JP2008068662A - Attention arousing system for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、乗員の注意を喚起する車両用注意喚起システムに関し、特に、ステアリングホイールを振動させて注意を喚起する車両用注意喚起システムに関する。 The present invention relates to a vehicle alert system that alerts an occupant, and more particularly to a vehicle alert system that vibrates a steering wheel to alert the vehicle.
障害物との接近や運転者の漫然運転等に注意を促すため、警報音を吹鳴したり音声メッセージを出力する注意喚起システムが知られている。走行中の運転者は、音楽やラジオを聴いていたり音による注意喚起は煩わしさを感じさせる場合もあることから、振動による注意喚起が提案されている(例えば、特許文献1、2参照。)。特許文献1記載の注意喚起システムは、ステアリングホイールのスポーク部に振動モータを設け、所定の条件下で振動モータが回転することで運転者に注意喚起するものである。また、特許文献2記載の注意喚起システムは、電動パワーステアリング装置を備えており、障害物との接近を検知すると操舵をアシストするアクチュエータの目標制御値を周期的に変更することで、ステアリングホイールに振動を生じさせる。
しかしながら、特許文献1記載の注意喚起システムでは、振動を加えるための振動モータ等を別途追加する必要があるためコスト高となるという問題がある。また、特許文献2記載の注意喚起システムは、運転者の操舵に影響を及ぼさないようアクチュエータの目標制御値に制約を受けざるを得ないので、ステアリングホイールに生じる振動も微少なものとなってしまう。ステアリングホイールは路面からの振動を運転者に伝達してしまうため、運転者は路面からの振動との区別が困難であり十分に注意喚起できないという問題がある。
However, the alerting system described in
本発明は、上記課題に鑑み、新たなアクチュエータを追加することなく振動を生じさせて注意喚起することが可能な車両用注意喚起システムを提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a vehicle alert system that can generate a vibration without adding a new actuator.
上記課題を解決するため、本発明は、操舵をアシストする電動パワーステアリング装置に適用可能であって、車両周辺を監視するセンサが検出した信号に基づき運転者に注意喚起する車両用注意喚起システムにおいて、ステアリングホイール又はスポークの周囲に弾性体を介して接続された振動マスと、アシストトルクを発生するアクチュエータと、信号に基づきアクチュエータを周期的に駆動させる振動制御手段と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is applicable to an electric power steering apparatus that assists steering, and is a vehicle alert system that alerts a driver based on a signal detected by a sensor that monitors the periphery of the vehicle. And a vibration mass connected to the periphery of the steering wheel or the spoke via an elastic body, an actuator for generating assist torque, and vibration control means for periodically driving the actuator based on a signal. .
本発明によれば、予め備えた操舵アシスト用のアクチュエータにより、弾性体を介して接続された振動マスを振動させるので、新たなアクチュエータを追加することなく振動を生じさせて注意喚起することが可能な車両用注意喚起システムを提供することができる。 According to the present invention, since the vibration mass connected via the elastic body is vibrated by the steering assist actuator provided in advance, it is possible to generate a vibration without adding a new actuator and call attention. A vehicle alert system can be provided.
また、本発明の一形態において、弾性体及び振動マスは、ステアリングホイール又はスポークの周囲に所定間隔をあけて複数個配設されている、ことを特徴とする。 In one embodiment of the present invention, a plurality of elastic bodies and vibration masses are arranged around the steering wheel or the spoke at a predetermined interval.
本発明によれば、複数の振動マスの運動により振動を生じさせ、運転者がそれを感触により検知することができる。 According to the present invention, vibration is generated by the movement of a plurality of vibration masses, and the driver can detect it by touch.
また、本発明の一形態において、振動マスは、ステアリングホイール又はスポークの周囲にリング状に配設される、ことを特徴とする。 In one embodiment of the present invention, the vibration mass is arranged in a ring shape around the steering wheel or the spoke.
本発明によれば、リング状の振動マスは質量を大きくすることができるため、振幅を大きくして確実に注意喚起することができる。 According to the present invention, since the ring-shaped vibration mass can increase the mass, the amplitude can be increased and the user can be surely alerted.
また、本発明の一形態において、弾性体はステアリングホイールの円周に沿って設けられた溝内に一端が接続され、振動マスは弾性体の他端に一部を溝より突出して接続されている、ことを特徴とする。 In one embodiment of the present invention, one end of the elastic body is connected to the groove provided along the circumference of the steering wheel, and the vibration mass is connected to the other end of the elastic body by protruding partly from the groove. It is characterized by that.
