JP7077634B2 - Vehicle control unit - Google Patents
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Description
本開示は、車両制御装置に関する。 The present disclosure relates to a vehicle control device.
従来、車両の運転者を監視し、運転者の状況に応じて、車両を制御する車両制御装置が用いられている。特許文献1には、車両の運転者の状況を監視し、状況に応じて、車両を自動運転するシステムが開示されている。
Conventionally, a vehicle control device that monitors the driver of a vehicle and controls the vehicle according to the situation of the driver has been used.
しかし、例えば、意識不明の運転者の体がハンドルに覆いかぶさった場合、操舵アクチュエータの出力不足によりハンドルが動かず、自動操舵に支障が生じる恐れがあるという問題が生じていた。 However, for example, when the body of an unconscious driver covers the steering wheel, there is a problem that the steering wheel does not move due to insufficient output of the steering actuator, which may hinder automatic steering.
そこで、本開示はこれらの点に鑑みてなされたものであり、運転者の体がハンドルに覆いかぶさった場合であっても自動操舵し易い車両制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present disclosure has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device that facilitates automatic steering even when the driver's body covers the steering wheel.
本開示の第1の態様においては、車両の運転者が異常であるか否かを検出する異常検出部と、前記車両を操舵するハンドルと、前記ハンドルによる操舵に応じて前記車両を操舵する操舵アクチュエータと、前記ハンドルと前記操舵アクチュエータとの間に位置し、かつ前記ハンドルと前記操舵アクチュエータとを接続状態又は非接続状態に切り換えるクラッチ装置と、前記異常検出部による前記運転者が異常であるか否かの判定結果に基づいて、前記クラッチ装置を接続状態又は非接続状態に切り換えるように制御する制御部と、を有することを特徴とする車両制御装置を提供する。 In the first aspect of the present disclosure, an abnormality detecting unit that detects whether or not the driver of the vehicle is abnormal, a steering wheel that steers the vehicle, and steering that steers the vehicle in response to steering by the steering wheel. Whether the clutch device located between the actuator, the steering wheel and the steering actuator, and switching between the steering wheel and the steering actuator in a connected state or a non-connected state, and the driver by the abnormality detecting unit are abnormal. Provided is a vehicle control device including a control unit for controlling the clutch device to be switched to a connected state or a non-connected state based on a determination result of whether or not the clutch device is connected.
また、前記クラッチ装置は、一端が前記ハンドルに接続されており、かつ他端の内側に長手方向において延伸する一以上の第1係合部が形成されている第1領域と、前記第1領域と長手方向において隣接する前記一以上の第1係合部が形成されていない第2領域と、を有するアウタシャフトと、一端の外側に前記一以上の第1係合部と係合する一以上の被係合部が形成されており、かつ他端が前記操舵アクチュエータと接続されているインナシャフトと、前記アウタシャフトを前記インナシャフトに対して前記インナシャフトの外側において長手方向に移動可能に制御する駆動アクチュエータと、を有し、前記制御部は、前記駆動アクチュエータを作動させることにより前記アウタシャフトを前記インナシャフトに対して前記アウタシャフトの長手方向において移動させてもよい。 Further, the clutch device has a first region in which one end is connected to the handle and one or more first engaging portions extending in the longitudinal direction are formed inside the other end, and the first region. An outer shaft having a second region in which one or more first engaging portions are not formed adjacent to each other in the longitudinal direction, and one or more engaging with the one or more first engaging portions on the outside of one end. The inner shaft to which the engaged portion is formed and the other end of which is connected to the steering actuator, and the outer shaft are controlled to be movable in the longitudinal direction outside the inner shaft with respect to the inner shaft. The control unit may move the outer shaft with respect to the inner shaft in the longitudinal direction of the outer shaft by operating the drive actuator.
また、前記制御部は、前記異常検出部によって前記運転者が異常ではないと検出された場合には、前記駆動アクチュエータを作動させることで、前記一以上の被係合部を前記第1領域に位置させて前記一以上の被係合部を前記一以上の第1係合部に係合するようにし、前記異常検出部によって前記運転者が異常であると検出された場合には、前記駆動アクチュエータを作動させることで、前記一以上の被係合部を前記第2領域に位置させて前記一以上の被係合部を前記一以上の第1係合部に係合しないようにしてもよい。 Further, when the abnormality detection unit detects that the driver is not abnormal, the control unit activates the drive actuator to move the one or more engaged portions into the first region. The one or more engaged portions are positioned to engage the one or more first engaged portions, and when the abnormality detecting portion detects that the driver is abnormal, the driving By operating the actuator, the one or more engaged portions may be positioned in the second region so that the one or more engaged portions do not engage with the one or more first engaged portions. good.
また、前記アウタシャフトは、前記アウタシャフトの内側で長手方向における前記第1領域と前記第2領域との間に位置し、かつ前記アウタシャフトの長手方向において前記第2領域側から前記第1領域側に向かって徐々に前記アウタシャフトの径方向における深さが大きくなる一以上の第2係合部が形成されている第3領域を更に有していてもよい。 Further, the outer shaft is located inside the outer shaft between the first region and the second region in the longitudinal direction, and is located in the longitudinal direction of the outer shaft from the second region side to the first region. It may further have a third region in which one or more second engaging portions are formed in which the depth in the radial direction of the outer shaft gradually increases toward the side.
