JP2001187582A - パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】車線逸脱時における操舵補助を適切に行うこと
により、半自動化された操舵感を与えることができるパ
ワーステアリング装置を提供する。 【解決手段】車両が車線の左側に逸脱したときは、左方
向への操舵トルクに対応した目標電流を小さくし、右方
向への操舵トルクに対応した目標電流を大きくする。車
両が車線の右側に逸脱したときには、右方向への操舵ト
ルクに対応した目標電流を小さくし、左方向への操舵ト
ルクに対応した目標電流を大きくする。 【効果】車線維持のための修正操舵負担を軽減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両に搭載され
て用いられるパワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、車両のステアリング機構に電
動モータの発生トルクを伝達したり、油圧シリンダを組
み込んだりして、ステアリングホイールによる操舵に応
じた操舵補助力をステアリング機構に与えるパワーステ
アリング装置が用いられている。このようなパワーステ
アリング装置は、たとえば、ステアリングホイールに加
えられるトルクである操舵トルクに応じた操舵補助力を
電動モータや油圧シリンダなどのアクチュエータから発
生させるようになっているが、操舵補助力は、左操舵と
右操舵とで対称に発生されるようになっている。

【０００３】しかし、車線を逸脱したような場合には、
元の車線へ復帰する方向への操舵補助がより重要であ
る。一方、ステアリング機構を自動制御する自動操舵シ
ステムについての提案が従来からなされているが、この
ような自動操舵システムでは、運転者は、緊急回避時等
に一時的に操舵すればよいので、緊張感が低下し、眠気
を催したりするといった問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、車
線逸脱時における操舵補助を適切に行うことにより、半
自動化された操舵感を与えることができるパワーステア
リング装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項１記載の発明は、車両に搭
載されて用いられ、操舵手段（１）による操舵に応じて
ステアリング機構（３）に操舵補助力を与えるパワース
テアリング装置において、ステアリング機構に操舵補助
力を与えるためのアクチュエータ（Ｍ）と、車両が車線
を逸脱するか、または車線を逸脱する傾向にあるかどう
かを検出する車線逸脱検出手段（１１）と、車両が車線
を逸脱したか、または車線を逸脱する傾向にあることが
検出された場合に、車線から逸脱する方向への操舵に対
する操舵補助力よりも、当該車線に復帰する方向への操
舵に対する操舵補助力が大きくなるように上記アクチュ
エータを駆動制御する制御手段（１２，１４）とを含む
ことを特徴とするパワーステアリング装置である。な
お、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構
成要素を表す。

【０００６】この発明の装置は、操舵手段による操舵に
応じてステアリング機構に操舵補助力が与えられる、基
本的に手動の操舵システムを提供する。ただし、自動操
舵システムにおける手動モードにおいてこの発明が適用
されることを妨げるものではない。この発明によれば、
車線を逸脱したか、または車線を逸脱する傾向にあるこ
とが検出されると、車線を逸脱する方向への操舵補助力
よりも、元の車線に復帰する方向への操舵補助力の方が
大きくなるようにアクチュエータが制御される。これに
より、操舵補助の強弱によって正しい進行方向への操舵
が支援されることになり、車線維持のための操舵負担が
軽減されるとともに、半自動化された操舵感が得られ
る。

【０００７】そして、基本的に手動の操舵システムであ
るので、運転者の適度な緊張感が保たれ、自動操舵シス
テムにおける上述の問題もない。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、この
発明の一実施形態に係るパワーステアリング装置の電気
的構成を示すブロック図である。操舵手段としてのステ
アリングホイール１に加えられた操舵トルクは、ステア
リングシャフト２を介して、ステアリング機構３に伝達
される。ステアリング機構３には、アクチュエータとし
ての電動モータＭから操舵補助力が伝達されるようにな
っている。

【０００９】ステアリングシャフト２は、ステアリング
ホイール１側に結合された入力軸２Ａと、ステアリング
機構３側に結合された出力軸２Ｂとに分割されていて、
これらの入力軸２Ａおよび出力軸２Ｂは、トーションバ
ー４によって互いに連結されている。トーションバー４
は、操舵トルクに応じてねじれを生じるものであり、こ
のねじれの方向および量は、トルクセンサ５によって検
出されるようになっている。

【００１０】トルクセンサ５は、たとえば、入力軸２Ａ
と出力軸２Ｂとの回転方向の位置関係の変化に応じて変
化する磁気抵抗を検出する磁気式のもので構成されてい
る。このトルクセンサ５の出力信号は、マイクロコンピ
ュータなどを含む電子制御ユニット１０（ＥＣＵ）に入
力されている。この電子制御ユニット１０には、当該電
動パワーステアリング装置が搭載された車両の前方の画
像を撮像する車載カメラ６からの画像信号と、車両の速
さを検出するための車速センサ７の出力信号とが入力さ
れるようになっている。

【００１１】電子制御ユニット１０は、車載カメラ６が
撮像した車両前方の画像や車速センサ７により検出され
る車速などを利用して車両が車線を逸脱したか、または
車線を逸脱する傾向にあるかどうかを検出する車線逸脱
検出部１１を備えている。この車線逸脱検出部１１は、
路面上において車線の区分を示す区分線などを画像認識
処理によって抽出し、これに基づいて車両が車線を逸脱
したか、または逸脱する傾向にあるかどうかを検出す
る。このような処理には、たとえば、特開平９−２５４
８０３号公報に開示されている手法を用いることができ
る。

【００１２】電子制御ユニット１０は、さらに、トルク
センサ５によって検出される操舵トルクおよび車速セン
サ７によって検出される車速に応じて電動モータＭの目
標電流を定めるためのアシストテーブルを記憶したアシ
ストテーブル記憶部１２を備えている。そして、このア
シストテーブル記憶部１２のアシストテーブルによって
定められた目標電流に基づいて、電動モータＭを駆動す
るためのモータドライバ１３が制御されるようになって
いる。