本発明によれば、振動マスの一部が突出することで、運転者がステアリングホイールを把持しやすくかつ少ない抵抗で振動マスが振動できる。 According to the present invention, since a part of the vibration mass protrudes, the vibration mass can vibrate with a small resistance that makes it easy for the driver to grip the steering wheel.
また、本発明の一形態において、ステアリングホイールの高さ又は角度を変更する電動チルト機構又は電動テレスコピック機構を備えた電動パワーステアリング装置に適用可能であって、車両周辺を監視するセンサが検出した信号に基づき運転者に注意喚起する車両用注意喚起システムにおいて、ステアリングホイール又はスポークの周囲に弾性体を介して接続された振動マスと、高さを変更する第1アクチュエータ又は角度を変更する第2アクチュエータと、信号に基づき第1アクチュエータ又は第2アクチュエータを周期的に正逆転駆動する振動制御手段と、を有することを特徴とする。 In one embodiment of the present invention, a signal detected by a sensor that monitors a vehicle periphery and is applicable to an electric power steering device including an electric tilt mechanism or an electric telescopic mechanism that changes the height or angle of a steering wheel. In the vehicle alert system for alerting the driver based on the above, the vibration mass connected to the periphery of the steering wheel or the spoke via the elastic body, the first actuator for changing the height, or the second actuator for changing the angle And vibration control means for periodically driving the first actuator or the second actuator forward and backward based on the signal.
本発明によれば、操舵アシストのためにモータが駆動された状態であっても、電動チルト機構のアクチュエータ又は電動テレスコピック機構のアクチュエータを駆動してステアリングホイールに振動を生じさせるため、操舵アシストモータのトルクが不足することを防止できる。 According to the present invention, even when the motor is driven for steering assist, the actuator of the electric tilt mechanism or the actuator of the electric telescopic mechanism is driven to generate vibration in the steering wheel. It is possible to prevent the torque from being insufficient.
新たなアクチュエータを追加することなく振動を生じさせて注意喚起することが可能な車両用注意喚起システムを提供することができる。 It is possible to provide a vehicle alert system that can generate a vibration without adding a new actuator to alert the vehicle.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態の注意喚起システム1は、電動パワーステアリング(以下、EPSという)、電動チルト機構又は電動テレスコピックのアクチュエータを駆動して、振動マスを備えたステアリングホイール(以下、STGという)に振動を生じさせ、運転者に注意喚起する。これらの車載装置は元来アクチュエータを備えているので、新たなアクチュエータを追加することなく、また、振動マスを備えているため路面からの振動と異なる振動を生じさせることができる。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. The
図1は、車両用注意喚起システム1の機能ブロック図を示す。車両用注意喚起システム1は、障害物等との距離や画像データの解析結果に基づき種々の制御を実現する距離制御ECU(Electronic Control Unit)13、STGに操舵力を付加してレーンキーピングなどの制御を行う電動パワーステアリングECU(以下、電動パワステECUという)23等がCAN(Contoroller Area Network)等の車内LANにより接続されて構成される。なお、距離制御ECU13による距離の検出結果に応じて障害物との距離や速度を制御するため、エンジンECUやスキッドコントロールECUが接続されている。
FIG. 1 shows a functional block diagram of a
距離制御ECU13及び電動パワステECU23は、プログラムを実行するCPU、プログラムを記憶したROM、データやプログラムを一時的に記憶するRAM、NV−RAM(Non Volatile RAM)、データを入力及び出力する入出力インターフェイス、他のECUと通信する通信部がバスを介して接続されたマイコンとして構成される。CPUがプログラムを実行することで、アクチュエータを駆動してSTGを振動させる後述の振動制御手段23aが実現される。
The
距離制御ECU13にはミリ波レーダ装置11及びカメラセンサ12が接続されている。ミリ波レーダ装置11は、車両前方のフロントグリル内や車両後部のバンパ内に配設され、車両の斜め前方を含む前方(以下、単に前方という)及び車両の斜め後方を含む後方(以下、単に後方という)の障害物を検出する。なお、前方又は後方のいずれかにのみ配設されていてもよい。
A millimeter wave radar device 11 and a
