JP2008290679A - Steering assist device - Google Patents

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Chumsamutr Rattapon
チュムサムット ラッタポン
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steering assist device capable of preventing any mistaken determination for presence/absence of the steering operation. <P>SOLUTION: The steering assist device 1 comprises a camera 9 for picking up an image of a traveling passage in front of a vehicle, a torque sensor 11 for detecting the steering torque applied to the steering, and an ECU 12. The ECU 12 has a lane maintenance control unit 13 which controls an EPS motor 8 so as to acquire the assist torque to allow the vehicle to travel along a lane based on the picked-up image by the camera 9, and control an EPS motor 8 so as to apply this assist torque to a steering mechanism, and a steering operation determination unit 14 for determining whether or not a driver performs the steering operation based on the data of the friction force generated in a gear of the steering mechanism and the friction force generated in a steering column, the assist torque value obtained by the lane maintenance control unit 13, and the detected value of the torque sensor 11 and its duration. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両の操舵機構にアシストトルクを付与して操舵支援を行う操舵支援装置に関するものである。   The present invention relates to a steering assistance device that provides steering assistance by applying an assist torque to a steering mechanism of a vehicle.

従来の操舵支援装置としては、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。特許文献１に記載の操舵支援装置は、ドライバがステアリングホイールから手を放したか否かに基づいて、車両が車線に沿って走行するようにステアリング機構を自動操舵する自動操舵モードと、電動モータから発生されるトルクをステアリング機構に与えて操舵補助を行うアシストモードとを切り換えるものである。
特開２００２−２００９８５号公報 As a conventional steering assist device, for example, a device described in Patent Document 1 is known. The steering assist device described in Patent Literature 1 includes an automatic steering mode in which a steering mechanism is automatically steered so that a vehicle travels along a lane based on whether or not the driver releases his hand from the steering wheel, and an electric motor. Is switched to an assist mode for assisting steering by applying torque generated from the steering mechanism to the steering mechanism.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200098

しかしながら、上記従来技術においては、以下の問題点が存在する。即ち、ステアリングシャフトの入力軸及び出力軸はトーションバーにより連結されており、トーションバーに生じる捩れ量に基づいて、ドライバがステアリングホイールから手を放したか否かが判断されることとなる。このような判定ロジックでは、ステアリング機構のギア内に生じる摩擦力を全く考慮しないため、実際にはドライバがステアリングホイールから手を放しているにも係わらず、ステアリングホイールから手を放していないと誤検出されることがある。   However, the following problems exist in the prior art. That is, the input shaft and the output shaft of the steering shaft are connected by the torsion bar, and it is determined whether the driver has released his hand from the steering wheel based on the amount of twist generated in the torsion bar. Since such determination logic does not take into account the friction force generated in the gear of the steering mechanism at all, it is erroneously assumed that the driver has not released his hand from the steering wheel even though he has released his hand from the steering wheel. May be detected.

本発明の目的は、操舵操作の有無の誤判定を防止することができる操舵支援装置を提供することである。   The objective of this invention is providing the steering assistance apparatus which can prevent the misjudgment of the presence or absence of steering operation.

本発明は、車両が走行路に沿って走行するように車両の操舵機構にアシストトルクを付与する操舵支援装置において、車両が走行する走行路の情報を取得する走行路情報取得手段と、走行路の情報を用いて、操舵機構に付与するアシストトルクを設定するアシストトルク設定手段と、操舵機構のギア内に生じる摩擦力のデータを記憶する記憶手段と、操舵機構のステアリングに加わる操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、アシストトルク設定手段で設定されたアシストトルクとギア内に生じる摩擦力と操舵トルク検出手段で検出された操舵トルクの値及び継続時間とに基づいて、ステアリングの操舵状態を判断する操舵状態判断手段とを備えることを特徴とするものである。   The present invention relates to a steering assist device that applies assist torque to a steering mechanism of a vehicle so that the vehicle travels along the travel path, a travel path information acquisition unit that acquires information on the travel path on which the vehicle travels, and a travel path Assist torque setting means for setting assist torque to be applied to the steering mechanism, storage means for storing data of frictional force generated in the gear of the steering mechanism, and steering torque applied to the steering of the steering mechanism Steering torque detection means, the assist torque set by the assist torque setting means, the frictional force generated in the gear, the value of the steering torque detected by the steering torque detection means, and the duration, the steering state of the steering is determined. And a steering state judging means for judging.

このような本発明の操舵支援装置においては、例えばアシストトルク設定手段で設定されたアシストトルクがギア内に生じる摩擦力よりも小さい場合、操舵トルク検出手段で検出された操舵トルクの値（操舵トルク検出値）が所定値以上となる状態が所定時間以上継続したときに、ドライバにより操舵操作が行われたものと判断する。この場合には、ドライバが操舵操作を行っていないにも係わらず、ノイズ等により操舵トルク検出値が瞬間的に所定値以上となることで操舵操作が行われたと誤判定される、という不具合が防止される。従って、操舵機構のギア内に摩擦力が発生しても、ドライバによる操舵操作の有無を適切に判断することができる。   In such a steering assist device of the present invention, for example, when the assist torque set by the assist torque setting means is smaller than the frictional force generated in the gear, the value of the steering torque (steering torque detected by the steering torque detecting means). When the state in which (detected value) is equal to or greater than a predetermined value continues for a predetermined time or more, it is determined that the steering operation has been performed by the driver. In this case, although the driver does not perform the steering operation, the steering torque detection value instantaneously exceeds a predetermined value due to noise or the like, so that it is erroneously determined that the steering operation has been performed. Is prevented. Therefore, even if a frictional force is generated in the gear of the steering mechanism, the presence or absence of a steering operation by the driver can be appropriately determined.