【００１３】アシストテーブル記憶部１２は、たとえば
不揮発性メモリなどのメモリ素子の一部または全部の記
憶領域を用いて構成されており、操舵トルクの各値に対
応した目標電流値を記憶したアシストテーブルを複数個
記憶している。そして、制御部１４によって、いずれか
のアシストテーブルが選択されて用いられるようになっ
ている。制御部１４は、車線逸脱検出部１１の検出結果
に応じて、いずれかのアシストテーブルを選択する。

【００１４】図２(a)(b)(c)は、アシストテーブル記憶
部１２に記憶されている複数のアシストテーブルを例示
する図であり、操舵トルクに対する目標電流を表すグラ
フの形式で描かれている。この図２においては、右方向
の操舵トルクは正の値で表され、左方向の操舵トルクは
負の値で表されている。同様に、右方向への操舵補助を
発生する目標電流は正符号で表されており、左方向への
操舵補助を発生する目標電流は負符号で表されている。

【００１５】車線逸脱検出部１１が車線からの逸脱また
はその傾向を検出していないときには、図２(a)に示す
第１のアシストテーブルが用いられる。この第１のアシ
ストテーブルは、左右の操舵トルクに対して、対称に操
舵補助力を発生するように設定されている。すなわち、
操舵トルクの絶対値と目標電流の絶対値との関係は、左
右両方向の操舵に関して等しくなっている。車線逸脱検
出部１１が、車線の左側への逸脱またはその傾向を検出
すると、制御部１４は、図２(b)に示す第２のアシスト
テーブルを採用する。この第２のアシストテーブルで
は、通常時に適用される第１のアシストテーブル（図２
(a)）と比較すると、左方向操舵に対する操舵補助力
（目標電流の絶対値）が減少させられているとともに、
右方向操舵に対する操舵補助力（目標電流の絶対値）が
増加させられている。そして、左右の操舵トルクに対し
て、非対称に操舵補助力を発生するように設定されてい
る。すなわち、車線から逸脱する方向（この場合左方
向）への操舵トルクに対応した目標電流の絶対値は、元
の車線に復帰する方向（この場合右方向）への操舵トル
クに対応した目標電流の絶対値よりも小さくなってい
る。

【００１６】一方、車線逸脱検出部１１が、車線の右側
への逸脱またはその傾向を検出すると、制御部１４は、
図２(c)に示す第３のアシストテーブルを採用する。こ
の第３のアシストテーブルでは、通常時に適用される第
１のアシストテーブル（図２(a)）と比較すると、右方
向操舵に対する操舵補助力（目標電流の絶対値）が減少
させられているとともに、左方向操舵に対する操舵補助
力（目標電流の絶対値）が増加させられている。そし
て、左右の操舵トルクに対して、非対称に操舵補助力を
発生するように設定されている。すなわち、車線から逸
脱する方向（この場合右方向）への操舵トルクに対応し
た目標電流の絶対値は、元の車線に復帰する方向（この
場合左方向）への操舵トルクに対応した目標電流の絶対
値よりも小さくなっている。

【００１７】このようにして、この実施形態によれば、
車線からの逸脱またはその傾向が検出されると、車線か
ら逸脱する方向への操舵補助力よりも、当該車線に復帰
する方向への操舵補助力の方が大きくなるので、車線へ
の復帰を良好に補助することができる。これにより、手
動操舵システムを基調とした半自動化された操舵システ
ムを実現することができ、車線維持のための修正操舵負
担を軽減できる。そして、完全に自動化された操舵シス
テムと比較すると、運転者の適度の緊張を保つことがで
き、安全性の高い操舵システムを提供できる。

【００１８】以上、この発明の一実施形態について説明
したが、この発明は他の形態で実施することもできる。
たとえば、上述の実施形態では、通常走行時、左側への
車線逸脱時および右側への車線逸脱時に対応して３つの
アシストテーブルを切り換えて用いるようにしている
が、アシストテーブルは１つのみとして、アシストテー
ブルから出力された目標電流を補正することによっても
同等の処理が可能である。

【００１９】また、上述の実施形態では、電動モータを
アクチュエータとして用いたパワーステアリング装置を
例にとったが、この発明は、たとえば、油圧シリンダを
アクチュエータとして用いた装置においても適用するこ
とができる。その他、特許請求の範囲に記載された事項
の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係るパワーステアリン
グ装置の概念的な構成を示すブロック図である。

【図２】(a)通常時、(b)左側への車線逸脱時、および
(c)右側への車線逸脱時にそれぞれ採用されるアシスト
テーブルを例示するグラフである。

【符号の説明】

１ ステアリングホイール ３ ステアリング機構 Ｍ 電動モータ ６ 車載カメラ ７ 車速センサ １０ 電子制御ユニット １１ 車線逸脱検出部 １２ アシストテーブル記憶部 １３ モータドライバ １４ 制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両に搭載されて用いられ、操舵手段によ
   る操舵に応じてステアリング機構に操舵補助力を与える
   パワーステアリング装置において、 ステアリング機構に操舵補助力を与えるためのアクチュ
   エータと、 車両が車線を逸脱するか、または車線を逸脱する傾向に
   あるかどうかを検出する車線逸脱検出手段と、 車両が車線を逸脱したか、または車線を逸脱する傾向に
   あることが検出された場合に、車線から逸脱する方向へ
   の操舵に対する操舵補助力よりも、当該車線に復帰する
   方向への操舵に対する操舵補助力が大きくなるように上
   記アクチュエータを駆動制御する制御手段とを含むこと
   を特徴とするパワーステアリング装置。