ミリ波レーダ装置11は、ミリ波(30GHz〜300GHz)の波長のうち、所定の波長のレーダを発信し障害物に反射して帰ってきたミリ波を受信する。ミリ波レーダの射程範囲内に障害物が存在した場合、障害物から反射波が帰ってくるので、ミリ波レーダ装置11は発信してから反射波が受信されるまでの時間により障害物までの距離を検出する。障害物の方向は、反射波の帰って来た方向である。また、反射波の周波数はドップラー効果により相対速度に応じて変化するので、周波数変化を利用することで相対速度を検出することができる。さらに、ミリ波レーダ装置11は、ヨーレートセンサやステアリングセンサの検出値に基づきカーブ半径を推定し、障害物の検出方向の補正を行う。なお、車幅方向に複数の受信アンテナを備え、左右の受信アンテナが受信する反射電波の強弱又は周波数を解析することで障害物の存在する方向を検出してもよい。なお、ミリ波レーダ装置11はレーザレーダ装置であってもよく、この場合、レーダの発信方向を変えながら障害物をスキャニングすることで同様にして障害物との距離、相対速度及び方向を検出する。 The millimeter wave radar device 11 receives a millimeter wave that is returned from a millimeter wave (30 GHz to 300 GHz) wavelength by transmitting a radar having a predetermined wavelength and reflecting it to an obstacle. When there is an obstacle within the range of the millimeter wave radar, the reflected wave returns from the obstacle, so the millimeter wave radar device 11 reaches the obstacle depending on the time from when the reflected wave is received until the reflected wave is received. Detect distance. The direction of the obstacle is the direction from which the reflected wave has returned. Further, since the frequency of the reflected wave changes according to the relative speed due to the Doppler effect, the relative speed can be detected by using the frequency change. Further, the millimeter wave radar device 11 estimates the curve radius based on the detection value of the yaw rate sensor or the steering sensor, and corrects the obstacle detection direction. Note that a plurality of receiving antennas may be provided in the vehicle width direction, and the direction in which an obstacle exists may be detected by analyzing the strength or frequency of reflected radio waves received by the left and right receiving antennas. The millimeter wave radar device 11 may be a laser radar device. In this case, the distance, relative speed, and direction from the obstacle are similarly detected by scanning the obstacle while changing the transmission direction of the radar. .
カメラセンサ12は、室内ルームミラーや車両前部又は車両後部に搭載され、車両前方及び後部へ向けて水平下向きに所定角範囲で広がる領域を撮影する。カメラセンサ12はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)やCCD(Charge Coupled Device)の光電変換素子により、所定の輝度階調(例えば、256階調)の画像データを出力する。
The
カメラセンサ12は白線検出装置を備え、画像データに対し画像処理を行い、その画像に映し出されている道路上に描かれた走行レーンを区切る白線を検出する。白線検出装置は、例えば、画像データの輝度に基づき、所定の閾値以上の輝度を有する領域を画像データの底部から上方に向けて探索する。白線は両端に高周波成分たるエッジを有するので、車両前方の画像データの輝度値を水平方向に微分すると、白線の両端にピークが得られるので白線部分が推定できる。さらに推定した白線部分について、白線の特徴である、輝度が高い、線状の形状である等の特徴のある領域に、マッチングなどの手法を適用して白線を検出する。なお、カメラセンサ12としてステレオカメラを備え、障害物との距離、方向、相対速度を検出してもよい。
The
カメラセンサ12は、検出した白線の曲率、白線に対する車両のヨー角、左右の白線間の距離(車線幅)、車線幅の略中央に設定した目標走行線からのオフセット位置(以下、これらを単に白線情報という)、等を距離制御ECU13に送出する。
The
距離制御ECU13は、オフセット位置に比例した目標操舵力を演算し電動パワステECU23に送出すると共に、障害物と異常接近するおそれがある場合や走行レーンから逸脱するおそれがある場合に、STG14に振動を発生させるための振動情報を電動パワステECU23に送出する。また、警報音を吹鳴する必要がある場合は警報音情報をスキッドコントロールECUに送出する。
The
電動パワステECU23は、モータ19を制御してSTG14の操舵アシスト、強制的な操舵又は操舵の制限等の制御を行う。STG14はステアリングシャフト15を介してギヤボックス21に連結されており、STG14が操舵されると、ギヤボックス21内においてピニオンギヤと歯合したラックギヤがラックバー22を左右に揺動する。ラックバー22の左右にはタイロッドが接続されているため、操舵輪FL及びFRが操舵される。
The electric
ステアリングシャフト15には、操舵トルクを検出するトルクセンサ16、及び、歯車減速機構17,18を介してモータ19が接続されており、検出された操舵トルクは電動パワステアECU23に入力される。
A
