4 are flow charts showing the operation of this steering device.
The problems of the present invention will be more specifically covered.

【0021】この発明はマンマシーンインターフェイス
を備えた車両用操舵装置でレーン追従のために操向装置
を駆動する装置と、運転者の入力した操舵角度に対する
補正を行う操舵角度補正装置を駆動する装置とを分離し
た形で管理して、各々の能力を効率良く発揮させるよう
にした車両用操舵装置を提供することを目的とすること
から、レーンに追従させるための操舵トルクを発生する
モータ24と、運転者の入力した操舵角度の誤りを補正
して、正しい舵角を操向装置に与えるためのモータ30
とを備えるようにした。
The present invention is a device for driving a steering device for lane following in a vehicle steering system having a man-machine interface, and a device for driving a steering angle correction device for correcting a steering angle input by a driver. It is an object of the present invention to provide a vehicle steering system in which the above and the above are managed separately and the respective capabilities are efficiently exerted. Therefore, a motor 24 that generates a steering torque for following the lane and , A motor 30 for correcting an error in the steering angle input by the driver and giving a correct steering angle to the steering device.
I was prepared to.

【0022】そして、前者のモータにはレーンに沿った
追従機能を発揮させ、後者のモータには運転者の入力角
度と装置の出力した舵角に差分が生じたときにこの差分
を舵力に変換して注意を促すように構成する。また運転
者の意思による同一レーン内でのコース変更を実現する
機能を前者のモータに割当る。このように各モータに分
担させる役割を最適化して構造上の特性を最大限に発揮
させると共に、装置全体を小型化、軽量化する。
Then, the former motor is caused to exhibit a tracking function along the lane, and when the latter motor has a difference between the input angle of the driver and the steering angle output by the device, this difference is used as the steering force. Configure to convert and call attention. Also, the former motor is assigned the function of changing the course within the same lane according to the driver's intention. In this way, the role of each motor is optimized to maximize the structural characteristics, and the overall size and weight of the device are reduced.

【0023】それと共に、上記のように分離した結果、
2つのモータ出力が運転情報として相反することがない
ようにする。運転中に操舵系は路面から来る路面反力に
耐えて操舵車輪を転舵しなければならないが、前者のモ
ータ24はこの路面反力の最大値に打ち勝つような出力
を与えられることが要求される。若しそうでなければ、
遭遇する可能性のある最大のカーブを曲がり切れない恐
れが生じる。
At the same time, as a result of the above separation,
Make sure that the two motor outputs do not conflict as driving information. While driving, the steering system must withstand the road surface reaction force coming from the road surface and steer the steered wheels, but the former motor 24 is required to be provided with an output that overcomes the maximum value of the road surface reaction force. It If not you
There is a risk that you will not be able to bend the largest curve you may encounter.

【0024】このようにして決定された前者のモータの
出力に対して、後者のモータ30は前者のモータ出力の
最大値よりも一般的には小さな出力を与えることとす
る。若し後者のモータ出力が前者のそれよりも大きいな
らば、舵角の補正中にレーンから逸脱する可能性がある
からであり、それでは舵角補正の目的が達成できなくな
る。従ってこれらの出力を適正に設定し、レーン追従の
機能を発揮させるとともに、運転者に違和感を与えない
ように伝えなければならない。
It is assumed that the latter motor 30 gives an output generally smaller than the maximum value of the former motor output with respect to the output of the former motor thus determined. This is because if the motor output of the latter is larger than that of the former, it may deviate from the lane during the steering angle correction, and the purpose of the steering angle correction cannot be achieved. Therefore, it is necessary to properly set these outputs so that the lane following function is exerted and the driver is informed that the driver does not feel uncomfortable.

【0025】具体的には、通常時には路面抵抗に耐えて
レーン保持を行い、現在のレーンから他のレーンに移る
際には、レーン内部に留まろうとする誘導トルクと、舵
角の補正部分に発生させて補正範囲の中心に留まろうと
するセンタリングトルクとを結合するとき、両者の結合
点におけるトルク変動を自然な感覚が得られるように設
定する。
More specifically, the lane is normally held to withstand road surface resistance, and when moving from the current lane to another lane, the induced torque that tends to stay inside the lane and the steering angle correction portion When the centering torque that is generated and tries to stay at the center of the correction range is coupled, the torque fluctuation at the coupling point between the two is set so that a natural feeling can be obtained.

【0026】上記の命題を解決する手段としては単に2
つの出力を調整・設定するだけでは必ずしも最適なもの
にならないので、より能動的に状況に応じた調整機構を
作りだす必要がある。具体的には、レーン誘導が主たる
モードのときはレーン誘導に必要なトルクを大きく設定
し、かなり急なカーブの走行車線にも良く追従できるよ
うにしておき、レーンチェンジが必要なときにはこれを
検知してレーン誘導に必要なトルクを次第に減少させ、
操舵角度補正装置32の発揮するセンタリングトルクと
滑らかに接続させることで、より自然な運転感覚を獲得
できるようにした。
As a means for solving the above proposition, it is simply 2
Adjusting and setting one output is not always the optimum one, so it is necessary to create an adjusting mechanism more actively according to the situation. Specifically, when lane guidance is the main mode, the torque required for lane guidance is set to be large so that it can follow the lane of a fairly sharp curve well, and this is detected when a lane change is required. And gradually reduce the torque required for lane guidance,
By smoothly connecting with the centering torque exerted by the steering angle correction device 32, a more natural driving feeling can be obtained.

【0027】上記を前提として以下説明すると、SAS ス
イッチ41が押されるとSTEP-51 でプログラムが起動さ
れ、STEP-52 に進んで各種のセンサ情報が読み込まれて
STEP-53 に進む。
In the following description based on the above assumption, when the SAS switch 41 is pressed, the program is started in STEP-51, and the flow advances to STEP-52 to read various sensor information.
Go to STEP-53.

【0028】STEP-53 からSTEP-63 までの処理は、先に
本出願人が提案した前記した特開平5−197423号
および特願平7−310070号に開示されている制御
アルゴリズムに基づいている。以下、簡単に説明する。
The processing from STEP-53 to STEP-63 is based on the control algorithm disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-197423 and Japanese Patent Application No. 7-31070 previously proposed by the present applicant. . A brief description will be given below.