また、前記異常検出部は、前記運転者によって前記ハンドルに作用する力を検出する検出部と、前記ハンドルに作用する力が第1の閾値以上の場合に、前記運転者が異常であると判定する異常判定部と、を有していてもよい。 Further, the abnormality detecting unit determines that the driver is abnormal when the detection unit detects the force acting on the steering wheel by the driver and the force acting on the steering wheel is equal to or more than the first threshold value. It may have an abnormality determination unit and an abnormality determination unit.
また、前記異常検出部は、前記ハンドルの操舵角を検出するハンドル角検出部と、前記ハンドルに前記運転者が接していない場合における前記操舵アクチュエータへのトルク指令値に対する前記ハンドル角検出部で検出される前記ハンドルの操舵角の変化量よりも、前記操舵アクチュエータへの前記トルク指令値に対する前記ハンドル角検出部で検出される前記ハンドルの操舵角の変化量が第2の閾値以上小さくなるときに、前記運転者が異常であると判定する異常判定部と、を有していてもよい。 Further, the abnormality detecting unit detects the steering angle of the steering wheel by the steering wheel angle detecting unit and the steering wheel angle detecting unit for a torque command value to the steering actuator when the driver is not in contact with the steering wheel. When the amount of change in the steering angle of the steering wheel detected by the steering wheel angle detection unit with respect to the torque command value to the steering actuator is smaller than the amount of change in the steering angle of the steering wheel by a second threshold value or more. , The driver may have an abnormality determination unit for determining that the abnormality is abnormal.
本開示によれば、車両制御装置において、運転者の体がハンドルに覆いかぶさった場合であっても自動操舵し易くなるという効果を奏する。 According to the present disclosure, there is an effect that the vehicle control device facilitates automatic steering even when the driver's body covers the steering wheel.
<第1の実施形態>
[車両制御装置Sの動作の概要]
図1は、第1の実施形態に係る車両制御装置Sが設けられている車両が運転者Tの状態に応じて変化する様子を示す図である。図1(a)は、運転者Tが正常な状態で、車両を走行している状態を示す図である。図1(b)は、運転者Tが異常な状態になったことが検出されたときの状態を示す図である。
<First Embodiment>
[Outline of operation of vehicle control device S]
FIG. 1 is a diagram showing how the vehicle provided with the vehicle control device S according to the first embodiment changes according to the state of the driver T. FIG. 1A is a diagram showing a state in which the driver T is traveling in a vehicle in a normal state. FIG. 1B is a diagram showing a state when it is detected that the driver T has become an abnormal state.
図1(c)は、ハンドル2と操舵アクチュエータ3とがクラッチ装置4で非接続にされている状態を示す図である。図1(d)は、車両が自動操舵されている状態を示す図である。図1(e)は、車両が安全な場所に退避した時の状態を示す図である。
FIG. 1C is a diagram showing a state in which the
車両制御装置Sは、運転者Tに例えば体調異変が生じ、運転者Tの体がハンドル2に覆いかぶさった場合、車両を自動操舵させ易くする機能を有する装置である。車両制御装置Sの構成の詳細は後述する。
The vehicle control device S is a device having a function of facilitating automatic steering of the vehicle when, for example, a change in physical condition occurs in the driver T and the body of the driver T covers the
運転者Tは、正常な状態の時、ハンドル2を操舵することで、車両を操舵する(図1(a))。そして、運転者Tに体調異変等の異常が生じた場合、例えば運転者Tは、ハンドル2に覆いかぶさった状態となる(図1(b))。このとき、車両が自動操舵を開始しようとしても、運転者Tがハンドル2に覆いかぶさった状態であるため、操舵アクチュエータ3の操舵トルクが不足することで自動操舵に支障が生じる。そこで、車両制御装置Sは、運転者Tがハンドル2に覆いかぶさった状態になった場合、ハンドル2と操舵アクチュエータ3とをクラッチ装置4で非接続の状態とする(図1(c))。
The driver T steers the vehicle by steering the