電動パワステECU23は、運転者がSTG14を操舵した際の操舵トルク及び操舵方向を検出し、運転者の操舵トルクをアシストする方向にモータ19を駆動することで操舵アシスト制御を行う。また、距離制御ECU13から送出された目標操舵力でモータ19を駆動することで、レーンキーピング制御を行う。
The electric
そして、距離制御ECU13から障害物等との異常接近や白線からの逸脱のおそれがあることを示す振動情報を受信すると、モータ19を制御してSTG14に振動を生じさせる。振動を生じさせる場合、振動制御手段23aは所定の正逆の目標制御値を周期的にモータ19に与える。例えば、目標制御値をA(正の値)とすると、A→−A、−A→Aを交互に繰り返したり、A→0、0→Aを交互に繰り返す。また、Aと異なる目標制御値B(正の値)を用いて、A→−B→B→−Aなどのように駆動して注意喚起性を向上できる。
Then, when vibration information indicating that there is a possibility of abnormal approach to an obstacle or deviation from the white line is received from the
なお、目標制御値は、モータ19の駆動量がSTG14の遊び以下となるように定めることが好適である。遊び以下であれば、STG14に操舵力が作用しないので振動により車両が左右に操舵されることが防止できる。
The target control value is preferably determined so that the driving amount of the
続いて、本実施例のSTG14について説明する。図2は、STG14の概略図の一例を示す。STG14は、環状のリム部31を4本のスポークから成るスポーク部37が橋架した構造であって、スポーク部37はエアバッグ装置等が収納したパッドで覆われている。
Subsequently, the
リム部31の外周には全周にわたって、リム部31よりも高いか又は同程度の高さの振動マス32が設けられている。振動マス32の突出量は数ミリ程度であって、円周方向に1cm当たり1〜3個程度配設される。したがって、運転者がSTG14を握ると振動マス32に触れることができる。
On the outer periphery of the
振動マス32は、運転者が触れるリム部31の外周側(半径方向外側)に形成されることが好ましいが、運転者がSTG14の操舵の際に触れる部分であればリム部31の幅の略中央や内周側、スポークなどに設けてもよい。なお、振動マス32が直接、運転者の掌に触れなくても、振動マス32の振動はリム部31を介して運転者に伝達される。
The
図2(b)は、図2(a)のAA線及びBB線断面図の一例を示す。ウレタンや木材等で構成されるリム部31は、略中心に円形状の芯金34を全周にわたって有し、リム部31の外周側に上述した振動マス32を収納するための凹部38又は溝39が全周にわたって形成されている。
FIG. 2B shows an example of a cross-sectional view taken along line AA and BB in FIG. The
振動マス32は弾性体33を介して凹部38の底部に接続されている。弾性体33は、バネ、ゴム、ダンパ等であり、STG14の半径方向又は円周方向に付勢力を作用させずに振動マス32を保持する。したがって、振動マス32は接続された凹部38の底部を中心にSTG14の円周方向に揺動自在である。なお、弾性体33は芯金34に接続してもよい。
The
図2(c)は、STG14を矢印Cの方向から見た側面図を示す。振動マス32は、円錐、三角錐、四角錐、又は、円柱や四角柱等の3次元形状であって、所定間隔又は不等間隔に配置されている。振動マス32の振幅は凹部38の大きさに制約されるので、振動マス32は凹部38の直径を振幅にして振動する。
FIG. 2C shows a side view of the
なお、図2(d)に示すように、STG14の全周にわたり溝39を形成してもよい。図2(d)では、所定間隔毎に振動マス32及び弾性体33を接続すると共に、振動マス32と同じ間隔で孔35を設けたカバー36で溝39を覆っている。カバー36に孔35が設けられるので、振動マス32の振幅を孔35の大きさにより調整することができる。図では、孔35の形状をSTG14の円周方向に長軸を有する楕円としたが、これにより円周方向の振幅を増大できる。なお、振動マス32をリム部31の厚み方向に2段以上配設してもよい。
In addition, as shown in FIG. 2D, the
振動マス32は、金属、ガラス、樹脂等により構成されるが、振幅を大きくして運転者の触感を大きくするため比較的比重の大きい素材(例えば、金属)を用いることが好適である。
The
以上のような構成により、振動情報に基づき振動制御手段23aがモータ19を周期的に微少に駆動すると、弾性体33により振幅が増幅されて、モータ19の駆動量よりも大きい振幅で振動マス32を振動させることができる。
With the configuration as described above, when the vibration control means 23a periodically and slightly drives the
ところで、振動マス32の振幅は共振した場合に極大になるため、モータ19を駆動する振動数(=1/周期)は、振動マス32が共振する振動数であることが好適である。共振する振動数は系の固有振動数であるが、図2のようにバネに質点が接続された系の固有振動数fは、kをバネ定数、mを質量とした場合√(k/m) に比例することが知られている。すなわち、Cを定数として次のように表すことができる。
f =C √(k/m)
振動制御手段23aは、このようにして求められた振動数で周期的にモータ19を周期的に微少に駆動する。
By the way, since the amplitude of the
f = C√ (k / m)
The vibration control means 23a periodically drives the
次に、STG14の別の形態について説明する。図3は、STG14の概略図の一例を示す。なお、図3において図2と同一部分には同一の符号を付しその説明は省略する。
Next, another form of the
図3(a)では、STG14の全周にわたって振動マス41がリング状に設けられている点で図2(a)と異なる。振動マス41は、STG14の円周方向に全周にわたって設けられた溝39の底部に、弾性体33により所定間隔毎にリム部31に接続されている。
3A differs from FIG. 2A in that the
図3(b)は図3(a)のAA線及びBB線断面図を示す。振動マス41の断面視の形状は、振動マス41の振動を妨げないよう、運転者の手との接触面積が小さくなる形状であることが好適である。図3(b)では、振動マス41の断面視の形状を外周方向に頂点を有する略三角形としたが、外周方向に凸な半円、U字型等であってもよい。また、振動マス41の高さは一様である必要はなく、凹凸を有したり、波打ち状に加工されていてもよい。
FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA and BB in FIG. The cross-sectional shape of the
図3(c)は、STG14を矢印Cの方向から見た側面図を示す。上述のとおり、振動マス41は、STG14の外周にリング状に設けられ、弾性体33の伸長量が許容する範囲で円周方向に揺動自在となる。孔35による振幅の制限がなく、また、リング状の振動マス41は質量を大きくすることができるため、振動マス32に比べ振幅を増大することができる。したがって、運転者が感知する触感を増大することができる。なお、振動マス41の材質には、振動マス32と同様に、運転者の触感を大きくするため比較的比重の大きい素材(例えば、金属)を用いることが好適であるが、振動マス32よりも全体の質量が大きいので樹脂等で構成してもよい。
FIG. 3C shows a side view of the
また、モータ19を周期的に駆動する振動数は、振動マス32と同様に、振動マス41が共振する振動数であることが好適である。振動マス41はリング状に一体であるので、質量mは振動マス41の全体の質量となる。また、複数のバネは全て振動マス41に接続されているので、弾性体33の1つ当たりのバネ定数にバネの数を乗じたものがバネ定数kとなる。振動制御手段23aは、このようにして求められた振動数でモータ19を周期的に微少に駆動する。
Further, the frequency at which the
以上のように、本実施例によれば、新たなアクチュエータを追加せずにSTG14を振動させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the
実施例1では、STG14の全体を一様に振動させたが、本実施例ではSTG14の左右のいずれか又は全体を選択的に振動させる注意喚起システムについて説明する。
In the first embodiment, the
図4は、左右のいずれか又は全体を選択的に振動させることが可能なSTG14の概略図の一例を示す。なお、図4において図2と同一構成部分には同一の符号を付しその説明は省略する。図4では、図2と同様に、リム部31の外周の全周にわたって振動マス32が設けられているが、振動マス32はSTG14の左右で固有振動数が異なる。
FIG. 4 shows an example of a schematic diagram of the
固有振動数fはf=C √(k/m)であるので、左側の振動マス32Lの質量をmL、バネ定数をkLとした場合、左側の振動マス32Lの固有振動数fLはC
√(kL/mL)となる。同様に、右側の振動マス32Rの固有振動数fRはC √(kR/mR)となる。
Since the natural frequency f is f = C√ (k / m), when the mass of the
√ (k L / m L ) Similarly, the natural frequency f R of the
すなわち、本実施例ではfLとfRが異なるように設計することで、STG14の左半分、右半分又は全体を選択的に振動させる。
That is, in the present embodiment, the left half, the right half, or the whole of the
・STG14の左側を振動させる場合
振動制御手段23aは、左側の振動マス32Lの固有振動数と同じfL〔Hz〕でモータ19を周期的に微少に駆動する。すると、左側の振動マス32Lは共振するが、右側の振動マス32Rは共振しないので、左側の振動マス32Lのみを大きな振幅で振動させることができる。
・ When vibrating the left side of STG14
The vibration control means 23a periodically drives the
・STG14の右側を振動させる場合
振動制御手段23aは、右側の振動マス32Rの固有振動数と同じfR〔Hz〕でモータ19を周期的に微少に駆動する。すると、右側の振動マス32Rは共振するが、左側の振動マス32Lは共振しないので、右側の振動マス32Rのみを大きな振幅で振動させることができる。
In the case of vibrating the right side of the
・STG14の全体を振動させる場合
STG14の左右を共に振動させる場合、左右の振動マス32L、32Rに共通する固有振動数で、振動制御手段23aがモータ19を周期的に微少に駆動する。左右の振動マス32L、32Rに共通する固有振動数は、固有振動数fLと固有振動数fRの最小公倍数、及び、その整数倍の振動数である。
When Vibrating the
例えば、fR=fL×1.5〔Hz〕の場合、fL×3〔Hz〕の振動数でモータ19を周期的に駆動する。左右の振動マス32L、32Rに共通する固有振動数の振動をモータ19が与えることで、左右の振動マス32L、32Rが共に共振するので、STG全体を振動させることができる。
For example, if f R = f L × 1.5 [Hz], the
図5は、振動制御手段23aが、障害物が接近してくる側に応じてSTG14の左、右又は全体を選択的に振動させる制御手順のフローチャート図を示す。
FIG. 5 shows a flowchart of a control procedure in which the vibration control means 23a selectively vibrates the left, right or whole of the
距離制御ECU13は、異常接近するおそれのある先行車両等の障害物を検出したり、車線から逸脱するおそれが生じた場合に振動情報を電動パワステECU23に送出する。
振動制御手段23aは、この振動情報が受信されたか否かを判定する(S1)。振動情報には障害物の方向又は車線を逸脱する方向が含まれている。振動情報が受信されない場合(S1のNo)、ステップS1の判定を繰り返す。
The
The vibration control means 23a determines whether this vibration information has been received (S1). The vibration information includes the direction of the obstacle or the direction deviating from the lane. If vibration information is not received (No in S1), the determination in step S1 is repeated.