【0029】先ずSTEP-53 において座標上での自車(車
両Wとする)の傾斜角度ΘW を算出し、STEP-54 に進ん
で車両Wの現在位置を算出する。これは車両Wのx−y
相対座標の原点oのX−Y座標成分(XW,YW )を求め
て行う。
First, in STEP-53, the inclination angle Θ W of the vehicle (referred to as the vehicle W) on the coordinates is calculated, and the flow advances to STEP-54 to calculate the current position of the vehicle W. This is xy of vehicle W
This is performed by obtaining the XY coordinate component (XW, YW) of the origin o of the relative coordinates.

【0030】続いてSTEP-55 に進んで目標点Pを設定す
る。これは目標経路Mをx−y相対座標における点列と
して表現すると共に、車両Wの現在の車速Vでx軸方向
に所定の予見時間Tだけ移動した距離xp(=VT)を
x座標成分とする、目標経路M上の点として設定する。
Then, in STEP-55, the target point P is set. This expresses the target route M as a sequence of points in xy relative coordinates, and the distance xp (= VT), which is the current vehicle speed V of the vehicle W moved in the x-axis direction by a predetermined preview time T, is defined as an x-coordinate component. Yes, it is set as a point on the target route M.

【0031】続いてSTEP-56 に進んでレーン( 車線) の
変更が行われたか否か判断し、肯定される場合はSTEP-6
9 に進んでプログラムを終了する。レーンが変更された
か否かの判断は、例えばレーン中央から自車が現在どれ
ほど偏っているかを検出してその偏差ΔLを算出し、そ
の偏差ΔLがレーンの幅Lに対して0.75Lよりも大
きくなったとき、実質的にレーンが変更されたものとみ
なすことで行う。
Next, in STEP-56, it is judged whether or not the lane (lane) has been changed. If the result is affirmative, STEP-6
Go to 9 to end the program. To determine whether or not the lane has been changed, for example, how much the vehicle is currently biased from the center of the lane is detected and the deviation ΔL is calculated, and the deviation ΔL is less than 0.75L with respect to the lane width L. When it gets bigger, it is considered that the lane has changed substantially.

【0032】STEP-56 でレーンが変更されていないと判
断されるときはSTEP-57 に進み、コース変更量ΔXを算
出する。ここで、ΔXは検出操舵トルクτs に比例定数
K1を乗じて求めるが、レーンの幅L以上に目標コース
を変えることは意味がないので、レーンの幅Lに対して
30%(左右を考えればレーンの中で60%の変更にな
る。車幅をも勘案すれば、この程度で充分実用的なコー
ス変更となる)未満のときは、算出結果をそのままコー
ス変更量ΔXとし、算出結果が30%を超えたときは3
0%に制限する。
When it is determined in STEP-56 that the lane has not been changed, the process proceeds to STEP-57, and the course change amount ΔX is calculated. Here, ΔX is obtained by multiplying the detected steering torque τs by a proportional constant K1, but it does not make sense to change the target course to be greater than or equal to the width L of the lane. If it is less than 60% in the lane. Considering the width of the car, this is a sufficiently practical course change.) 3 when exceeded
Limit to 0%.

【0033】次いでSTEP-58 に進み、現在位置XW を補
正する。即ち、検出値XW から上記したコース変更量Δ
Xを減算し、CPU40に故意に現在の自車位置が横
(車幅)方向に−ΔXだけずれているものと誤認させ
る。これによって、続いて述べる処理において目標点が
横方向にΔXだけずれたものとみなされ、それに基づい
て必要な操舵角度が算出され、結果的に目標コースをΔ
Xだけ横方向に移動させることができる。
Next, in STEP-58, the current position XW is corrected. That is, the above-mentioned course change amount Δ from the detected value XW
X is subtracted to cause the CPU 40 to intentionally misrecognize that the current vehicle position is laterally (vehicle width) shifted by -ΔX. As a result, it is considered that the target point is laterally deviated by ΔX in the process described below, and the necessary steering angle is calculated based on this, resulting in the target course being Δ
It can be moved laterally by X.

【0034】続いてSTEP-59 に進んで目標ヨーレートγ
m を算出する。
Next, in STEP-59, the target yaw rate γ
Calculate m.

【0035】これは先ず、目標点到達ヨーレートγP 、
即ち、車両Wを現在位置(原点o)から目標点Pに到達
させるための車両Wのヨーレートを適宜な式から求める
ことで行う。続いて目標点Pにおける車両Wと目標経路
Mとの角度偏差ΔθP を求め、角度偏差ΔθP を解消す
るヨーレートの補正分ΔγP を求め、目標ヨーレートγ
P から求めたΔγP に補正係数Km を乗じて得た積を減
算して目標ヨーレートγP を補正することで行う。
First, the target point yaw rate γ P,
That is, the yaw rate of the vehicle W for causing the vehicle W to reach the target point P from the current position (origin o) is obtained by an appropriate formula. Subsequently, the angle deviation ΔθP between the vehicle W and the target route M at the target point P is obtained, and the correction amount ΔγP of the yaw rate that eliminates the angle deviation ΔθP is obtained.
This is performed by correcting the target yaw rate γP by subtracting the product obtained by multiplying ΔγP obtained from P by the correction coefficient Km.

【0036】補正係数Km は、図示のフロー・チャート
ではSTEP-53 以下の処理と平行して行われるSTEP-60 で
走行可能経路A(前記した走行可能領域に同じ)の曲率
ρ、道幅Dを求め、STEP-61 で曲率ρ、道幅D、車速V
からファジイ推論を用いて求める。
The correction coefficient Km is the curvature ρ and the road width D of the travelable route A (same as the travelable region described above) in STEP-60, which is performed in parallel with the processing of STEP-53 and below in the illustrated flow chart. Obtained, STEP-61 curvature ρ, road width D, vehicle speed V
From fuzzy reasoning.