そして、車両は、自動操舵を開始する(図1(d))。その後、車両は自動操舵することで走行して安全な場所に退避したら、車両制御装置Sは、ハンドル2と操舵アクチュエータ3とを、クラッチ装置4で接続された状態とする(図1(e))。このようにして、車両制御装置Sは、運転者Tの状態に応じて、クラッチ装置4を接続状態、又は非接続状態に切り換えることで、車両を自動操舵させて安全な場所に退避させることができる。
Then, the vehicle starts automatic steering (FIG. 1 (d)). After that, when the vehicle is automatically steered to travel and evacuate to a safe place, the vehicle control device S sets the
[車両制御装置Sの構成]
図2は、第1の実施形態に係る車両制御装置Sの構成を示す図である。図3は、アウタシャフト41の構成を示す図である。図3(a)は、アウタシャフト41の構成を示す図である。図3(b)は、図3(a)のX-X線断面図である。図3(c)は、図3(a)のY-Y線断面図である。図4は、インナシャフト42の構成を示す図である。図4(a)は、インナシャフト42の構成を示す図である。図4(b)は、図4(a)のZ-Z線断面図である。
[Configuration of vehicle control device S]
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the vehicle control device S according to the first embodiment. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the
図5は、アウタシャフト41がインナシャフト42に対して移動する状態を示す図である。図5(a)は、クラッチ装置4が接続状態のときのアウタシャフト41及びインナシャフト42の位置を示す図である。図5(b)は、図5(a)のA-A線断面図である。図5(c)は、クラッチ装置4が接続状態のときのアウタシャフト41及びインナシャフト42の位置を示す図である。図5(d)は、図5(c)のB-B線断面図である。図5(e)は、クラッチ装置4が非接続状態のときのアウタシャフト41及びインナシャフト42の位置を示す図である。図5(f)は、図5(e)のC-C線断面図である。
FIG. 5 is a diagram showing a state in which the
車両制御装置Sは、異常検出部1、ハンドル2、操舵アクチュエータ3、クラッチ装置4、ステアリングシャフト5、及び制御部6を有する。異常検出部1は、車両の運転者Tが異常であるか否かを検出する機能を有する。車両の運転者Tが異常である場合とは、例えば車両の運転者Tが意識不明の状態になっている場合である。この場合、車両の運転者Tは、車両を運転不能な状態となっている。
The vehicle control device S includes an
異常検出部1は、検出部11と異常判定部12を有する。検出部11は、例えば圧力センサである。検出部11は、例えばステアリングシャフト5におけるハンドル2とアウタシャフト41との間の位置に設けられている。検出部11は、車両の運転者Tがハンドル2に覆いかぶさった場合にステアリングシャフト5を軸方向に圧縮するように作用する力を検出する。具体的には、検出部11は、ステアリングシャフト5の軸方向に生じる力を検出する。より具体的には、検出部11は、ステアリングシャフト5を軸方向に圧縮する方向の力を検出し、検出した力の大きさを示すデータを出力する。
The
検出部11は、ステアリングシャフト5に設けられているとしたが、これに限定されない。検出部11は、例えばアウタシャフト41、又はインナシャフト42に設けられていてもよい。
It is said that the detection unit 11 is provided on the
異常判定部12は、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を有する。異常判定部12は、ROMに記憶されたプログラムを実行することにより、検出部11で検出される検出値に基づいて、車両の運転者Tが異常であるか否かを判定する機能を有する。
The
具体的には、異常判定部12は、検出部11が出力したデータが示す検出値を取得し、取得した検出値を、第1の閾値と比較する。そして、異常判定部12は、取得した検出値が第1の閾値以上の場合には、車両の運転者Tが異常であると判定し、当該判定した結果を制御部6に通知する。
Specifically, the
ハンドル2は、車両を操舵する機能を有する。操舵アクチュエータ3は、ハンドル2による操舵に応じて車両を操舵する機能を有する。操舵アクチュエータ3は、例えばインナシャフト42に接続されている。クラッチ装置4は、ハンドル2と操舵アクチュエータ3との間に位置し、かつハンドル2と操舵アクチュエータ3とを接続状態又は非接続状態に切り換える機能を有する。クラッチ装置4の詳細は後述する。
The
ステアリングシャフト5は、ハンドル2とクラッチ装置4とを接続するシャフトである。具体的には、ステアリングシャフト5は、ハンドル2とアウタシャフト41とを接続している。
The steering
制御部6は、異常検出部1が運転者Tが異常であるか否かを判定した結果に基づいて、クラッチ装置4を接続状態又は非接続状態に切り換えるように制御する。制御部6は、例えばCPU、ROM、及びRAMを有する。
The control unit 6 controls the clutch device 4 to switch to the connected state or the non-connected state based on the result of the
[クラッチ装置4の構成]
クラッチ装置4は、アウタシャフト41、インナシャフト42、及び駆動アクチュエータ43を有する。アウタシャフト41は、例えば円筒状の部材である。図2に示すように、アウタシャフト41は、一端がハンドル2に接続されており、他端がインナシャフト42に対して移動可能な状態で接続されている。具体的には、アウタシャフト41の長手方向におけるハンドル2側の端部は、ステアリングシャフト5と接続されており、ステアリングシャフト5を介してハンドル2に接続されている。また、アウタシャフト41の長手方向におけるハンドル2側とは反対側の端部には、インナシャフト42がアウタシャフト41の内側に移動可能な状態で挿入されている。
[Structure of clutch device 4]
The clutch device 4 includes an