振動情報が受信された場合(S1のYes)、振動制御手段23aは注意喚起する方向を判定する(S2)。判定の結果、左方向に障害物又は車線逸脱のおそれがある場合は左側の振動マス32Lが共振する振動数でモータ19を駆動し(S3)、右方向に障害物又は車線逸脱のおそれがある場合は右側の振動マス32Rが共振する振動数でモータ19を駆動し(S5)、進行方向の正面に障害物が検出された場合は振動マス32L及び32Rが共に共振する振動数でモータ19を駆動する(S5)。
When vibration information is received (Yes in S1), the
ついで、振動制御手段23aは振動情報が受信されるか否かを再度判定する(S6)。振動情報が受信される場合(S6のYes)、運転者が回避操作を行わないと考えられるので、振動制御手段23aは、例えばSTG14の左側、右側、全体を所定の時間毎に繰り返して振動するようモータ19を駆動する(S7)。このような振動を運転者に伝達することで、より確実に注意喚起することができる。
Next, the vibration control means 23a determines again whether or not vibration information is received (S6). When vibration information is received (Yes in S6), it is considered that the driver does not perform the avoidance operation. Therefore, for example, the
本実施例によれば、実施例1の効果に加え、振動マス32L、32Rの固有振動数を変えることで、STG14の左右のいずれか又は全体を選択的に振動させ、注意すべき方向を運転者に伝達することができる。
According to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, by changing the natural frequency of the
なお、本実施例は図2のSTG14の構造に基づき説明したが、図3のリング上の振動マス41を備えたSTG14であっても同様に適用できる。この場合、振動マス41をSTG14の12時及び6時の位置で別体に分離し、振動マス41を左半分と右半分の半円に構成し、左右の半円の振動マスの質量やバネ定数を調整することで左右の固有振動数を異なるものとすることができる。
Although this embodiment has been described based on the structure of the
実施例1又は2では、EPSが操舵アシストに用いるモータ19によりSTG14を振動させることとしたが、例えば車線逸脱のおそれがあるため電動パワステECU23が左右いずれかに操舵アシストした場合に注意喚起すべき状態となりSTG14を振動させると、モータ19のトルクが不足するおそれがある。トルクの大きいモータ19を利用してもよいが、それではコストや車両重量、車載スペース等の観点から好ましくない。
In the first or second embodiment, the EPS causes the
そこで、本実施例では、電動チルト機構又は電動テレスコピックのアクチュエータを利用してSTG14を振動させる。なお、STG14の構造は図2、図3又は図4のいずれであってもよいので説明は省略する。
Therefore, in this embodiment, the
図6は、本実施例の車両用注意喚起システム1の機能ブロック図を示す。なお、図6において図1と同一構成部分には同一の符号を付しその説明は省略する。図6では、CANにボディECU47が接続されると共に、ボディECU47に電動式ステアリングコラム装置50が接続されている。
FIG. 6 shows a functional block diagram of the
電動式ステアリングコラム装置50は、車室内前壁下部から運転席の背もたれ部に向けて斜め上方へ傾斜状に延出している。電動式ステアリングコラム装置50は、首振りチルト方式を採用しており、STG14から延びてステアリングギアに連結されたステアリングシャフト15をその軸の周りに回転可能に保持する3つのステアリングコラム(アッパコラム51,ミドルコラム52,ロアコラム53)を備えている。各コラム51,52,53の相対位置を適宜調節することによって、ステアリングシャフト15、ひいてはSTG14が所望の位置に保持される。
The electric
アッパコラム51は、内部にステアリングシャフト15のユニバーサルジョイントを収容している。アッパコラム51は、ミドルコラム52の後端に形成されたフォーク部54にチルトヒンジピン54aを介してチルト可能に取り付けられている。すなわち、アッパコラム51をチルトヒンジピン54aを支点として揺動させることにより、STG14のチルト位置を調節することができる。
The
ミドルコラム52は、ロアコラム53に内嵌・保持され、アッパコラム51を支持するフォーク部54と共に軸線方向に摺動可能になっている。すなわち、車体側に固定されたロアコラム53に対してミドルコラム52を適宜進退させることにより、アッパコラム51がステアリングシャフト15と共にその軸方向に移動し、ステアリングホイール15のテレスコピック位置を調節することができる。
The
アッパコラム51のチルト位置は、電動チルトアクチュエータ70によって調節される。この電動チルトアクチュエータ70は、ギアボックス69が付設された電動モータ68と、この電動モータ68に駆動される伸縮ロッド装置71とにより構成されている。
The tilt position of the