【0037】続いてSTEP-62 に進んで目標ヨーレートγ
m を生ぜしめる舵角を適宜な式を用いて目標舵角δm と
して算出し、STEP-63 に進んで目標舵角δm となるよう
にモータ24の変位角度の目標値θD を算出する。次い
でSTEP-64 に進んで現在のモータ角度θt と目標角度θ
d との差分に既定のゲインK2 を乗じた量をトルク指令
値T24として決定する。ここでモータトルク指令値T24
の最高出力(最大トルク)値をTo とし、計算値がこの
To 以下ならば計算値をそのまま出力するが、計算値が
To を超えていれば、計算結果を無視してTo をモータ
トルク指令値として出力する。
Next, in STEP-62, the target yaw rate γ
The rudder angle that produces m is calculated as the target rudder angle δm using an appropriate formula, and the process proceeds to STEP-63 to calculate the target value θD of the displacement angle of the motor 24 so that the target rudder angle δm is obtained. Next, in STEP-64, the current motor angle θt and target angle θ
The amount obtained by multiplying the difference from d by a predetermined gain K2 is determined as the torque command value T24. Here, the motor torque command value T24
The maximum output (maximum torque) value of is To, and if the calculated value is less than or equal to To, the calculated value is output as it is. However, if the calculated value exceeds To, the calculated result is ignored and To is set as the motor torque command value. Output as.

【0038】次に操舵角度補正装置のモータ30に出力
するモータトルク指令値T30を算出する。
Next, a motor torque command value T30 output to the motor 30 of the steering angle correction device is calculated.

【0039】即ち、STEP-65 に進んで検出操舵力τs に
比例定数K3 を乗じた量をモータ30の目標角度αadと
して算出する。もしαadの計算値が15°以内であればそ
のまま計算値を採用し、計算値が15°を越えていればα
adを15°に固定する。
That is, in STEP-65, an amount obtained by multiplying the detected steering force τs by the proportional constant K3 is calculated as the target angle αad of the motor 30. If the calculated value of αad is within 15 °, adopt the calculated value as it is, and if the calculated value exceeds 15 °, αad
Fix ad at 15 °.

【0040】図1に関して述べたようにモータ30の出
力はウォームギアで倍力されているので、モータ30を
15°で固定するトルクは小さくてもウォームギアの不可
逆性の動力伝達特性により、ステアリングホィール16
に加えられる操舵力がこのモータの出力を超えても角度
は15°に固定される。
Since the output of the motor 30 is boosted by the worm gear as described with reference to FIG.
Even if the torque to be fixed at 15 ° is small, the steering wheel 16 can be used due to the irreversible power transmission characteristics of the worm gear.
The angle is fixed at 15 ° even if the steering force applied to the motor exceeds the output of this motor.

【0041】続いてSTEP-66 に進み、この目標角度αad
に実際の角度αt がなるように追従制御させるためのモ
ータトルク指令値T30を公知のフィードバック制御の操
作量として求める。次いでSTEP-67 に進んで決定された
指令値をそれぞれのアンプ24b,30bに出力する。
Next, in STEP-66, the target angle αad
Then, a motor torque command value T30 for performing follow-up control so that the actual angle αt becomes equal to is obtained as a known feedback control operation amount. Next, in STEP-67, the determined command value is output to each of the amplifiers 24b and 30b.

【0042】ここで、モータ24の出力の最大値To に
ついて説明すると、車両が走行中にカーブに沿って操舵
を行う場合、前輪のアライメントによって車輪を直進位
置に戻そうとする反力( 路面反力 )が生ずる。この反力
に逆らって操舵するにはそれ以上のトルクで操向装置を
操作する必要がある。
Here, the maximum value To of the output of the motor 24 will be explained. When the vehicle steers along a curve while traveling, the reaction force (the road surface reaction) that tends to return the wheels to the straight traveling position by the alignment of the front wheels. Force) occurs. To steer against this reaction force, it is necessary to operate the steering device with more torque.

【0043】路面反力は通常ハンドルの操作角度( 操舵
角度 )に比例して増大するから、湾曲路で予想される中
で大きなRを持つカーブでも曲がれる操舵角度を想定
し、この操舵角度で発生する路面反力と同じか、それよ
り大きな値をもって最大トルクTo とする。例えば、T
o =50Kg mとする。To =50Kg mは上記のカーブで
も車両走行を確実に追従させることができるほどの値で
ある。
Since the road reaction force normally increases in proportion to the steering angle (steering angle) of the steering wheel, a steering angle at which a curve with a large radius R, which is expected on a curved road, can be bent is assumed. The maximum torque To is set to a value equal to or larger than the road surface reaction force. For example, T
o = 50 Kg m. To = 50 kg m is a value that can reliably follow the vehicle running even on the above curve.

【0044】このときモータ30がモータ24に対して
どのような出力を出すべきかについて、両者の操舵トル
クの関係を図5で説明する。
The relationship between the steering torques of the motor 30 and the motor 24 at this time will be described with reference to FIG.

【0045】ここで、操舵角度の補正を±15°に限定し
た場合を述べれば、操舵角度が±15°以内では操舵角度
補正装置32が作りだす仮想的なバネ力によって図5に
示す操舵角度に比例した操舵反力が得られる。これは制
御的には加えられたトルクに応じてモータの駆動角度を
決めているが、これを運転者から見れば、トルクを加え
るとあたかもそのトルクでハンドルがコラムに対して捩
じれたような一種のバネとして作用するためである。
尚、その詳細は先に本出願人が提案した出願に述べられ
ている。
Here, the case where the correction of the steering angle is limited to ± 15 ° will be described. When the steering angle is within ± 15 °, the steering angle shown in FIG. 5 is obtained by the virtual spring force generated by the steering angle correction device 32. A proportional steering reaction force can be obtained. This is to control the drive angle of the motor according to the applied torque, but from the driver's point of view, when torque is applied, it is as if the steering wheel was twisted with respect to the column with that torque. This is because it acts as a spring.
The details are described in the application previously proposed by the present applicant.

【0046】操舵角度が±15°に達するとSTEP-65 で補
正角度は15°に制限され、運転者がそれ以上の角度まで
転舵しようとすれば、電動モータ24に逆らってステア
リングホィール16を回転することになる。しかし、そ
のときに電動モータ24は目標角度からの偏差が生ずる
ので、その最大トルクTo で運転者の加える転舵力に対
抗する。運転者が電動モータ24の出力トルクTo ×(
アクチュエータ26のギアレシオKw)よりも大きな操舵
力を発揮すれば、操向装置14は手動で運転者の意思通
り回転し、隣のレーンに移ることができる。
When the steering angle reaches ± 15 °, the correction angle is limited to 15 ° in STEP-65, and if the driver tries to steer the steering angle beyond that, the steering wheel 16 is turned against the electric motor 24. It will rotate. However, at that time, since the electric motor 24 deviates from the target angle, the maximum torque To opposes the steering force applied by the driver. The driver outputs the output torque To x (
If a steering force larger than the gear ratio Kw) of the actuator 26 is exerted, the steering device 14 can be manually rotated to the driver's intention and moved to the adjacent lane.