図3及び図5に示すように、アウタシャフト41は、第1領域411と第2領域412とを有する。第1領域411は、一以上の第1係合部415が形成されている領域である。第1領域411は、アウタシャフト41の長手方向におけるハンドル2側とは反対側の端部から所定の第1距離の範囲である。第2領域412は、第1領域411と長手方向において隣接する一以上の第1係合部415が形成されていない領域である。第2領域412は、第1領域411の長手方向におけるハンドル2側の端部からハンドル2側に向かって所定の第2距離の範囲である。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
図3に示すように、第1係合部415は、例えば凹部である。第1係合部415は、アウタシャフト41の第1領域411において、アウタシャフト41の長手方向において延伸している。4つの第1係合部415がアウタシャフト41の周方向において90度毎に間隔をずらしてアウタシャフト41の内側面に形成されている。
As shown in FIG. 3, the first engaging
インナシャフト42は、円柱形状の部材である。インナシャフト42の外径は、アウタシャフト41の内径よりも小さい。インナシャフト42は、一端がアウタシャフト41に対して移動可能な状態で接続されており、他端が操舵アクチュエータ3と接続されている。具体的には、インナシャフト42のハンドル2側の端部は、アウタシャフト41の内側に移動可能な状態で挿入されている。また、インナシャフト42のハンドル2側とは反対側の端部付近には操舵アクチュエータ3が接続されている。
The
インナシャフト42には、一以上の被係合部421が形成されている。被係合部421は、インナシャフト42の一端の外側に形成されており、第1係合部415と係合する。具体的には、被係合部421は、インナシャフト42の長手方向におけるハンドル2側の端部からハンドル2側とは反対側の端部に向かって所定の第3距離の範囲に形成されている。図4及び図5に示すように、被係合部421は、凸部である。インナシャフト42の外側面には、4つの凸部がインナシャフト42の周方向において90度毎に間隔をずらして形成されている。4つの凸部は、インナシャフト42の長手方向において所定の第3距離の範囲で延伸している。
The
インナシャフト42の被係合部421が形成されている領域の外径は、アウタシャフト41の第1係合部415が形成されている第1領域411の内径と同じであるか、または第1領域411の内径よりも僅かに小さい。また、アウタシャフト41の第1係合部415が形成されていない第2領域412の内径は、インナシャフト42の被係合部421が形成されている領域の外径と同じであるか、または当該領域の外径よりも僅かに大きい。
The outer diameter of the region where the engaged
駆動アクチュエータ43は、アウタシャフト41をインナシャフト42に対してインナシャフト42の外側において長手方向に移動可能に制御する機能を有する。駆動アクチュエータ43は、例えばテレスコピックアクチュエータである。駆動アクチュエータ43は、制御部6の制御信号を受信することで、アウタシャフト41をインナシャフト42の長手方向において移動させて長手方向における任意の位置に位置するように調節することができる。
The
運転者Tが正常に車両を走行している時、すなわち異常検出部1が運転者Tが異常ではないと検出した場合は、制御部6は、駆動アクチュエータ43を作動させることで、インナシャフト42の一以上の被係合部421を第1領域411の長手方向における操舵アクチュエータ3側の端部付近に位置させて一以上の被係合部421をアウタシャフト41の一以上の第1係合部415に係合させる。この結果、クラッチ装置4は、ハンドル2と操舵アクチュエータ3とを接続させた状態とする(図5(a))。このとき、第1係合部415と被係合部421とが係合していることで、運転者Tのハンドル2の操舵よるアウタシャフト41の回転は、インナシャフト42を介して操舵アクチュエータ3に伝わる。
When the driver T is normally traveling in the vehicle, that is, when the
そして、異常検出部1が運転者Tが異常であると検出した場合、制御部6は、駆動アクチュエータ43を作動させることで、アウタシャフト41を、インナシャフト42に対してアウタシャフト41の長手方向において移動させて、アウタシャフト41に対するインナシャフト42の一以上の被係合部421の位置を変更させる。被係合部421は、アウタシャフト41の第1領域411におけるハンドル2側の端部付近を通過して(図5(c))、第2領域412に位置するようになる(図5(e))。
Then, when the
この結果、アウタシャフト41の第1係合部415とインナシャフト42の被係合部421とは係合しないようになり、クラッチ装置4は、ハンドル2と操舵アクチュエータ3とを非接続の状態とする。このとき、第1係合部415と被係合部421とが係合していないので、自動操舵によって操舵アクチュエータ3が駆動したとしても、操舵アクチュエータ3によるインナシャフト42の回転がアウタシャフト41を介してハンドル2に伝わらない。
As a result, the first engaging
このようにして、駆動アクチュエータ43が、アウタシャフト41をインナシャフト42に対して、アウタシャフト41の長手方向において移動させることで、クラッチ装置4は、ハンドル2と操舵アクチュエータ3とを接続状態又は非接続状態に切り換えることができる。
In this way, the
よって、運転者Tが正常時には、車両制御装置Sがクラッチ装置4を接続状態とすることで、運転者Tがハンドル2を操作することで生じる操舵トルクが操舵アクチュエータ3に伝わる。一方、運転者Tに異常が生じて運転者Tがハンドル2に覆いかぶさった状態となった場合には、車両制御装置Sがクラッチ装置4を非接続の状態とする。したがって、自動操舵によって操舵アクチュエータ3を操舵する際に、操舵アクチュエータ3の操舵トルクがハンドル2に伝わらないため、操舵アクチュエータ3の操舵トルクを小さくすることができる。この結果、車両は、自動操舵時の操舵アクチュエータ3による車両の操舵がし易くなる。
Therefore, when the driver T is normal, the vehicle control device S connects the clutch device 4, and the steering torque generated by the driver T operating the
<第2の実施形態>