伸縮ロッド装置71から延びるアクチュエータロッド71aは、電動モータ68の回転に応じて伸縮する。伸縮ロッド装置71の前端部は、ミドルコラム52に固定されたブラケット65にピン66で枢着されており、ヒンジを構成している。アクチュエータロッド71aの後端部は、アッパコラム51に固定されたブラケット73にピン72で枢着されており、ヒンジを構成している。したがって、伸縮ロッド装置71からアクチュエータロッド71aを徐々に繰り出せば、アッパコラム51がミドルコラム52に対して反時計方向に滑らかに回転することになり、STG14を上向きに傾けることができる。一方、伸縮ロッド装置71中にアクチュエータロッド71aを徐々に収納すれば、アッパコラム51がミドルコラム52に対して時計方向に滑らかに回転することになり、STG14を下向きに傾けることができる。
The
アッパコラム51のテレスコピック位置は、電動チルトアクチュエータ70とほぼ同一構造の電動テレスコピックアクチュエータ60によって調節される。すなわち、この電動テレスコピックアクチュエータ60は、ギアボックス58が付設された電動モータ59と、この電動モータ59に駆動される伸縮ロッド装置62とにより構成されている。
The telescopic position of the
伸縮ロッド装置62の前端部は、ロアコラム53に固定されたブラケット64にピン63で枢着されており、ヒンジを構成している。アクチュエータロッド62aの後端部は、ミドルコラム52のフォーク部54に固定されたブラケット55にピン56で枢着されており、ヒンジを構成している。したがって、伸縮ロッド装置62からアクチュエータロッド62aを繰り出せば、ミドルコラム52がロアコラム53から繰り出されることになり、STG14を後退させることができる。一方、伸縮ロッド装置62内にアクチュエータロッド62aを収納すれば、ミドルコラム52がロアコラム53に繰り込まれることになり、STG14を前進させることができる。なお、ミドルコラム52に固定されたブラケット65は、ロアコラム53に形成された溝53aに案内され、ミドルコラム52と共にロアコラム53に対して軸線方向に沿って摺動できるようになっている。
The front end portion of the telescopic rod device 62 is pivotally attached to a bracket 64 fixed to the
本実施例では、ボディECU47が振動制御手段47aを備えることとし、振動制御手段47aが電動チルトアクチュエータ70又は電動テレスコピックアクチュエータ60の少なくとも一方を周期的に正逆転駆動して振動マス32又は41を振動させる。なお、電動チルトアクチュエータ70又は電動テレスコピックアクチュエータ60の一方のみを駆動する場合どちらのモータを駆動してもよいが、振動マス32又は振動マス41の運動方向が円周方向であることを考慮すれば電動チルトアクチュエータ70を駆動することが好適である。
In this embodiment, the
以上のような構成により、振動制御手段47aが電動チルトアクチュエータ70を駆動してSTG14を傾動させ又は電動テレスコピックアクチュエータ60を駆動してSTG14を縮伸すると、振動マスの運動が伝達されてSTG14が振動する。
With the configuration described above, when the
また、STG14の駆動方向に合わせて、振動マス32又は振動マス41の振動方向を変更してもよい。図7(a)は、リム部31の厚み方向に振幅が大きくなるように凹部38を設けたSTG14の側面図を示す。なお、図7(a)において図2と同一構成部分の説明は省略する。図7(a)では、凹部38がリム部31の厚み方向に楕円の長軸を有するように形成されているため、振動マス32はリム部31の厚み方向に大きな振幅で振動することができる。したがって、電動テレスコピックアクチュエータ60によりSTG14を伸縮方向に駆動して振動マス32を振動させる場合に好適となる。なお、振動マス41を備えたSTG14を搭載した場合、溝39の幅を大きくすれば、リム部31の厚み方向に大きな振幅で振動することができる。
Further, the vibration direction of the
また、図7(b)は、リム部31の厚み斜め方向に振幅が大きくなるように凹部38を設けたSTG14の側面図を示す。図7(b)では、凹部38がリム部31の厚み斜め方向に楕円の長軸を有するように形成されているため、振動マス32はリム部31の厚み斜め方向に大きな振幅で振動することができる。したがって、電動チルトアクチュエータ70によりSTG14を傾動方向に駆動して振動マス32を振動させる場合に好適となる。
FIG. 7B shows a side view of the
なお、本実施例においても、左右の振動マスの固有振動数を変えることで、STG14の左若しくは右、又は全体を選択的に振動させることができる。
Also in this embodiment, the left, right, or whole of the
本実施例によれば、操舵アシストのためにモータ19が駆動された状態であっても、電動チルトアクチュエータ70又は電動テレスコピックアクチュエータ60を駆動してSTG14に振動を生じさせるため、モータ19のトルクが不足することがない。また、モータ19,電動チルトアクチュエータ70及び電動テレスコピックアクチュエータ60は、車載されているので新たにアクチュエータを追加する必要がない。また、STG14を操舵する方向とは異なるリム部31の厚み方向等に振動マス32を振動させることができるので、注意喚起性を向上させることができる。
According to the present embodiment, even when the
1 車両用注意喚起システム
11 ミリ波レーダ装置
12 カメラセンサ
13 距離制御ECU
14 ステアリングホイール