【0047】しかし、運転者の操舵力がTo ×Kw に満
たないときは、車両は目標コース(最大30%まで変位さ
れた修正目標コース)を走行するが、レーンの変更は生
じない。このような挙動が得られるためには、±15°の
補正角度のときに発生する電動モータ30の出力トルク
に起因する操舵力τ15よりも、電動モータ24の最大ト
ルクに起因するTo ×Kw の方が大きいか、少なくとも
同じであることが必要条件となる。
However, when the driver's steering force is less than To * Kw, the vehicle travels on the target course (corrected target course displaced up to 30%), but the lane is not changed. In order to obtain such behavior, the steering force τ15 caused by the output torque of the electric motor 30 generated at the correction angle of ± 15 ° is to be calculated as To × Kw caused by the maximum torque of the electric motor 24. The requirement is that they are greater or at least the same.

【0048】もしそうでなければτ15よりも低いトルク
でレーンの変更が起きてしまい、舵角補正の角度範囲が
狭められてしまうからである。ここでモータ30の最大
出力に起因する操舵トルクτ15とは、モータ30の出力
トルクにアクチュエータ(操舵角度補正装置)32のギ
アレシオ比kw を乗じた量で記述される。
If this is not the case, the lane change will occur with a torque lower than τ15, and the angle range for steering angle correction will be narrowed. Here, the steering torque τ15 caused by the maximum output of the motor 30 is described by the amount obtained by multiplying the output torque of the motor 30 by the gear ratio ratio kw of the actuator (steering angle correction device) 32.

【0049】通常の操舵トルクはこれよりも遙かに低い
ので、先に述べたモータ24の最大トルクに起因する操
舵トルクが50Kg mと高いときは、モータ30の最大出
力に起因する操舵力τ15を、図5に示すように設定する
ことが、運転者にとってより自然に感じられよう。
Since the normal steering torque is much lower than this, when the steering torque resulting from the maximum torque of the motor 24 is as high as 50 Kg m, the steering force τ15 resulting from the maximum output of the motor 30 is increased. The setting as shown in FIG. 5 will make the driver feel more natural.

【0050】再び図3および図4の説明に戻ると、次い
でSTEP-68 に進んで終了か否か、具体的にはSAS スイッ
チがオフされたか否か判断し、否定されるときはSTEP-5
2 に戻って再度同じ処理を繰り返す。また SASスイッチ
がオフと判断されるときはSTEP-69 に進んでプログラム
を終了する。
Returning to the explanation of FIG. 3 and FIG. 4 again, the program proceeds to STEP-68, and it is judged whether or not the operation is completed, specifically, whether or not the SAS switch is turned off.
Return to 2 and repeat the same process. If the SAS switch is judged to be off, proceed to STEP-69 and end the program.

【0051】この実施の形態においては上記のように構
成した結果、レーンに追従する装置と舵角の補正を行う
装置とをハードウェア(構造)とソフトエァア(制御ア
ルゴリズム)の両面で分離し、且つ加えた操舵トルクに
応じてレーン内で目標コースを変更できる役割をレーン
追従側の装置26に割り当て、加えられた操舵トルクに
応じた仮想的なバネ作用を操舵角度補正側の装置32に
割り当てたから、各装置ごとに役割が明確化され、お互
いの干渉が防止し易くなり、操舵トルクの設定がより合
目的に行えるようになる。
As a result of the above-described configuration in this embodiment, the device that follows the lane and the device that corrects the steering angle are separated in terms of both hardware (structure) and software (control algorithm), and Since the device 26 on the lane follower side is assigned the role of changing the target course in the lane according to the applied steering torque, and the virtual spring action according to the applied steering torque is assigned to the device 32 on the steering angle correction side. The roles of the respective devices are clarified, it becomes easier to prevent mutual interference, and the steering torque can be set more appropriately.

【0052】またレーン追従側の装置26の出力の大き
さに対して、操舵角度補正側32が作りだす出力をそれ
以下にして互いの干渉を防止すると共に、レーン追従側
のモータ出力の大きさを路面反力に対抗し得る大きさに
一層容易に設定することができる。
Further, the output produced by the steering angle correction side 32 is set to be smaller than the output of the device 26 on the lane following side to prevent mutual interference, and the magnitude of the motor output on the lane following side is set. It is possible to more easily set the size that can oppose the road surface reaction force.

【0053】次いで、この発明の第2の実施の形態を説
明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0054】第1の実施の形態では図5に示すように、
モータ24の出力を大きく設定する必要があり、操舵角
度補正モータ出力との接続点で運転者は大きなトルクの
変動に遭遇することになる。このように大きな操舵トル
クに遭遇すると、実質的に運転者はそれ以上の操舵を諦
めるであろうから、レーンの変更は行い難い。
In the first embodiment, as shown in FIG.
The output of the motor 24 must be set to a large value, and the driver will encounter a large torque fluctuation at the connection point with the steering angle correction motor output. When such a large steering torque is encountered, it is difficult for the driver to change lanes because the driver will practically give up further steering.

【0055】第2の実施の形態はこの欠点を解消しよう
とするものである。第2の実施の形態に係る装置の構造
は、図1および図2に示す第1の実施の形態のそれと同
じである。
The second embodiment is intended to eliminate this drawback. The structure of the device according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2.

【0056】図6および図7は第2の実施の形態に係る
装置の動作を示すフロー・チャートである。
FIGS. 6 and 7 are flow charts showing the operation of the apparatus according to the second embodiment.

【0057】図中、STEP-163までは、第1の実施の形態
の STEP-63までと実質的に同じである。以下、相違点に
焦点をおいて説明すると、第2の実施の形態にあって
は、STEP-164においてモータ24の出力の最大値To
が、加えられた操舵トルクτs によって変更されるよう
に構成した。
In the figure, steps up to STEP-163 are substantially the same as steps up to STEP-63 of the first embodiment. In the following description, focusing on the difference, in the second embodiment, the maximum value To of the output of the motor 24 in STEP-164 is To.
Is configured to be changed by the applied steering torque τs.