好ましくは、操舵状態判断手段は、アシストトルク設定手段で設定されたアシストトルクがギア内に生じる摩擦力よりも小さいときは、操舵トルク検出手段で検出された操舵トルクの値が所定時間継続して第１しきい値範囲内にないかどうかを判定することで、ステアリングの操舵状態を判断し、アシストトルク設定手段で設定されたアシストトルクがギア内に生じる摩擦力よりも大きいときは、操舵トルク検出手段で検出された操舵トルクの値が所定時間継続して第１しきい値範囲よりも広い第２しきい値範囲内にないかどうかを判定することで、ステアリングの操舵状態を判断する。   Preferably, when the assist torque set by the assist torque setting unit is smaller than the frictional force generated in the gear, the steering state determination unit continues the steering torque value detected by the steering torque detection unit for a predetermined time. The steering state of the steering is determined by determining whether or not it is within the first threshold range. When the assist torque set by the assist torque setting means is greater than the frictional force generated in the gear, the steering torque The steering state of the steering is determined by determining whether the value of the steering torque detected by the detecting means is not within the second threshold range that is larger than the first threshold range for a predetermined time.

このようにアシストトルク設定手段で設定されたアシストトルクが操舵機構のギア内に生じる摩擦力よりも大きい場合には、ステアリングの操舵状態を判断するためのしきい値範囲として、第１しきい値範囲よりも広い第２しきい値範囲を用いることにより、ギア内に生じる摩擦力を十分考慮して、ドライバによる操舵操作の有無をより適切に判断することができる。   Thus, when the assist torque set by the assist torque setting means is larger than the frictional force generated in the gear of the steering mechanism, the first threshold value is used as a threshold value range for determining the steering state of the steering. By using the second threshold range that is wider than the range, it is possible to more appropriately determine the presence or absence of the steering operation by the driver by sufficiently considering the frictional force generated in the gear.

このとき、記憶手段は、操舵機構のステアリングコラムに生じる摩擦力のデータを更に記憶しており、第１しきい値範囲は、操舵トルク検出手段の不感帯の範囲であり、第２しきい値範囲は、操舵トルク検出手段の不感帯及びステアリングコラムに生じる摩擦力を含む範囲であることが好ましい。   At this time, the storage means further stores data of the friction force generated in the steering column of the steering mechanism, the first threshold range is a dead band range of the steering torque detection means, and the second threshold range. Is preferably in a range including the dead zone of the steering torque detecting means and the frictional force generated in the steering column.

アシストトルク設定手段で設定されたアシストトルクが操舵機構のギア内に生じる摩擦力よりも大きい場合には、その摩擦力が操舵機構のステアリングコラムに伝わる。このため、ドライバが特に操舵操作を行っていなくても、操舵トルク検出値が所定値以上となることがある。従って、操舵トルク検出手段の不感帯及びステアリングコラムに生じる摩擦力を含む範囲を第２しきい値範囲とすることで、ステアリングコラムに摩擦力が発生しても、ドライバによる操舵操作の有無を適切に判断することができる。   When the assist torque set by the assist torque setting means is larger than the friction force generated in the gear of the steering mechanism, the friction force is transmitted to the steering column of the steering mechanism. For this reason, even if the driver does not perform a steering operation in particular, the steering torque detection value may become a predetermined value or more. Therefore, by setting the range including the dead zone of the steering torque detecting means and the friction force generated in the steering column as the second threshold range, it is possible to appropriately determine whether or not the driver performs the steering operation even if the friction force is generated in the steering column. Judgment can be made.

本発明によれば、操舵操作の有無の誤判定を防止することができる。これにより、例えばドライバがシステムに頼りすぎないようにするという車線維持制御機能のコンセプトの実現に寄与させることが可能となる。   According to the present invention, it is possible to prevent erroneous determination of the presence or absence of a steering operation. Thereby, for example, it becomes possible to contribute to the realization of the concept of the lane keeping control function that prevents the driver from relying too much on the system.

以下、本発明に係わる操舵支援装置の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a steering assist device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明に係わる操舵支援装置の一実施形態を示す構成図である。同図において、本実施形態の操舵支援装置１は、操舵機構として電動パワーステアリング（ＥＰＳ）２を備えた車両に搭載されている。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a steering assist device according to the present invention. In the figure, the steering assist device 1 of this embodiment is mounted on a vehicle equipped with an electric power steering (EPS) 2 as a steering mechanism.

ＥＰＳ２は、ステアリングホイール３と、このステアリングホイール３にステアリングシャフト４を介して連結されたギアボックス５とを備えている。ギアボックス５は、例えばラックアンドピニオン式のギア５ａ（図３参照）を有し、タイロッド６を介して左右の車輪７とそれぞれ連結されている。また、ＥＰＳ２は、ギアボックス５に操舵アシスト力（アシストトルク）を付与するためのＥＰＳモータ８を有している。   The EPS 2 includes a steering wheel 3 and a gear box 5 connected to the steering wheel 3 via a steering shaft 4. The gear box 5 has, for example, a rack and pinion type gear 5 a (see FIG. 3), and is connected to the left and right wheels 7 via tie rods 6. The EPS 2 has an EPS motor 8 for applying a steering assist force (assist torque) to the gear box 5.

操舵支援装置１は、車両前方の道路（走行路）を撮像するカメラ９と、車両の走行速度（車速）を検出する車速センサ１０と、ステアリングホイール３に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ１１と、カメラ９により取得された道路の撮像画像と車速センサ１０及びトルクセンサ１１の検出値とを入力し、操舵支援に関する所定の処理を行い、ＥＰＳモータ８を制御するＥＣＵ（電子制御ユニット）１２とを備えている。   The steering assist device 1 includes a camera 9 that images a road (traveling road) ahead of the vehicle, a vehicle speed sensor 10 that detects a traveling speed (vehicle speed) of the vehicle, and a torque sensor 11 that detects a steering torque applied to the steering wheel 3. An ECU (electronic control unit) 12 that inputs the captured image of the road acquired by the camera 9 and the detection values of the vehicle speed sensor 10 and the torque sensor 11, performs predetermined processing relating to steering assistance, and controls the EPS motor 8; It has.