図6は、第2の実施形態に係る車両制御装置Saにおけるアウタシャフト41aがインナシャフト42aに対して移動する状態を示す図である。図6(a)は、クラッチ装置4aが非接続状態のときのアウタシャフト41a及びインナシャフト42aの位置を示す図である。図6(b)は、図6(a)のD-D線断面図である。図6(c)は、クラッチ装置4aが接続状態のときのアウタシャフト41a及びインナシャフト42aの位置を示す図である。図6(d)は、図6(c)のE-E線断面図である。
<Second embodiment>
FIG. 6 is a diagram showing a state in which the
図6(e)は、クラッチ装置4aが接続状態のときのアウタシャフト41a及びインナシャフト42aの位置を示す図である。図6(f)は、図6(e)のF-F線断面図である。図6(g)は、クラッチ装置4aが接続状態のときのアウタシャフト41a及びインナシャフト42aの位置を示す図である。図6(h)は、図6(g)のG-G線断面図である。
FIG. 6 (e) is a diagram showing the positions of the
図7は、第2の実施形態に係る車両制御装置Saにおけるアウタシャフト41a及びインナシャフト42aの構成を示す図である。図7(a)は、図6(b)で示すアウタシャフト41aの拡大図である。図7(b)は、図6(d)で示すアウタシャフト41aの拡大図である。図7(c)は、図6(f)で示すアウタシャフト41aの拡大図である。図7(d)は、図6(h)で示すアウタシャフト41aの拡大図である。
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the
図7(e)は、図6(b)で示すインナシャフト42aの拡大図である。図7(f)は、図6(d)で示すインナシャフト42aの拡大図である。図7(g)は、図6(f)で示すインナシャフト42aの拡大図である。図7(h)は、図6(h)で示すインナシャフト42aの拡大図である。
7 (e) is an enlarged view of the
第2の実施形態に係る車両制御装置Saにおけるアウタシャフト41aの構成は、第1の実施形態に係る車両制御装置Sにおけるアウタシャフト41の構成と比べて、第1領域411、第2領域412、及び第3領域413を有する点で異なる。また、第2の実施形態に係る車両制御装置Saにおけるインナシャフト42aの構成は、第1の実施形態に係る車両制御装置Sにおけるインナシャフト42の構成と比べて、第4領域422を有する点で異なる。
The configuration of the
第3領域413は、アウタシャフト41aの内側で長手方向における第1領域411と第2領域412との間に位置している。また、第3領域413には、アウタシャフト41aの長手方向において第2領域412側から第1領域411側に向かって徐々にアウタシャフト41aの径方向における深さが大きくなる一以上の第2係合部416が形成されている。第3領域413は、例えばアウタシャフト41aの長手方向において所定の第4距離の範囲である。
The
第2係合部416は、例えば凹部である。第2係合部416は、第1係合部415と同様に、アウタシャフト41aの第3領域413において、アウタシャフト41aの長手方向において延伸している。4つの第2係合部416がアウタシャフト41aの周方向において90度毎に間隔をずらしてアウタシャフト41aの内側面に形成されている。第2係合部416は、第1係合部415と接続されている。具体的には、第2係合部416の第1係合部415側の端部は、第1係合部415の第2係合部416側の端部と接続されている。
The second
第3領域413の長手方向における第2領域412側の端部に位置する凹部の深さは、ゼロである。すなわち、第3領域413の長手方向における第2領域412側の端部には、凹部が形成されていない。そして、第3領域413の長手方向における第1領域411側の端部に位置する凹部の深さは、第1領域411に形成されている凹部の深さと同じである。
The depth of the recess located at the end of the
図7(a)~図7(d)に示すように、アウタシャフト41aの内径R、及び第2係合部416の幅Vは共に、第3領域413では、アウタシャフト41aの長手方向において、第2領域412側から第1領域411側に向かうにつれて、徐々に小さくなっている。
As shown in FIGS. 7A to 7D, the inner diameter R of the
第4領域422は、インナシャフト42aの長手方向における被係合部421aが形成されている領域のハンドル2側とは反対側の端部からハンドル2側に向かって所定の第5距離の範囲である。図7(e)~図7(h)に示すように、被係合部421aの幅Wは、第4領域422では、インナシャフト42aの長手方向において、ハンドル2側とは反対側の端部からハンドル2側に向かうにつれて、徐々に大きくなっている。
The
第3領域413においては、第3領域413の長手方向における第2領域412側から第1領域411側に向かうにつれて、被係合部421aと第2係合部416とが係合する領域が徐々に大きくなるように、第2係合部416及び被係合部421aが形成されている。
In the
アウタシャフト41aは、このようにアウタシャフト41aの径方向における深さが長手方向において徐々に大きくなる一以上の第2係合部416が形成されている第3領域413を有する。また、インナシャフト42aは、このように長手方向において徐々に幅Wが大きくなる一以上の被係合部421aが形成されている第4領域422を有する。
The
よって、車両が、例えば安全な場所に退避した後に、車両制御装置Saが、アウタシャフト41aをインナシャフト42aに対して移動させることで、クラッチ装置4aを非接続の状態から接続の状態に戻す際に、インナシャフト42aの被係合部421aがアウタシャフト41aの第1係合部415に係合し易くなる。
Therefore, when the vehicle control device Sa moves the
なお、第2の実施形態では、アウタシャフト41aは、第1領域411、第2領域412、及び第3領域413を有し、インナシャフト42aは、第4領域422を有する構成であるとしたが、これに限定されない。アウタシャフト41aは、第1領域411、第2領域412、及び第3領域413を有しており、インナシャフト42aは、第4領域422を有していない構成、すなわち、インナシャフト42aは、インナシャフト42と同じ構成であってもよい。または、アウタシャフト41aは、第1領域411、及び第2領域412を有しており、第3領域413を有していない構成、すなわち、アウタシャフト41aは、アウタシャフト41と同じ構成であり、インナシャフト42aは、第4領域422を有する構成であってもよい。