【0058】即ち、図8に示すように、検出操舵トルク
がτ15に近づいてくると、それまでは高かったモータ2
4の最大トルク値To が次第に低下して、操舵力がτ15
に到達したとき、丁度τs にまで小さくなるように構成
した。
That is, as shown in FIG. 8, when the detected steering torque approaches τ15, the motor 2 which has been high until then is detected.
The maximum torque value To of 4 gradually decreases, and the steering force becomes τ15.
It is configured so that when it reaches, it becomes exactly τs.

【0059】従って、STEP-164では、検出操舵トルクτ
s が0のときにはTo にそのままTo が当てられるが、
τs が増加して15°/ K3 になったとき、丁度To がτ
15に等しくなるような計算式を用意し、この計算式に従
って算出した量をTo の代わりにトルク指令値として用
いることにした。
Therefore, in STEP-164, the detected steering torque τ
When s is 0, To is directly applied to To, but
When τs increases to 15 ° / K3, To is just τ
We prepared a formula that is equal to 15, and decided to use the amount calculated according to this formula as the torque command value instead of To.

【0060】尚、STEP-165以後は、第1の実施の形態の
STEP-64 以後と実質的に同じである。
Note that, after STEP-165, the first embodiment
It is practically the same as that after STEP-64.

【0061】第2の実施の形態においては、第1の実施
の形態で述べた効果に加えて、操舵力が増大するにつれ
てレーンに追従するためのトルクが減少するように構成
したことから、図8に示すように2つのモータの出力の
接合点で滑らかに操舵でき、図5に示すような急激なト
ルクの増大に遭遇することを避けることができる。
In addition to the effects described in the first embodiment, the second embodiment is configured so that the torque for following the lane decreases as the steering force increases. As shown in FIG. 8, smooth steering can be performed at the junction of the outputs of the two motors, and it is possible to avoid encountering a sudden increase in torque as shown in FIG.

【0062】レーン追従のトルクを操舵力に応じて減少
させることは、レーン追従の機能と矛盾しない。なぜな
らば操舵トルクが加えられて増大していることは、運転
者がレーンチェンジを欲しているからであり、そのとき
はレーン追従の機能を低下させる方がより現実的だから
である。
Decreasing the lane following torque according to the steering force is consistent with the lane following function. This is because the steering torque is being applied and increasing because the driver wants a lane change, and at that time, it is more realistic to reduce the lane following function.

【0063】尚、上記において、ここに開示した技術は
一例に過ぎず、現実に商品設計を行う場合には様々な変
更が可能である。
In the above, the technique disclosed here is only an example, and various modifications can be made when actually designing a product.

【0064】モータ24はコラム上に設けることに限定
されず、操向装置の中、例えばラック上にこれと同芯に
モータを配置しても良い。
The motor 24 is not limited to being provided on the column, and the motor may be arranged concentrically with the steering device, for example, on a rack.

【0065】また操舵トルクセンサも様々なものがこれ
までに提案されており、トーションバーとポテンショの
組み合わせ、又は歪みゲージによる電気抵抗変化を利用
したもの、またはトーションバーとホール素子の組み合
わせなどが知られているので、開示のものに限定される
べきではない。
Various steering torque sensors have been proposed so far, and a combination of a torsion bar and a potentiometer, a combination of electric resistance change by a strain gauge, or a combination of a torsion bar and a hall element is known. As such, it should not be limited to that disclosed.

【0066】また目標コースの変更についてもここに例
示した手法に限定される必要はなく、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 change of 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.

【0067】また操舵角度補正装置としては、本出願人
が前記出願で提案しているように、ウオームギアが円形
ではない、部分円の形をとるセクターギア方式も有効で
ある。上記した実施の形態のように±15°の範囲をアル
ゴリズムで決定する以外に、機械的なストッパを設けた
りする手法も、前記出願には開示されている。これらの
手法がこの発明にも適用できることはこの分野の技術者
には明瞭であろう。
As the steering angle correction device, as proposed by the present applicant in the above-mentioned application, a sector gear system in which the worm gear is not circular but in the shape of a partial circle is also effective. In addition to determining the range of ± 15 ° by the algorithm as in the above-described embodiment, 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 techniques can be applied to the present invention.

【0068】また図8の特性を実現する手法としては単
に開示の実施の形態に限定されることなく、例えば補正
角度センサ28の出力の増大に応じてモータ24の最大
出力値を減ずるように構成することも容易である。
The method for realizing the characteristics shown in FIG. 8 is not limited to the disclosed embodiment, and the maximum output value of the motor 24 is reduced in accordance with the increase in the output of the correction angle sensor 28, for example. It is also easy to do.

【0069】この発明においては上記の如く、走行中の
前方道路の車線状態を検知する第1の手段(CCDカメ
ラ38)と、自車の運動状態を検知する第2の手段(3
8a,38b,38c)と、前記第1、第2の手段の出
力から前方道路車線に対する自車の位置関係を維持する
ために必要な操舵量δm を算出する第3の手段(CPU
40,STEP-62 他) と、車両の操舵車輪を作動させる操
向手段(操向装置14)と、前記第3の手段の出力に応
じて前記操向手段に操舵トルクT24を発生させる第1の
駆動手段(電動モータ24)と、ステアリングホィール
16に加えられた操舵角度θt に関わらず前記操舵量δ
m を生じさせるためにステアリングホィールを駆動する
第2の駆動手段( 電動モータ30)と、前記操舵トルク
の最大値To を規定する手段(STEP-64)とからなる如く
構成した。
In the present invention, as described above, the first means (CCD camera 38) for detecting the lane condition of the traveling forward road and the second means (3) for detecting the motion condition of the own vehicle.
8a, 38b, 38c) and a third means (CPU) for calculating the steering amount δm required to maintain the positional relationship of the own vehicle with respect to the road lane ahead from the outputs of the first and second means.
40, STEP-62, etc.), steering means for operating the steered wheels of the vehicle (steering device 14), and a first means for generating steering torque T24 in the steering means according to the output of the third means. Of the steering amount .delta.t regardless of the steering angle .theta.t applied to the driving means (electric motor 24) and the steering wheel 16.
It is constituted by a second drive means (electric motor 30) for driving the steering wheel to generate m and a means (STEP-64) for defining the maximum value To of the steering torque.