ＥＣＵ１２は、図２に示すように、車線維持制御部１３と、操舵操作判定部１４と、制御動作決定部１５とを有している。   As shown in FIG. 2, the ECU 12 includes a lane keeping control unit 13, a steering operation determination unit 14, and a control operation determination unit 15.

車線維持制御部１３は、カメラ９による撮像画像及び車速センサ１０の検出値に基づいて、車両が道路の車線に沿って走行するようなアシストトルク（ＥＰＳ出力トルク）を求め、このアシストトルクがギアボックス５に付与されるようにＥＰＳモータ８を制御する。ここで求められたアシストトルク値のデータは、操舵操作判定部１４にも送られる。   The lane keeping control unit 13 obtains an assist torque (EPS output torque) such that the vehicle travels along the lane of the road based on the image captured by the camera 9 and the detection value of the vehicle speed sensor 10, and the assist torque is the gear. The EPS motor 8 is controlled to be given to the box 5. The assist torque value data obtained here is also sent to the steering operation determination unit 14.

操舵操作判定部１４は、トルクセンサ１１の検出値及び車線維持制御部１３で得られたアシストトルク値などに基づいて、ドライバが操舵操作を行っているかどうかを判断し、その判断結果を制御動作決定部１５に送出する。   The steering operation determination unit 14 determines whether or not the driver is performing a steering operation based on the detected value of the torque sensor 11 and the assist torque value obtained by the lane keeping control unit 13, and the control operation is performed based on the determination result. The data is sent to the determination unit 15.

制御動作決定部１５は、操舵操作判定部１４で得られた操舵操作の有無の判定結果に基づいて、ドライバが車両の操舵制御を放置しているかどうかを判断し、その結果に応じて車線維持制御部１３による制御動作を継続するかどうかを決定する。   The control action determination unit 15 determines whether or not the driver leaves the steering control of the vehicle based on the determination result of the presence or absence of the steering operation obtained by the steering operation determination unit 14, and maintains the lane according to the result. It is determined whether or not to continue the control operation by the control unit 13.

次に、操舵操作判定部１４によりドライバの操舵操作の有無を判定する原理（考え方）について説明する。   Next, the principle (concept) of determining the presence or absence of the driver's steering operation by the steering operation determination unit 14 will be described.

図３に示すように、ドライバがステアリングホイール３を回すと、ステアリングシャフト４に加わる操舵トルクがトルクセンサ１１により検出される。ところで、トルクセンサ１１には不感帯（−δ〜＋δ）があり、その不感帯の範囲内の検出値は、ドライバの操舵操作により生じる操舵トルクではなく、ノイズと見なされる。   As shown in FIG. 3, when the driver turns the steering wheel 3, the steering torque applied to the steering shaft 4 is detected by the torque sensor 11. By the way, the torque sensor 11 has a dead zone (−δ to + δ), and the detected value within the dead zone is regarded as noise, not steering torque generated by the driver's steering operation.

そこで、トルクセンサ１１の検出値Ｔが下記式（１）を満たし、且つその状態が所定時間以上継続する場合には、ドライバが操舵操作を行っているものと判断する。なお、下記式（１）の状態の継続時間を考慮するのは、ノイズの影響を十分低減するためである。
|Ｔ|＞δ …（１） Therefore, when the detected value T of the torque sensor 11 satisfies the following formula (1) and the state continues for a predetermined time or more, it is determined that the driver is performing a steering operation. The reason why the duration of the state of the following formula (1) is taken into consideration is to sufficiently reduce the influence of noise.
| T |> δ (1)

しかし、図４に示すように、車線維持制御のためのアシストトルクだけで操舵系を動かす場合にも、トルクセンサ１１によりトルクが検出される。具体的には、アシストトルクによる駆動力がギアボックス５に発生すると、ステアリングシャフト４のステアリングホイール３側の部分（ステアリングコラム４ａ）に生じる摩擦力がステアリングコラム４ａのトルクＴｆを招き、このトルクＴｆがトルクセンサ１１で検出されることとなる。その摩擦力によるトルクＴｆの検出値がトルクセンサ１１の不感帯の範囲を越えると、ドライバが操舵操作を行っていると誤判断されてしまう。 However, as shown in FIG. 4, the torque is detected by the torque sensor 11 even when the steering system is moved only by the assist torque for the lane keeping control. Specifically, when a driving force by the assist torque is generated in the gear box 5, the frictional force generated in the steering wheel 3 side portion (the steering column 4a) of the steering shaft 4 causes the torque Tf of the steering column 4a. Tf is detected by the torque sensor 11. If the detected value of the torque Tf due to the frictional force exceeds the range of the dead zone of the torque sensor 11, it is erroneously determined that the driver is performing a steering operation.

アシストトルクによる駆動力が発生した時のトルクセンサの計測値の一例を図５に示す。図５において、太線Ｐはアシストトルク（ＥＰＳ出力トルク）を示し、細線Ｑはトルクセンサの計測値を示している。なお、図５に示すものでは、ドライバが操舵操作をしないことを条件としている。   An example of the measured value of the torque sensor when the driving force by the assist torque is generated is shown in FIG. In FIG. 5, a thick line P indicates assist torque (EPS output torque), and a thin line Q indicates a measured value of the torque sensor. Note that the condition shown in FIG. 5 is that the driver does not perform the steering operation.