In the second embodiment, the
[変形例]
上記実施形態では、アウタシャフト41は4つの第1係合部415がアウタシャフト41の周方向において90度毎に離れて形成されており、インナシャフト42は4つの被係合部421がインナシャフト42の周方向において90度毎に離れて形成されている。このように、アウタシャフト41及びインナシャフト42は、複数の第1係合部415及び複数の被係合部421がそれぞれ4回回転対称な位置に形成されている。このため、車両制御装置Sは、クラッチ装置4を非接続状態から接続状態とするときに、ハンドル2のゼロ位置が90、180、270度のいずれかだけずれてしまう可能性がある。
[Modification example]
In the above embodiment, the
そこで、例えばアウタシャフト41とインナシャフト42にそれぞれ角度センサが取付けられており、インナシャフト42をアウタシャフト41に対して操舵アクチュエータ3で回転させることで、アウタシャフト41とインナシャフト42とのゼロ位置を合わせる構成としてもよい。そして、駆動アクチュエータ43で、アウタシャフト41をインナシャフト42に対してアウタシャフト41の長手方向において移動させて、第1係合部415を被係合部421に係合させることで、クラッチ装置4を接続状態とする。このようにすることで、車両制御装置Sは、アウタシャフト41とインナシャフト42との回転方向におけるゼロ点調整を行うことができる。
Therefore, for example, angle sensors are attached to the
または、アウタシャフト41の第1係合部415及びインナシャフト42の被係合部421がアウタシャフト41及びインナシャフト42の回転方向において1回回転対称な位置に形成されている構成としてもよい。図8は、アウタシャフト41及びインナシャフト42の変形例を示す図である。なお、図8は、アウタシャフト41の複数の第1係合部415とインナシャフト42の複数の被係合部421とが係合している状態の断面を示す図である。
Alternatively, the first engaging
図8に示すように、アウタシャフト41の第1係合部415及びインナシャフト42の被係合部421の位置が、このように第1係合部415と被係合部421とが係合している状態から、例えば一方のシャフトを他方のシャフトに対して1回転させたときにのみ、第1係合部415と被係合部421とが再び係合するような位置となっている。第1係合部415及び被係合部421が、このような位置に形成されていることで、一方のシャフトを他方のシャフトに対して回転させる際に、アウタシャフト41とインナシャフト42とのゼロ点調整を行い易くすることができる。
As shown in FIG. 8, the positions of the first engaged
また、上記実施形態では、アウタシャフト41は、第1係合部415として4つの凹部を有し、インナシャフト42は被係合部421として4つの凸部を有する構成としたが、これに限定されない。アウタシャフト41の第1係合部415とインナシャフト42の被係合部421とが係合可能な構成であれば、アウタシャフト41が有する第1係合部415の数、及びインナシャフト42が有する被係合部421の数は、任意である。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、アウタシャフト41は、第1係合部415として凹部を有し、インナシャフト42は被係合部421として凸部を有するとしたが、これに限定されない。アウタシャフト41は、第1係合部415として凸部を有し、インナシャフト42は被係合部421として凹部を有する構成であってもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、アウタシャフト41がハンドル2に接続されており、インナシャフト42が操舵アクチュエータ3に接続されているとしたが、これに限定されない。アウタシャフト41が操舵アクチュエータ3に接続されており、インナシャフト42がハンドル2に接続されていてもよい。また、上記実施形態では、駆動アクチュエータ43は、アウタシャフト41をインナシャフト42に対して移動させるとしたが、これに限定されない。駆動アクチュエータ43は、インナシャフト42をアウタシャフト41に対して移動させるようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、アウタシャフト41における第1係合部415が形成されている第1領域411は、アウタシャフト41の長手方向におけるハンドル2側とは反対側の端部からハンドル2側に向かって所定の第1距離の範囲であるとしたが、これに限定されない。アウタシャフト41は、第1領域411と第2領域412とを有していればよく、例えば第1領域411は、アウタシャフト41の長手方向におけるハンドル2側の端部からハンドル2とは反対側の端部に向かって所定の第1距離の範囲であってもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、異常検出部1は検出部11及び異常判定部12を有し、異常判定部12は、検出部11の検出値を用いて車両の運転者Tが異常であるか否かを判定し、判定した結果を制御部6に通知するとしたが、これに限定されない。異常検出部1は、例えばハンドル2の角度の変化に基づいて、車両の運転者Tが異常であるか否かを判定してもよい。
Further, in the above embodiment, the
図9は、異常検出部1の変形例を示す図である。図9(a)は、異常検出部1の変形例としての異常検出部1aの構成を示す図である。図9(b)は、操舵アクチュエータ3へのトルク指令値の経時変化を示す図である。図9(c)は、操舵アクチュエータ3へのトルク指令値に対するハンドル2の操舵角の経時変化を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a modified example of the
図9(a)に示すように、異常検出部1aは、ハンドル角検出部13を有する。ハンドル角検出部13は、ハンドル2の操舵角を検出する。操舵アクチュエータ3にトルク指令値が通知されると、ハンドル角検出部13からハンドル2の操舵角が検出される。図9(c)に示すように、運転者Tがハンドル2に覆いかぶさった状態では、操舵アクチュエータ3へのトルク指令値に対するハンドル角検出部13から検出されるハンドル2の操舵角の変化する量が、運転者Tがハンドル2に接していない状態での操舵アクチュエータ3へのトルク指令値に対するハンドル角検出部13から検出されるハンドル2の操舵角の変化する量に比べて小さくなる。
As shown in FIG. 9A, the