【0070】更に、前記第2の駆動手段(電動モータ3
0)が作動するとき、その作動量T30に応じて前記自車
の運動状態を変更できるように前記第1の駆動手段の出
力T24を変更する如く構成した。
Further, the second drive means (electric motor 3
0) is operated, the output T24 of the first drive means is changed so that the motion state of the own vehicle can be changed according to the operation amount T30.

【0071】更に、前記第2の駆動手段(電動モータ3
0)が作動するとき、その作動量T30に応じて前記ステ
アリングホィールを前記第2の駆動手段の基準位置へ付
勢するように前記第2の駆動手段を駆動する(STEP-66)
如く構成した。
Further, the second drive means (electric motor 3
0) is operated, the second drive means is driven so as to bias the steering wheel to the reference position of the second drive means in accordance with the operation amount T30 (STEP-66).
Configured as

【0072】更に、前記ステアリングホィールに加えら
れた操舵トルクτs を計測可能な計測手段(操舵トルク
センサ20)を備え、前記操舵トルクが既定の範囲(±
15°)にあるときはその操舵トルクτs に比例した変
位(αad=K3・τs)を、また前記操舵トルクが上記既定
の範囲を超えたときは実質的に一定な変位(αad=±15
°) を、前記第2の駆動手段に与える如く構成した。
Furthermore, a measuring means (steering torque sensor 20) capable of measuring the steering torque τs applied to the steering wheel is provided, and the steering torque is within a predetermined range (±
15 °), a displacement (αad = K3 · τs) proportional to the steering torque τs, and a substantially constant displacement (αad = ± 15) when the steering torque exceeds the predetermined range.
Is provided to the second driving means.

【0073】更に、前記第2の駆動手段(電動モータ3
0)の駆動変位θt を計測して前記駆動変位に応じた付
勢力T30を前記ステアリングホィールに作用させるべ
く、前記第2の駆動手段が駆動できるように前記駆動変
位の計測手段(補正角度センサ28)を設ける如く構成
した。
Further, the second drive means (electric motor 3
0) driving displacement θt is measured and an urging force T30 corresponding to the driving displacement is applied to the steering wheel, so that the driving displacement measuring means (correction angle sensor 28) can be driven by the second driving means. ) Is provided.

【0074】更に、前記第2の駆動手段(電動モータ3
0)の駆動範囲を規定の角度(±15度)以内に規定す
る角度規定手段(STEP-65)を設ける如く構成した。
Further, the second drive means (electric motor 3
An angle defining means (STEP-65) for defining the driving range of 0) within a specified angle (± 15 degrees) is provided.

【0075】更に、前記第1の駆動手段(電動モータ3
0)の駆動力の最大値To を、車両が走行中に受ける路
面抵抗値以上に設定する如く構成した。
Further, the first drive means (electric motor 3
The maximum value To of the driving force (0) is set to be equal to or more than the road surface resistance value that the vehicle receives during traveling.

【0076】更に、走行中の前方道路の車線状態を検知
する第1の手段(CCD38)と、自車の運動状態を検
知する第2の手段(38a,38b,38c)と、前記
第1、第2の手段の出力から前方道路車線に対する自車
の位置関係を維持するために必要な操舵量δm を算出す
る第3の手段(CPU,STEP-62 他) と、車両の操舵車
輪を作動させる操向手段(操向装置14)と、前記第3
の手段の出力に応じて前記操向手段に操舵トルクT24を
発生させる第1の駆動手段(電動モータ24)と、ステ
アリングホィール16に加えられた操舵角度θt に関わ
らず前記操舵量δm を生じさせるためにステアリングホ
ィールを駆動する第2の駆動手段( 電動モータ30)と
を備えると共に、前記第2の駆動手段(電動モータ3
0)の駆動力T30を、前記第1の駆動手段(電動モータ
24)の駆動力T24以下に設定する如く構成した。
Further, the first means (CCD 38) for detecting the lane condition of the road in front of which the vehicle is running, the second means (38a, 38b, 38c) for detecting the motion condition of the own vehicle, and the first, The third means (CPU, STEP-62, etc.) for calculating the steering amount δm required to maintain the positional relationship of the own vehicle with respect to the road lane ahead from the output of the second means, and the steering wheel of the vehicle are operated. Steering means (steering device 14), and the third
The first drive means (electric motor 24) for generating steering torque T24 in the steering means in accordance with the output of the steering means and the steering amount δm regardless of the steering angle θt applied to the steering wheel 16. And a second drive means (electric motor 30) for driving the steering wheel for this purpose.
The driving force T30 of 0) is set to be equal to or less than the driving force T24 of the first driving means (electric motor 24).

【0077】更に、前記操舵力τs が小さいときはレー
ン追従機能を強化すると共に、前記操舵力が大きいとき
はレーン追従機能を低下させる(図5。To × Kw)如く
構成した。
Further, when the steering force τs is small, the lane following function is strengthened, and when the steering force is large, the lane following function is lowered (FIG. 5, To × Kw).

【0078】更に、前記第2の駆動手段(電動モータ3
0)が作動されるとき、その作動量T30に応じて前記第
1の駆動手段(電動モータ24)の駆動力T24の最大値
Toを変更する( STEP-164) 如く構成した。
Further, the second drive means (electric motor 3
0) is actuated, the maximum value To of the driving force T24 of the first driving means (electric motor 24) is changed according to the actuation amount T30 (STEP-164).

【0079】更に、前記第2の駆動手段(電動モータ3
0)が駆動されて前記の駆動範囲の規定値(±15°)
に近づくとき、前記第1の駆動手段(電動モータ24)
の駆動力T24の最大値To を減少させる( STEP-164) 如
く構成した。
Further, the second drive means (electric motor 3
0) is driven and the specified value of the drive range (± 15 °)
When approaching the first drive means (electric motor 24)
The maximum value To of the driving force T24 is reduced (STEP-164).

【0080】更に、前記第2の駆動手段(電動モータ3
0)が駆動されて前記の駆動範囲の規定値(±15°)
に近づくとき、前記第1の駆動手段(電動モータ24)
の駆動力T24の最大値To を前記第2の駆動手段(電動
モータ30)の駆動力T30と実質的に同じレベルに低下
させる( STEP-164) 如く構成した。
Further, the second drive means (electric motor 3
0) is driven and the specified value of the drive range (± 15 °)
When approaching the first drive means (electric motor 24)
The maximum value To of the driving force T24 is reduced to substantially the same level as the driving force T30 of the second driving means (electric motor 30) (STEP-164).