19 モータ(アクチュエータ)
23 電動パワーステアリングECU
23a,47a 振動制御手段
31 リム部
32、41 振動マス
33 弾性体
35 孔
36 カバー
38 凹部
39 溝
60 電動テレスコピックアクチュエータ
70 電動チルトアクチュエータ
DESCRIPTION OF
14
23 Electric power steering ECU
23a, 47a Vibration control means 31
Claims (5)
ステアリングホイール又はスポークの周囲に弾性体を介して接続された振動マスと、
アシストトルクを発生するアクチュエータと、
前記信号に基づき前記アクチュエータを周期的に駆動させる振動制御手段と、
を有することを特徴とする車両用注意喚起システム。 In a vehicle alert system that is applicable to an electric power steering device that assists steering and that alerts a driver based on a signal detected by a sensor that monitors the periphery of the vehicle,
A vibrating mass connected via an elastic body around the steering wheel or spoke;
An actuator that generates assist torque;
Vibration control means for periodically driving the actuator based on the signal;
A vehicle alert system characterized by comprising:
ことを特徴とする請求項1記載の車両用注意喚起システム。 A plurality of the elastic body and the vibration mass are arranged at predetermined intervals around the steering wheel or the spoke.
The alerting system for vehicles according to claim 1 characterized by things.
ことを特徴とする請求項1記載の車両用注意喚起システム。 The vibration mass is disposed in a ring shape around the steering wheel or the spoke.
The alerting system for vehicles according to claim 1 characterized by things.
ことを特徴とする請求項1記載の車両注意喚起システム。 One end of the elastic body is connected to a groove provided along the circumference of the steering wheel, and the vibration mass is connected to the other end of the elastic body so that a part protrudes from the groove.
The vehicle alert system according to claim 1.
ステアリングホイール又はスポークの周囲に弾性体を介して接続された振動マスと、 前記高さを変更する第1アクチュエータ又は前記角度を変更する第2アクチュエータと、
前記信号に基づき第1アクチュエータ又は第2アクチュエータを周期的に正逆転駆動する振動制御手段と、
を有することを特徴とする車両用注意喚起システム。 A vehicle that can be applied to an electric power steering device having an electric tilt mechanism or an electric telescopic mechanism that changes the height or angle of a steering wheel, and alerts the driver based on a signal detected by a sensor that monitors the periphery of the vehicle In the alert system for
A vibration mass connected via an elastic body around a steering wheel or spoke; a first actuator for changing the height; or a second actuator for changing the angle;
Vibration control means for periodically driving the first actuator or the second actuator forward and backward based on the signal;
A vehicle alert system characterized by comprising:
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- 2006-09-12 JP JP2006246936A patent/JP2008068662A/en active Pending
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