ＥＰＳ出力トルクが立ち上がって、特定の値（ギアボックス５のギア５ａ内に生じる摩擦力）を越えると、ＥＰＳ出力トルクの立ち上がり方向とは反対の方向に摩擦力（トルク）Ｔｆが発生する。トルクＴｆは、トルクセンサの計測値から推定される。 When the EPS output torque rises and exceeds a specific value (friction force generated in the gear 5a of the gear box 5), a friction force (torque) Tf is generated in a direction opposite to the rising direction of the EPS output torque. The torque Tf is estimated from the measured value of the torque sensor.

そこで、上記の誤判断を低減するためには、上記式（１）の判定閾値に、摩擦力によるトルクＴｆを取り入れる必要がある。トルクＴｆは、ステアリングコラム４ａを駆動する力に抵抗する力である。つまり、ステアリングコラム４ａを駆動する力が発生しない限り、トルクＴｆは発生しない。従って、トルクＴｆは常時発生するものではないことと、トルクＴｆの方向性とを考慮する必要がある。 Therefore, in order to reduce the above erroneous determination, it is necessary to incorporate the torque Tf due to the frictional force into the determination threshold value of the above formula (1). The torque Tf is a force that resists the force that drives the steering column 4a. That is, unless the force for driving the steering column 4a is generated, the torque Tf is not generated. Accordingly, the torque T f it is necessary to consider and are not intended to always generated, the direction of the torque T f.

このような性質に基づいて、ドライバが操舵操作を行っていると判断するための条件を、以下のように設定する。   Based on such properties, conditions for determining that the driver is performing a steering operation are set as follows.

（１）ＥＰＳ出力トルクＴＬＫの絶対値がギア５ａ内に生じる摩擦力Ｔｇ以下であるとき（|ＴＬＫ|≦Ｔｇ） (1) When the absolute value of the EPS output torque T LK is equal to or less than the frictional force T g generated in the gear 5a (| T LK | ≦ T g )

トルクセンサ１１の検出値Ｔが上記式（１）を満たし、且つその状態が所定時間以上継続する場合、ドライバが操舵操作を行っているものとする。   When the detected value T of the torque sensor 11 satisfies the above formula (1) and the state continues for a predetermined time or longer, it is assumed that the driver is performing a steering operation.

ＥＰＳ出力トルクＴＬＫの絶対値がギア５ａ内の摩擦力Ｔｇ以下のときは、ＥＰＳ出力トルクＴＬＫはステアリングコラム４ａには殆ど伝わらないため、ステアリングコラム４ａには殆ど摩擦力が発生しない。従って、ステアリングコラム４ａ回りのトルクＴｆを考慮する必要はない。 When the absolute value is less than the frictional force T g of the inside gear 5a of EPS output torque T LK, since EPS output torque T LK is not transmitted little to the steering column 4a, mostly frictional force is not generated in the steering column 4a. Therefore, it is not necessary to consider the torque Tf around the steering column 4a.

（２）ＥＰＳ出力トルクＴＬＫがギア５ａ内に生じる摩擦力Ｔｇよりも大きいとき（ＴＬＫ＞Ｔｇ） (2) When the EPS output torque T LK is larger than the frictional force T g generated in the gear 5a (T LK > T g )

トルクセンサ１１の検出値Ｔが下記式（２）を満たし、且つその状態が所定時間以上継続する場合、ドライバが操舵操作を行っているものとする。
Ｔ＜−ＴｆまたはＴ＞δ …（２） When the detected value T of the torque sensor 11 satisfies the following formula (2) and the state continues for a predetermined time or longer, it is assumed that the driver is performing a steering operation.
T <−T f or T> δ (2)

この場合には、ＥＰＳ出力トルクＴＬＫは、ギア５ａ内の摩擦力Ｔｇを越えてステアリングコラム４ａに伝わるため、ステアリングコラム４ａ回りの摩擦力がＥＰＳ出力トルクＴＬＫの反対方向に発生する。つまり、ドライバが操舵操作を行わなくても、ステアリングコラム４ａには摩擦力によるトルク−Ｔｆが発生することとなる。よって、トルクセンサ１１の計測値が−Ｔｆより小さくならない限り、ＥＰＳ出力トルクＴＬＫの反対方向にドライバが操舵操作を行っているとは判定されない。 In this case, EPS output torque T LK, since transmitted to the steering column 4a beyond the frictional force T g of the inside gear 5a, the frictional force of the steering column 4a around occurs in the opposite direction of the EPS output torque T LK. In other words, even if the driver does not perform a steering operation, torque -T f frictional force is to be generated in the steering column 4a. Therefore, as long as the measured value of the torque sensor 11 is not smaller than -T f, the driver in the opposite direction of the EPS output torque T LK is not determined and is performing a steering operation.

（３）ＥＰＳ出力トルクＴＬＫがギア５ａ内に生じる反対方向の摩擦力−Ｔｇよりも小さいとき（ＴＬＫ＜−Ｔｇ） (3) When the EPS output torque T LK is smaller than the frictional force −T g in the opposite direction generated in the gear 5a (T LK <−T g ).

トルクセンサ１１の検出値Ｔが下記式（３）を満たし、且つその状態が所定時間以上継続する場合、ドライバが操舵操作を行っているものとする。
Ｔ＞ＴｆまたはＴ＜−δ …（３） When the detected value T of the torque sensor 11 satisfies the following formula (3) and the state continues for a predetermined time or longer, it is assumed that the driver is performing a steering operation.
T> T f or T <−δ (3)

この場合には、ＥＰＳ出力トルクＴＬＫは、ギア５ａ内の摩擦力Ｔｇを越えてステアリングコラム４ａに伝わるため、ステアリングコラム４ａ回りの摩擦力がＥＰＳ出力トルクＴＬＫの反対方向に発生する。つまり、ドライバが操舵操作を行わなくても、ステアリングコラム４ａには摩擦力によるトルク＋Ｔｆが発生することとなる。よって、トルクセンサ１１の計測値Ｔが＋Ｔｆより大きくならない限り、ＥＰＳ出力トルクＴＬＫの反対方向にドライバが操舵操作を行っているとは判定されない。 In this case, EPS output torque T LK, since transmitted to the steering column 4a beyond the frictional force T g of the inside gear 5a, the frictional force of the steering column 4a around occurs in the opposite direction of the EPS output torque T LK. That is, even if the driver does not perform the steering operation, torque + Tf due to the frictional force is generated in the steering column 4a. Therefore, unless the measured value T of the torque sensor 11 is greater than + Tf , it is not determined that the driver is performing the steering operation in the direction opposite to the EPS output torque TLK .