そこで、ハンドル角検出部13は、操舵アクチュエータ3にトルク指令値が通知されている状態でハンドル角検出部13によって検出されたハンドル2の操舵角を検出する。そして、異常判定部12は、操舵アクチュエータ3へのトルク指令値に対するハンドル角検出部13によって検出されるハンドル2の操舵角の変化量が、運転者Tがハンドル2に接していない場合での操舵アクチュエータ3へのトルク指令値に対するハンドル角検出部13によって検出されるハンドル2の操舵角の変化量よりも第2の閾値以上小さくなったと判定したら、車両の運転者Tが異常であると判定するようにしてもよい。
Therefore, the steering wheel
異常検出部1aでは、操舵アクチュエータ3へのトルク指令値が用いられるとしたが、操舵アクチュエータ3以外にも、レーンキープアシスト用操舵モータ、又はレーンキープ用操舵モータが設けられており、これらのモータへのトルク指令値が用いられる構成としてもよい。
Although it is said that the torque command value to the
[第1の実施形態に係る車両制御装置Sによる効果]
第1の実施形態に係る車両制御装置Sは、車両の運転者Tが異常であるか否かを検出する異常検出部1と、ハンドル2と操舵アクチュエータ3との間に位置し、かつハンドル2と操舵アクチュエータ3とを接続状態又は非接続状態に切り換えるクラッチ装置4と、を有する。
[Effect of the vehicle control device S according to the first embodiment]
The vehicle control device S according to the first embodiment is located between the
そして、制御部6は、異常検出部1による運転者Tが異常であるか否かの判定結果に基づいて、クラッチ装置4を接続状態又は非接続状態に切り換えるように制御する。よって、車両制御装置Sは、運転者Tの体がハンドル2に覆いかぶさった場合にクラッチ装置4を作動させて、ハンドル2と操舵アクチュエータ3とを非接続の状態にすることができる。したがって、車両制御装置Sは、運転者Tの体がハンドル2に覆いかぶさった場合であっても車両を自動操舵させ易くすることができる。
Then, the control unit 6 controls the clutch device 4 to be switched to the connected state or the non-connected state based on the determination result of whether or not the driver T is abnormal by the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or improvements can be made to the above embodiments. It is clear from the description of the claims that the form with such changes or improvements may be included in the technical scope of the present invention.
S、Sa・・・車両制御装置
1、1a・・・異常検出部
11・・・検出部
12・・・異常判定部
13・・・ハンドル角検出部
2・・・ハンドル
3・・・操舵アクチュエータ
4、4a・・・クラッチ装置
41、41a・・・アウタシャフト
411・・・第1領域
412・・・第2領域
413・・・第3領域
415・・・第1係合部
416・・・第2係合部
42、42a・・・インナシャフト
421、421a・・・被係合部
422・・・第4領域
43・・・駆動アクチュエータ
5・・・ステアリングシャフト
6・・・制御部
T・・・運転者
U・・・シート
S, Sa ...
Claims (5)
前記車両を操舵するハンドルと、
前記ハンドルによる操舵に応じて前記車両を操舵する操舵アクチュエータと、
前記ハンドルと前記操舵アクチュエータとの間に位置し、かつ前記ハンドルと前記操舵アクチュエータとを接続状態又は非接続状態に切り換えるクラッチ装置と、
前記異常検出部による前記運転者が異常であるか否かの判定結果に基づいて、前記クラッチ装置を接続状態又は非接続状態に切り換えるように制御する制御部と、
を有し、
前記クラッチ装置は、
一端が前記ハンドルに接続されており、かつ他端の内側に長手方向において延伸する一以上の第1係合部が形成されている第1領域と、前記第1領域と長手方向において隣接する前記一以上の第1係合部が形成されていない第2領域と、を有するアウタシャフトと、
一端の外側に前記一以上の第1係合部と係合する一以上の被係合部が形成されており、かつ他端が前記操舵アクチュエータと接続されているインナシャフトと、
前記アウタシャフトを前記インナシャフトに対して前記インナシャフトの外側において長手方向に移動可能に制御する駆動アクチュエータと、
を有し、
前記アウタシャフトの周方向における第1回転角度を検出する第1角度検出部と、
前記インナシャフトの前記周方向における第2回転角度を検出する第2角度検出部と、
を有し、
前記制御部は、前記クラッチ装置を前記非接続状態から前記接続状態に切り換える場合、前記第1角度検出部が検出した前記第1回転角度及び前記第2角度検出部が検出した前記第2回転角度に基づいて前記操舵アクチュエータを作動させることにより前記アウタシャフトと前記インナシャフトとのゼロ位置が合うように前記インナシャフトを前記アウタシャフトに対して前記周方向において回転させた後に、前記駆動アクチュエータを作動させることにより前記アウタシャフトを前記インナシャフトに対して前記アウタシャフトの長手方向において移動させることを特徴とする車両制御装置。 Anomaly detection unit that detects whether the driver of the vehicle is abnormal,
The steering wheel that steers the vehicle and
A steering actuator that steers the vehicle in response to steering by the steering wheel,
A clutch device located between the steering wheel and the steering actuator, and switching between the steering wheel and the steering actuator in a connected state or a disconnected state.