【0081】更に、前記操舵力検出手段(操舵トルクセ
ンサ20)の検出トルクτs が増大して規定値に近づく
とき、その接近量に応じて前記第1の駆動手段(電動モ
ータ24)の駆動力T24の最大値To を変更する(STEP
-164) 如く構成した。
Further, when the detected torque τs of the steering force detecting means (steering torque sensor 20) increases and approaches the specified value, the driving force of the first driving means (electric motor 24) is increased according to the approaching amount. Change the maximum value To of T24 (STEP
-164)

【0082】また、上記した実施の形態において、前方
の車線情報を得るのにCCDカメラを用いたが、それに
限定されるべきではなく、他の手法による場合でも適用
可能である。例えば近年道路側に磁気を帯びた目印を埋
め込み、この磁気を頼りにレーン内を走行させる試みが
提案されているが、この手法と現在よりも更に精密なナ
ビゲーション情報が実用化されればCCDカメラ情報に
変えてこれらの情報を用いることができる。
Further, in the above-mentioned embodiment, the CCD camera is used for obtaining the front lane information, but the present invention is not limited to this, and other methods can be applied. For example, in recent years, an attempt has been made to embed a magnetic mark on the road side and use the magnetism to drive in a lane. However, if this method and more precise navigation information are put to practical use, a CCD camera will be used. This information can be used instead of information.

【0083】[0083]

【発明の効果】車両が車線に沿って走行するために必要
な情報を、操舵力と操舵角度の形に変換して運転者に伝
えるようにしたので、より具体的には、追従走行のため
に操向装置を駆動する装置と、運転者の入力した操舵角
度に対する補正を行う操舵角度補正装置を駆動する装置
とについて前者の最大トルクを決定すると共に、後者の
操舵トルクをそれ以下で制御するようにしたので、両者
を分離して管理するときに各々の能力を効率良く発揮さ
せることができると共に、装置としても小型軽量化する
ことができ、運転者はこれらの情報を参酌しつつ自らの
意思で車両を一層最適に運転することができる。
As described above, the information necessary for the vehicle to travel along the lane is converted into the form of the steering force and the steering angle and transmitted to the driver. The maximum torque of the former is determined for the device that drives the steering device and the device that drives the steering angle correction device that corrects the steering angle input by the driver, and the steering torque of the latter is controlled below that. As a result, it is possible to efficiently exert each capacity when managing them separately, and it is possible to reduce the size and weight of the device as well, and the driver can keep his or her own information while taking this information into consideration. The driver can drive the vehicle more optimally.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1はこの発明に係る車両用操舵装置の全体を
示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an entire vehicle steering system according to the present invention.

【図2】図1の装置中の制御ユニット(CPU)の構成
の詳細を示すブロック図である。
2 is a block diagram showing details of a configuration of a control unit (CPU) in the apparatus of FIG.

【図3】図1の装置の動作を示すフロー・チャートの前
半部を示す、前半部フロー・チャートである。
3 is a first half flow chart showing the first half of the flow chart showing the operation of the apparatus of FIG. 1. FIG.

【図4】図1の装置の動作を示すフロー・チャートの後
半部を示す、後半部フロー・チャートである。
4 is a second half flow chart showing a second half of the flow chart showing the operation of the apparatus of FIG.

【図5】図3および図4の動作を説明するモータの操舵
トルク特性を示すグラフ図である。
FIG. 5 is a graph showing steering torque characteristics of a motor for explaining the operations of FIGS. 3 and 4;

【図6】第2の実施の形態に係る装置の動作を示すフロ
ー・チャートの前半部を示す、前半部フロー・チャート
である。
FIG. 6 is a first half flow chart showing a first half of the flow chart showing the operation of the apparatus according to the second embodiment.

【図7】第2の実施の形態に係る装置の動作を示すフロ
ー・チャートの後半部を示す、後半部フロー・チャート
である。
FIG. 7 is a second half flow chart showing a second half of the flow chart showing the operation of the apparatus according to the second embodiment.

【図8】図5と同様な第2の実施の形態におけるモータ
の操舵トルク特性を示すグラフ図である。
FIG. 8 is a graph diagram showing steering torque characteristics of the motor in the second embodiment similar to FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 車両 14 操向装置 16 ステアリングホィール 18 コラム 20 操舵トルクセンサ 22 操舵角度センサ 24,30 電動モータ 26 アクチュエータ 28 補正角度センサ 32 操舵角度補正装置 34 車速センサ 38 CCDカメラ 40 CPU(制御ユニット) 41 SAS スイッチ 10 Vehicle 14 Steering Device 16 Steering Wheel 18 Column 20 Steering Torque Sensor 22 Steering Angle Sensor 24, 30 Electric Motor 26 Actuator 28 Correction Angle Sensor 32 Steering Angle Correction Device 34 Vehicle Speed Sensor 38 CCD Camera 40 CPU (Control Unit) 41 SAS Switch

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 Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location B62D 119: 00 137: 00