図６は、操舵操作判定部１４による操舵操作判定の処理手順の詳細を示すフローチャートである。なお、ギアボックス５のギア５ａ内に生じる摩擦力Ｔｇ及びステアリングコラム４ａに生じる摩擦力（トルク）Ｔｆは、事前に試験より推定されており、操舵操作判定部１４のメモリ（図示せず）に予め記憶されている。また、操舵操作時間ｔは、ゼロに初期設定されている。 FIG. 6 is a flowchart showing details of the steering operation determination processing procedure by the steering operation determination unit 14. Incidentally, the frictional force generated frictional force T g and steering column 4a occurs in the gear 5a of the gear box 5 (torque) T f is estimated from pre-test, not a memory (not the steering operation determination unit 14 ) In advance. The steering operation time t is initially set to zero.

同図において、まずＥＰＳ出力トルクＴＬＫの絶対値がギア５ａ内の摩擦力Ｔｇ以下であるかどうかを判断し（手順Ｓ５１）、ＥＰＳ出力トルクＴＬＫの絶対値が摩擦力Ｔｇ以下であるときは、引き続いてトルクセンサ１１の計測値Ｔの絶対値がトルクセンサ１１の不感帯の値δよりも大きいかどうかを判断する（手順Ｓ５２）。トルクセンサ１１の計測値Ｔの絶対値が不感帯の値δよりも大きいときは、操舵操作時間ｔをインクリメントする（手順Ｓ５３）。 In the figure, first, the absolute value of the EPS output torque T LK is determined whether or less frictional force T g of the inside gear 5a (Step S51), the absolute value of the EPS output torque T LK is below the frictional force T g If there is, subsequently, it is determined whether or not the absolute value of the measured value T of the torque sensor 11 is larger than the dead zone value δ of the torque sensor 11 (step S52). When the absolute value of the measured value T of the torque sensor 11 is larger than the dead zone value δ, the steering operation time t is incremented (step S53).

手順Ｓ５１においてＥＰＳ出力トルクＴＬＫの絶対値がギア５ａ内の摩擦力Ｔｇ以下でないと判定されたときは、引き続いてＥＰＳ出力トルクＴＬＫが摩擦力Ｔｇよりも大きいかどうかを判断する（手順Ｓ５４）。ＥＰＳ出力トルクＴＬＫが摩擦力Ｔｇよりも大きいときは、引き続いてトルクセンサ１１の計測値Ｔがステアリングコラム４ａ回りの摩擦力−Ｔｆよりも小さいかどうかを判断する（手順Ｓ５５）。トルクセンサ１１の計測値Ｔが摩擦力−Ｔｆよりも小さいときは、操舵操作時間ｔをインクリメントする（手順Ｓ５３）。 If it is determined in step S51 that the absolute value of the EPS output torque T LK is not less than or equal to the friction force T g in the gear 5a, it is subsequently determined whether the EPS output torque T LK is greater than the friction force T g ( Procedure S54). When EPS output torque T LK is greater than the frictional force The T g, subsequently the measurement value T of the torque sensor 11 to determine whether less than the steering column 4a around the frictional force -T f in (Step S55). When the measured value T of the torque sensor 11 is smaller than the frictional force -T f increments the steering operation time t (Step S53).

手順Ｓ５５においてトルクセンサ１１の計測値Ｔが摩擦力−Ｔｆよりも小さくないと判定されたときは、引き続いてトルクセンサ１１の計測値Ｔがトルクセンサ１１の不感帯の値＋δよりも大きいかどうかを判断する（手順Ｓ５７）。トルクセンサ１１の計測値Ｔがトルクセンサ１１の不感帯の値＋δよりも大きいときは、操舵操作時間ｔをインクリメントする（手順Ｓ５３）。 When in the procedure S55 is the measured value T of the torque sensor 11 is judged not to be less than the frictional force -T f indicates whether the measurement value T of the torque sensor 11 is larger than the dead zone value + [delta] of the torque sensor 11 and subsequently Is determined (step S57). When the measured value T of the torque sensor 11 is larger than the dead zone value + δ of the torque sensor 11, the steering operation time t is incremented (step S53).

手順Ｓ５４においてＥＰＳ出力トルクＴＬＫが摩擦力Ｔｇよりも大きくないと判定されたときは、引き続いてトルクセンサ１１の計測値Ｔがステアリングコラム４ａ回りの摩擦力＋Ｔｆよりも大きいかどうかを判断する（手順Ｓ５８）。トルクセンサ１１の計測値Ｔが摩擦力＋Ｔｆよりも大きいときは、操舵操作時間ｔをインクリメントする（手順Ｓ５３）。 When EPS output torque T LK is not greater than the frictional force T g in steps S54, subsequently determines whether or not the measured value T of the torque sensor 11 is greater than the steering column 4a around the frictional force + T f (Procedure S58). When the measured value T of the torque sensor 11 is larger than the frictional force + Tf , the steering operation time t is incremented (step S53).