A control unit that controls the clutch device to switch to a connected state or a non-connected state based on the determination result of whether or not the driver is abnormal by the abnormality detecting unit.
Have,
The clutch device is
A first region in which one end is connected to the handle and one or more first engaging portions extending in the longitudinal direction are formed inside the other end, and the region adjacent to the first region in the longitudinal direction. An outer shaft having a second region in which one or more first engaging portions are not formed,
An inner shaft having one or more engaged portions that engage with the one or more first engaging portions on the outside of one end and the other end connected to the steering actuator.
A drive actuator that controls the outer shaft so as to be movable in the longitudinal direction outside the inner shaft with respect to the inner shaft.
Have,
A first angle detection unit that detects the first rotation angle in the circumferential direction of the outer shaft, and
A second angle detection unit that detects the second rotation angle of the inner shaft in the circumferential direction,
Have,
When the clutch device is switched from the non-connected state to the connected state, the control unit has the first rotation angle detected by the first angle detection unit and the second rotation angle detected by the second angle detection unit. By operating the steering actuator based on the above, the inner shaft is rotated in the circumferential direction with respect to the outer shaft so that the zero positions of the outer shaft and the inner shaft are aligned, and then the drive actuator is operated. A vehicle control device, characterized in that the outer shaft is moved with respect to the inner shaft in the longitudinal direction of the outer shaft .
前記異常検出部によって前記運転者が異常であると検出された場合には、前記駆動アクチュエータを作動させることで、前記一以上の被係合部を前記第2領域に位置させて前記一以上の被係合部を前記一以上の第1係合部に係合しないようにすることを特徴とする、
請求項1に記載の車両制御装置。 When the abnormality detection unit detects that the driver is not abnormal, the control unit activates the drive actuator to position the one or more engaged portions in the first region. The one or more engaged portions are engaged with the one or more first engaged portions.
When the driver is detected to be abnormal by the abnormality detection unit, the drive actuator is operated to position the one or more engaged portions in the second region and to position the one or more engaged portions in the second region. It is characterized in that the engaged portion is not engaged with the one or more first engaged portions.
The vehicle control device according to claim 1 .
請求項1又は2に記載の車両制御装置。 The outer shaft is located inside the outer shaft between the first region and the second region in the longitudinal direction, and from the second region side to the first region side in the longitudinal direction of the outer shaft. It is characterized by further having a third region in which one or more second engaging portions are formed, in which the depth of the outer shaft gradually increases in the radial direction.
The vehicle control device according to claim 1 or 2 .
前記運転者によって前記ハンドルに作用する力を検出する検出部と、
前記ハンドルに作用する力が第1の閾値以上の場合に、前記運転者が異常であると判定する異常判定部と、
を有することを特徴とする、
請求項1から3のいずれか一項に記載の車両制御装置。 The abnormality detection unit is
A detection unit that detects the force acting on the steering wheel by the driver,
An abnormality determination unit that determines that the driver is abnormal when the force acting on the steering wheel is equal to or greater than the first threshold value.
Characterized by having
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 3 .
前記ハンドルの操舵角を検出するハンドル角検出部と、
前記ハンドルに前記運転者が接していない場合における前記操舵アクチュエータへのトルク指令値に対する前記ハンドル角検出部で検出される前記ハンドルの操舵角の変化量よりも、前記操舵アクチュエータへの前記トルク指令値に対する前記ハンドル角検出部で検出される前記ハンドルの操舵角の変化量が第2の閾値以上小さくなるときに、前記運転者が異常であると判定する異常判定部と、
を有することを特徴とする、
請求項1から3のいずれか一項に記載の車両制御装置。 The abnormality detection unit is
A steering wheel angle detection unit that detects the steering angle of the steering wheel,
The torque command value to the steering actuator is larger than the change amount of the steering angle of the steering wheel detected by the steering wheel angle detection unit with respect to the torque command value to the steering actuator when the driver is not in contact with the steering wheel. When the amount of change in the steering angle of the steering wheel detected by the steering wheel angle detecting unit is smaller than the second threshold value, the abnormality determining unit determines that the driver is abnormal.
Characterized by having
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 3 .
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