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 走行中の前方道路の車線状態を検知する
第1の手段と、自車の運動状態を検知する第2の手段
と、前記第1、第2の手段の出力から前方道路車線に対
する自車の位置関係を維持するために必要な操舵量を算
出する第3の手段と、車両の操舵車輪を作動させる操向
手段と、前記第3の手段の出力に応じて前記操向手段に
操舵トルクを発生させる第1の駆動手段と、ステアリン
グホィールに加えられた操舵角度に関わらず前記操舵量
を生じさせるためにステアリングホィールを駆動する第
2の駆動手段と、前記操舵トルクの最大値を規定する手
段とからなることを特徴とする車両用操舵装置。
1. A first means for detecting a lane condition of a running front road, a second means for detecting a motion condition of the own vehicle, and a front road lane based on outputs of the first and second means. Third means for calculating a steering amount required to maintain the positional relationship of the host vehicle with respect to the vehicle, steering means for activating steering wheels of the vehicle, and the steering means according to the output of the third means. A first drive means for generating a steering torque, a second drive means for driving the steering wheel to generate the steering amount regardless of a steering angle applied to the steering wheel, and a maximum value of the steering torque. A vehicle steering system comprising:
【請求項2】 前記第2の駆動手段が作動するとき、そ
の作動量に応じて前記自車の運動状態を変更できるよう
に前記第1の駆動手段の出力を変更するように構成した
ことを特徴とする請求項1項記載の車両用操舵装置。
2. When the second drive means operates, the output of the first drive means is changed so that the motion state of the own vehicle can be changed according to the operation amount. The vehicle steering system according to claim 1, wherein the steering system is a vehicle.
【請求項3】 前記第2の駆動手段が作動するとき、そ
の作動量に応じて前記ステアリングホィールを前記第2
の駆動手段の基準位置へ付勢するように前記第2の駆動
手段を駆動するよう構成したことを特徴とする請求項1
項または2項記載の車両用操舵装置。
3. When the second drive means is operated, the steering wheel is moved to the second wheel according to an operation amount of the second drive means.
2. The second driving means is configured to be driven so as to urge the driving means to the reference position.
Item 3. A vehicle steering system according to item 2 or item 3.
【請求項4】 前記ステアリングホィールに加えられた
操舵トルクを計測可能な計測手段を備え、前記操舵トル
クが既定の範囲にあるときはその操舵トルクに比例した
変位を、また前記操舵トルクが上記既定の範囲を超えた
ときは実質的に一定な変位を、前記第2の駆動手段に与
えるように構成したことを特徴とする請求項3項記載の
車両用操舵装置。
4. A measuring means capable of measuring a steering torque applied to the steering wheel, wherein when the steering torque is within a predetermined range, a displacement proportional to the steering torque, or the steering torque is within the predetermined range. The vehicle steering system according to claim 3, wherein the second drive means is provided with a substantially constant displacement when the range is exceeded.
【請求項5】 前記第2の駆動手段の駆動変位を計測し
て前記駆動変位に応じた付勢力を前記ステアリングホィ
ールに作用させるべく、前記第2の駆動手段が駆動でき
るように前記駆動変位の計測手段を設けたことを特徴と
する請求項3項記載の車両用操舵装置。
5. The driving displacement of the second driving means is measured so that the second driving means can be driven so that an urging force corresponding to the driving displacement is applied to the steering wheel. The vehicle steering system according to claim 3, further comprising measuring means.
【請求項6】 前記第2の駆動手段の駆動範囲を規定の
角度以内に規定する角度規定手段を設けたことを特徴と
する請求項1項、4項、および5項のいずれかに記載の
車両用操舵装置。
6. The angle defining means for defining the driving range of the second driving means within a specified angle, as set forth in claim 1, 4, or 5. Vehicle steering system.
【請求項7】 前記第1の駆動手段の駆動力の最大値
を、車両が走行中に受ける路面抵抗値以上に設定したこ
とを特徴とする請求項1項記載の車両用操舵装置。
7. The vehicle steering system according to claim 1, wherein the maximum value of the driving force of the first drive means is set to be equal to or more than a road surface resistance value received while the vehicle is traveling.
【請求項8】 走行中の前方道路の車線状態を検知する
第1の手段と、自車の運動状態を検知する第2の手段
と、前記第1、第2の手段の出力から前方道路車線に対
する自車の位置関係を維持するために必要な操舵量を算
出する第3の手段と、車両の操舵車輪を作動させる操向
手段と、前記第3の手段の出力に応じて前記操向手段に
操舵トルクを発生させる第1の駆動手段と、ステアリン
グホィールに加えられた操舵角度に関係なく前記操舵量
を生じさせるためにステアリングホィールを駆動する第
2の駆動手段とを備えると共に、前記第2の駆動手段の
駆動力を、前記第1の駆動手段の駆動力以下に設定した
ことを特徴とする車両用操舵装置。
8. A first means for detecting a lane condition of a running front road, a second means for detecting a motion condition of the own vehicle, and a front road lane based on outputs of the first and second means. Third means for calculating a steering amount required to maintain the positional relationship of the host vehicle with respect to the vehicle, steering means for activating steering wheels of the vehicle, and the steering means according to the output of the third means. First drive means for generating a steering torque, and second drive means for driving the steering wheel to generate the steering amount regardless of the steering angle applied to the steering wheel. The driving force of the driving means is set to be less than or equal to the driving force of the first driving means.
【請求項9】 前記操舵力が小さいときはレーン追従機
能を強化すると共に、前記操舵力が大きいときはレーン
追従機能を低下させるように構成したことを特徴とす
る、請求項4項ないし8項のいずれかに記載の車両用操
舵装置。
9. The structure according to claim 4, wherein the lane follow-up function is strengthened when the steering force is small, and the lane follow-up function is reduced when the steering force is large. The vehicle steering system according to any one of 1.
【請求項10】 前記第2の駆動手段が作動されると
き、その作動量に応じて前記第1の駆動手段の駆動力の
最大値を変更するように構成したことを特徴とする請求
項3項または8項のいずれかに記載の車両用操舵装置。
10. When the second drive means is operated, the maximum value of the drive force of the first drive means is changed according to the operation amount of the second drive means. Item 8. The vehicle steering system according to item 1 or item 8.
【請求項11】 前記第2の駆動手段が駆動されて前記
の駆動範囲の規定値に近づくとき、前記第1の駆動手段
の駆動力の最大値を減少させるように構成したことを特
徴とする請求項10項記載の車両用操舵装置。
11. The maximum driving force of the first driving means is reduced when the second driving means is driven to approach a specified value of the driving range. The vehicle steering system according to claim 10.
【請求項12】 前記第2の駆動手段が駆動されて前記
の駆動範囲の規定値に近づくとき、前記第1の駆動手段
の駆動力の最大値を前記第2の駆動手段の駆動力と実質
的に同じレベルに低下させることを特徴とする請求項1
0項または11項記載の車両用操舵装置。
12. The maximum value of the driving force of the first driving means is substantially equal to the driving force of the second driving means when the second driving means is driven to approach a specified value of the driving range. 2. The level is reduced to the same level.
The vehicle steering system according to item 0 or 11.
【請求項13】 前記操舵力検出手段の検出トルクが増
大して規定値に近づくとき、その接近量に応じて前記第
1の駆動手段の駆動力の最大値を変更するように構成し
たことを特徴とする請求項9項記載の車両用操舵装置。
13. When the detected torque of the steering force detecting means increases and approaches a specified value, the maximum value of the driving force of the first drive means is changed according to the approaching amount. The vehicle steering system according to claim 9.
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