手順Ｓ５８においてトルクセンサ１１の計測値Ｔが摩擦力＋Ｔｆよりも大きくないと判定されたときは、引き続いてトルクセンサ１１の計測値Ｔがトルクセンサ１１の不感帯の値−δよりも小さいかどうかを判断する（手順Ｓ５９）。トルクセンサ１１の計測値Ｔが不感帯の値−δよりも小さいときは、操舵操作時間ｔをインクリメントする（手順Ｓ５３）。 If it is determined in step S58 that the measured value T of the torque sensor 11 is not greater than the frictional force + Tf, then whether or not the measured value T of the torque sensor 11 is smaller than the dead zone value −δ of the torque sensor 11 Is determined (step S59). When the measured value T of the torque sensor 11 is smaller than the dead zone value −δ, the steering operation time t is incremented (step S53).

一方、手順Ｓ５２においてトルクセンサ１１の計測値Ｔの絶対値がトルクセンサ１１の不感帯の値δよりも大きくないと判定されたとき、手順Ｓ５７においてトルクセンサ１１の計測値Ｔが不感帯の値＋δよりも大きくないと判定されたとき、手順Ｓ５９においてトルクセンサ１１の計測値Ｔが不感帯の値−δよりも小さくないと判定されたときは、上記の条件がＮ回以上成立したかどうかを判断する（手順Ｓ６０）。そして、上記の条件がＮ回以上成立したときは、操舵操作時間ｔをリセットする（手順Ｓ６１）。   On the other hand, when it is determined in step S52 that the absolute value of the measured value T of the torque sensor 11 is not greater than the dead zone value δ of the torque sensor 11, the measured value T of the torque sensor 11 is greater than the dead zone value + δ in step S57. If it is determined that the measured value T of the torque sensor 11 is not smaller than the dead zone value −δ in step S59, it is determined whether or not the above condition is satisfied N times or more. (Procedure S60). When the above condition is satisfied N times or more, the steering operation time t is reset (step S61).

手順Ｓ５３，Ｓ６１を実行した後、操舵操作時間ｔが予め設定された判定時間Δｔ１を越えたかどうかを判断し（手順Ｓ６２）、操舵操作時間ｔが判定時間Δｔ１を越えたときは、ドライバが操舵操作を行っているものと判断して、判定フラグをＯＮに設定し、これを制御動作決定部１５に送出する（手順Ｓ６３）。一方、操舵操作時間ｔが判定時間Δｔ１を越えていないと判断されたときは、ドライバが操舵操作を行っていないものと判断して、判定フラグをＯＦＦに設定し、これを制御動作決定部１５に送出する（手順Ｓ６４）。 After executing steps S53 and S61, it is determined whether or not the steering operation time t has exceeded a preset determination time Δt 1 (step S62). If the steering operation time t has exceeded the determination time Δt 1 , Is determined to be performing a steering operation, the determination flag is set to ON, and this is sent to the control operation determination unit 15 (step S63). On the other hand, when it is determined that the steering operation time t does not exceed the determination time Δt 1 , it is determined that the driver is not performing the steering operation, the determination flag is set to OFF, and this is determined as the control operation determination unit. 15 (step S64).

このようにＥＰＳ出力トルクＴＬＫの絶対値がギア５ａ内に生じる摩擦力Ｔｇ以下である場合には、トルクセンサ１１の計測値Ｔがトルクセンサ１１の不感帯の範囲（−δ〜＋δ）内にない状態が所定時間継続しているかどうかを判断することで、ドライバの操舵操作の有無を判定する。 As described above, when the absolute value of the EPS output torque T LK is equal to or less than the frictional force T g generated in the gear 5a, the measured value T of the torque sensor 11 is within the dead band range (−δ to + δ) of the torque sensor 11. It is determined whether or not the driver is performing a steering operation by determining whether or not a state that does not exist is continued for a predetermined time.

ＥＰＳ出力トルクＴＬＫがギア５ａ内に生じる摩擦力Ｔｇよりも大きい場合には、トルクセンサ１１の計測値Ｔがトルクセンサ１１の不感帯及びステアリングコラム４ａ回りの摩擦力を含む範囲（−Ｔｆ〜＋δ）内にない状態が所定時間継続しているかどうかを判断することで、ドライバの操舵操作の有無を判定する。 When EPS output torque T LK is greater than the frictional force The T g resulting in the gear 5a, the range measurement value T of the torque sensor 11 including the dead zone and the frictional force of the steering column 4a around the torque sensor 11 (-T f It is determined whether or not the driver is performing a steering operation by determining whether or not a state that is not within the range of + δ is continued for a predetermined time.

ＥＰＳ出力トルクＴＬＫがギア５ａ内に生じる摩擦力−Ｔｇよりも小さい場合には、トルクセンサ１１の計測値Ｔがトルクセンサ１１の不感帯及びステアリングコラム４ａ回りの摩擦力を含む範囲（−δ〜＋Ｔｆ）内にない状態が所定時間継続しているかどうかを判断することで、ドライバの操舵操作の有無を判定する。 Range when EPS output torque T LK is less than the frictional force -T g generated in the gear 5a, the measurement value T of the torque sensor 11 including the dead zone and the frictional force of the steering column 4a around the torque sensor 11 (- [delta It is determined whether or not the driver is performing a steering operation by determining whether or not a state that is not within + Tf ) continues for a predetermined time.

図７は、制御動作決定部１５による車線維持制御に係わる動作決定の処理手順の詳細を示すフローチャートである。なお、操舵操作なし時間ｔ０は、ゼロに初期設定されている。 FIG. 7 is a flowchart showing details of the operation determination processing procedure related to the lane keeping control by the control operation determination unit 15. Incidentally, no steering operation time t 0 is initialized to zero.

同図において、まず操舵操作判定部１４で設定された判定フラグがＯＦＦかどうかを判断し（手順Ｓ７１）、判定フラグがＯＦＦのときは、操舵操作なし時間ｔ０をインクリメントし（手順Ｓ７２）、判定フラグがＯＮのときは、操舵操作なし時間ｔ０をリセットする（手順Ｓ７３）。 In the figure, first, the determination flag is set by the steering operation determination unit 14 determines whether the OFF (Step S71), determination flag when OFF, the increments no steering operation time t 0 (Step S72), determination flag when turned ON, resetting the no steering operation time t 0 (Step S73).

続いて、操舵操作なし時間ｔ０が予め設定された判定時間Δｔ２を越えたかどうかを判断し（手順Ｓ７４）、操舵操作なし時間ｔ０が判定時間Δｔ２を越えたときは、ドライバが操舵コントロールを放置しているものと判断して、車線維持制御部１３による車線維持制御動作を停止させる（手順Ｓ７５）。一方、操舵操作なし時間ｔ０が判定時間Δｔ２を越えていないときは、ドライバが未だ操舵コントロールを放置していないものと判断して、車線維持制御部１３による車線維持制御動作を継続させる（手順Ｓ７６）。 Subsequently, it is determined whether or not the steering operation absence time t 0 exceeds a preset determination time Δt 2 (step S74). When the steering operation absence time t 0 exceeds the determination time Δt 2 , the driver steers. It is determined that the control is left, and the lane keeping control operation by the lane keeping control unit 13 is stopped (step S75). On the other hand, when the no-steering operation time t 0 does not exceed the determination time Δt 2 , it is determined that the driver has not left the steering control yet, and the lane keeping control operation by the lane keeping control unit 13 is continued ( Procedure S76).

以上のような操舵支援装置１において、カメラ９は、車両が走行する走行路の情報を取得する走行路情報取得手段を構成する。トルクセンサ１１は、操舵機構のステアリングに加わる操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段を構成する。ＥＣＵ１２の車線維持制御部１３は、走行路の情報を用いて、操舵機構に付与するアシストトルクを設定するアシストトルク設定手段を構成する。ＥＣＵ１２の操舵操作判定部１４は、操舵機構のギア内に生じる摩擦力のデータを記憶する記憶手段と、アシストトルク設定手段で設定されたアシストトルクとギア内に生じる摩擦力と操舵トルク検出手段で検出された操舵トルクの値及び継続時間とに基づいて、ステアリングの操舵状態を判断する操舵状態判断手段を構成する。   In the steering assist device 1 as described above, the camera 9 constitutes a travel path information acquisition unit that acquires information on a travel path on which the vehicle travels. The torque sensor 11 constitutes a steering torque detector that detects a steering torque applied to the steering of the steering mechanism. The lane keeping control unit 13 of the ECU 12 constitutes assist torque setting means for setting assist torque to be applied to the steering mechanism using information on the travel path. The steering operation determination unit 14 of the ECU 12 includes storage means for storing data of friction force generated in the gear of the steering mechanism, assist torque set by the assist torque setting means, friction force generated in the gear, and steering torque detection means. Steering state determination means for determining the steering state of the steering is configured based on the detected steering torque value and duration.

以上のように本実施形態にあっては、ＥＰＳ出力トルクＴＬＫの絶対値がギアボックス５のギア５ａ内に生じる摩擦力Ｔｇ以下である場合には、トルクセンサ１１の計測値Ｔがトルクセンサ１１の不感帯の範囲に相当する第１しきい値範囲（−δ〜＋δ）を越える状態が所定時間以上継続するときに、ドライバが操舵操作を行っているものと判定する。これにより、ドライバが操舵操作を行っていないにも係わらず、例えば瞬間的に発生するノイズ等の影響によってドライバが操舵操作を行っていると誤判定されてしまうことが防止される。 Above in the present embodiment, as described, when the absolute value of EPS output torque T LK is less than the frictional force The T g resulting in a gear 5a of the gear box 5, the measured value T of the torque sensor 11 Torque When the state exceeding the first threshold range (−δ to + δ) corresponding to the range of the dead zone of the sensor 11 continues for a predetermined time or more, it is determined that the driver is performing the steering operation. Accordingly, it is possible to prevent erroneous determination that the driver is performing the steering operation due to, for example, the influence of instantaneous noise or the like even though the driver is not performing the steering operation.

また、ＥＰＳ出力トルクＴＬＫの絶対値がギアボックス５のギア５ａ内に生じる摩擦力Ｔｇよりも大きい場合には、ＥＰＳ出力トルクＴＬＫの方向に応じて、トルクセンサ１１の計測値Ｔが第１しきい値範囲よりも広い第２しきい値範囲（−Ｔｆ〜＋δまたは−δ〜＋Ｔｆ）を越える状態が所定時間以上継続するときに、ドライバが操舵操作を行っているものと判定する。これにより、ドライバが操舵操作を行わずに、車線維持制御のためのアシストトルクだけでＥＰＳ２を動かす場合にも、ドライバが操舵操作を行っていると誤判定されてしまうことが防止される。 Further, if the absolute value of EPS output torque T LK is greater than the frictional force The T g resulting in a gear 5a of the gear box 5, depending on the direction of the EPS output torque T LK, the measurement value T of the torque sensor 11 The driver is performing a steering operation when a state exceeding a second threshold range (−T f to + δ or −δ to + T f ) wider than the first threshold range continues for a predetermined time or more. judge. This prevents erroneous determination that the driver is performing the steering operation even when the driver moves the EPS 2 using only the assist torque for the lane keeping control without performing the steering operation.

このようにＥＰＳ出力トルクＴＬＫの値及び方向に応じて、ドライバが操舵操作を行ったかどうかを判定するためのしきい値範囲をずらすようにしたので、ドライバの操舵操作の有無を適切に判断することができる。従って、ドライバが車両の操舵コントロールを放置しているかどうかを適切に判断可能となるため、ドライバが車線維持制御機能に頼りすぎない様にするための好適なシステムを実現することができる。 As described above, since the threshold range for determining whether or not the driver has performed the steering operation is shifted according to the value and direction of the EPS output torque T LK , the presence or absence of the driver's steering operation is appropriately determined. can do. Accordingly, since it is possible to appropriately determine whether or not the driver has left the vehicle steering control, a suitable system for preventing the driver from relying too much on the lane keeping control function can be realized.

本発明に係わる操舵支援装置の一実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of the steering assistance apparatus concerning this invention. ＥＣＵの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of ECU. ドライバの操舵操作により操舵トルクが発生する状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state which steering torque generate | occur | produces by steering operation of a driver. 車線維持制御のためのアシストトルクだけで操舵機構を動かすときに、摩擦力によるトルクが発生する状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state which the torque by a frictional force generate | occur | produces when moving a steering mechanism only with the assist torque for lane keeping control. アシストトルクによる駆動力が発生した時のトルクセンサの計測値の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the measured value of a torque sensor when the driving force by assist torque occurs. 操舵操作判定部による操舵操作判定の処理手順の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the processing procedure of the steering operation determination by a steering operation determination part. 制御動作決定部による車線維持制御に係わる動作決定の処理手順の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the process sequence of the operation determination regarding the lane maintenance control by a control operation determination part.

符号の説明Explanation of symbols

１…操舵支援装置、２…電動パワーステアリング（操舵機構）、３…ステアリングホイール、４…ステアリングシャフト、４ａ…ステアリングコラム、５…ギアボックス、５ａ…ギア、９…カメラ（走行路情報取得手段）、１１…トルクセンサ（操舵トルク検出手段）、１２…ＥＣＵ、１３…車線維持制御部（アシストトルク設定手段）、１４…操舵操作判定部（記憶手段、操舵状態判断手段）、１５…制御動作決定部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering assistance apparatus, 2 ... Electric power steering (steering mechanism), 3 ... Steering wheel, 4 ... Steering shaft, 4a ... Steering column, 5 ... Gear box, 5a ... Gear, 9 ... Camera (traveling path information acquisition means) , 11 ... Torque sensor (steering torque detecting means), 12 ... ECU, 13 ... Lane maintaining control section (assist torque setting means), 14 ... Steering operation determining section (storage means, steering state determining means), 15 ... Control action determination Department.

Claims (3)

車両が走行路に沿って走行するように前記車両の操舵機構にアシストトルクを付与する操舵支援装置において、
前記車両が走行する走行路の情報を取得する走行路情報取得手段と、
前記走行路の情報を用いて、前記操舵機構に付与するアシストトルクを設定するアシストトルク設定手段と、
前記操舵機構のギア内に生じる摩擦力のデータを記憶する記憶手段と、
前記操舵機構のステアリングに加わる操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
前記アシストトルク設定手段で設定されたアシストトルクと前記ギア内に生じる摩擦力と前記操舵トルク検出手段で検出された操舵トルクの値及び継続時間とに基づいて、前記ステアリングの操舵状態を判断する操舵状態判断手段とを備えることを特徴とする操舵支援装置。 In the steering assist device that applies assist torque to the steering mechanism of the vehicle so that the vehicle travels along the travel path,
Traveling road information acquisition means for acquiring information of a traveling road on which the vehicle travels;
Assist torque setting means for setting an assist torque to be applied to the steering mechanism using the information on the travel path;
Storage means for storing data of frictional force generated in the gear of the steering mechanism;
Steering torque detecting means for detecting steering torque applied to the steering of the steering mechanism;
Steering for determining the steering state of the steering based on the assist torque set by the assist torque setting means, the friction force generated in the gear, and the value and duration of the steering torque detected by the steering torque detection means A steering assist device comprising: a state determination unit. 前記操舵状態判断手段は、前記アシストトルク設定手段で設定された前記アシストトルクが前記ギア内に生じる摩擦力よりも小さいときは、前記操舵トルク検出手段で検出された操舵トルクの値が所定時間継続して第１しきい値範囲内にないかどうかを判定することで、前記ステアリングの操舵状態を判断し、前記アシストトルク設定手段で設定された前記アシストトルクが前記ギア内に生じる摩擦力よりも大きいときは、前記操舵トルク検出手段で検出された操舵トルクの値が所定時間継続して前記第１しきい値範囲よりも広い第２しきい値範囲内にないかどうかを判定することで、前記ステアリングの操舵状態を判断することを特徴とする請求項１記載の操舵支援装置。   When the assist torque set by the assist torque setting unit is smaller than the frictional force generated in the gear, the steering state determination unit continues the steering torque value detected by the steering torque detection unit for a predetermined time. The steering state of the steering is determined by determining whether it is not within the first threshold range, and the assist torque set by the assist torque setting means is greater than the friction force generated in the gear. When it is large, by determining whether the value of the steering torque detected by the steering torque detecting means is not within the second threshold range that is wider than the first threshold range for a predetermined time, The steering assist device according to claim 1, wherein a steering state of the steering is determined. 前記記憶手段は、前記操舵機構のステアリングコラムに生じる摩擦力のデータを更に記憶しており、
前記第１しきい値範囲は、前記操舵トルク検出手段の不感帯の範囲であり、
前記第２しきい値範囲は、前記操舵トルク検出手段の不感帯及び前記ステアリングコラムに生じる摩擦力を含む範囲であることを特徴とする請求項２記載の操舵支援装置。 The storage means further stores data of frictional force generated in the steering column of the steering mechanism,
The first threshold range is a range of a dead zone of the steering torque detection means,
The steering assist device according to claim 2, wherein the second threshold range is a range including a dead zone of the steering torque detecting means and a frictional force generated in the steering column.
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