JPH11115787A - 車両用操舵装置 - Google Patents

車両用操舵装置

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JPH11115787A
JPH11115787A JP27774497A JP27774497A JPH11115787A JP H11115787 A JPH11115787 A JP H11115787A JP 27774497 A JP27774497 A JP 27774497A JP 27774497 A JP27774497 A JP 27774497A JP H11115787 A JPH11115787 A JP H11115787A
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automatic steering
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Kazunori Kagawa
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、操舵軸の操舵アシスト力を加える
位置よりも操舵ハンドル側の操舵系に自動操舵入力を行
うことにより、自動操舵手段が異常を起こし誤った自動
操舵入力がされた場合、又は、運転者の意志に基づい
て、手動で補正することが可能となる車両用操舵装置を
提供することを目的とする。 【解決手段】 車両の操舵ハンドルと操舵輪とを操舵軸
で連結する操舵系に配設され、操舵軸に加わる操舵トル
クに基づく操舵アシスト力を発生して前記操舵系に加え
る操舵アシスト手段と、操舵アシスト手段が操舵アシス
ト力を加える位置よりも操舵ハンドル側の操舵系に配設
され、車両の走行状況に基づく自動操舵入力を操舵軸に
加える自動操舵手段とを有する。このため、自動操舵入
力のトルクは手動入力のトルク程度で小さく、自動操舵
手段が異常を起こし誤った自動操舵入力がされた場合、
又は、運転者の意志に基づいて、手動で補正することが
可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用操舵装置に関
し、特にパワーステアリング機能と自動操舵機能とを有
する車両の操舵装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、制御方法を切り替えることに
より、単一のアクチュエータで車両のパワーステアリン
グ機能と、自動操舵機能とを発揮する装置が開発されて
いる。例えば特開平4−55168号公報には、車両の
運転状態を検知する運転状態検知手段と、運転状態検知
手段からの信号により操舵アクチュエータを制御する操
舵制御手段と、ステアリングホイールの操舵トルクに応
じて操舵アクチュエータを駆動するパワーステアリング
モードと、運転状態検知手段で得た車両の移動距離に応
じて操舵アクチュエータを制御する自動操舵モードとを
切り替えるモード切替手段を持つ車両用操舵装置が記載
されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の車両用操舵装置
においては、ステアリングホイールの操舵トルクに応じ
て操舵アクチュエータを駆動するパワーステアリングモ
ードと、運転状態検知手段で得た車両の移動距離に応じ
て操舵アクチュエータを制御する自動操舵モードとを切
り替え、単一の操舵アクチュエータを用いて操舵トルク
を与えており、一般にパワーステアリングの操舵アクチ
ュエータの出力トルクは手動で与えられる操舵トルクよ
り大きいため、自動操舵機能が異常を起こして制御を誤
った場合には、上記の操舵アクチュエータの出力トルク
を手動により補正することが困難であるという問題があ
った。
【0004】また、自動操舵機能が異常を起こした場合
の不具合を防止するため、自動操舵機能が異常を起こし
た場合にパワーステアリング機能も停止させるようにし
た場合には、パワーステアリング機能が働かないために
大きな操舵力が必要となり、操作性が低下するという問
題があった。本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
操舵軸の操舵アシスト力を加える位置よりも操舵ハンド
ル側の操舵系に自動操舵入力を行うことにより、自動操
舵手段が異常を起こし誤った自動操舵入力がされた場
合、又は、運転者の意志に基づいて、手動で補正するこ
とが可能となる車両用操舵装置を提供することを目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、車両の操舵ハンドルと操舵輪とを操舵軸で連結する
操舵系に配設され、前記操舵軸に加わる操舵トルクに基
づく操舵アシスト力を発生して前記操舵系に加える操舵
アシスト手段と、前記操舵アシスト手段が操舵アシスト
力を加える位置よりも操舵ハンドル側の操舵系に配設さ
れ、車両の走行状況に基づく自動操舵入力を前記操舵軸
に加える自動操舵手段とを有する。
【0006】このように、操舵アシスト手段が操舵アシ
スト力を操舵軸に加える位置と、自動操舵手段が自動操
舵入力を操舵軸に加える位置を異ならせ、自動操舵手段
が自動操舵入力を操舵軸に加える位置を操舵アシスト手
段が操舵アシスト力を操舵軸に加える位置より操舵ハン
ドル側としたため、自動操舵入力のトルクは手動入力の
トルク程度で小さく、自動操舵手段が異常を起こし誤っ
た自動操舵入力がされた場合、又は、運転者の意志に基
づいて、手動で補正することが可能となる。
【0007】請求項2に記載の発明は、請求項1記載の
車両用操舵装置において、前記操舵アシスト手段及び前
記自動操舵手段は、異常状態を検出する異常検出手段を
それぞれ有し、各異常検出手段の異常検出により前記操
舵アシスト手段及び前記自動操舵手段の動作を独立して
制御する。
【0008】このように、操舵アシスト手段及び自動操
舵手段それぞれで独立して異常検出を行い、それぞれの
動作を独立して制御するため、操舵アシスト手段及び自
動操舵手段の一方が異常となった場合に他方への影響を
最小限に押さえることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は本発明装置のシステム概要
図を示す。同図中、イメージセンサ12は車両の進行方
向の道路を撮像し、この道路画像を画像処理認識装置1
4に供給する。画像処理認識装置14は前方の道路画像
の画像処理を行って道路の中央、又は路側の白線や黄色
の追越し禁止線等のガイドラインをライン種類と共に認
識し、このガイドラインに基づいて走行路(走行レー
ン)を認識し、自車両の走行路中央線からの車両オフセ
ット量や左右のガイドラインからの距離であるレーン内
位置、及びガイドラインに対する傾き角である対レーン
ヨー角、及び走行路のカーブの曲率半径R等の道路形
状、及び走行車両の有無等を認識する。上記の認識結果
は自動操舵ECU(電子制御装置)16に供給される。
【0010】また、ステアリングホイール(操舵ハンド
ル)20はステアリングシャフト(操舵軸)22及びス
テアリングギヤボックス24を介して操舵輪を転舵させ
るラックバー26を駆動する構成とされている。ステア
リングシャフト22にはステアリングホイール20に近
い方から順に歯車機構28,30が設けられている。ス
テアリングホイール20に近い方の歯車機構28には自
動操舵用のモータ32が接続されている。また、ステア
リングホイール20から遠い方の歯車機構30にはパワ
ーステアリング用のモータ34が接続されている。
【0011】ステアリングシャフト22の歯車機構28
よりステアリングホイール20に近い位置には操舵角を
検出する操舵角センサ36が設けられ、ステアリングシ
ャフト22の歯車機構28と歯車機構30との間には、
操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ38が設けられ
ている。また、車速センサ39は車速を検出する。上記
の操舵角センサ36の検出信号は自動操舵ECU16に
供給され、操舵トルクセンサ38、車速センサ39それ
ぞれの検出信号はパワーステアリングECU40に供給
される。
【0012】自動操舵ECU16は図2に示す如く、マ
イクロコンピュータで構成され、中央処理ユニット(C
PU)50と、リードオンリメモリ(ROM)52と、
ランダムアクセスメモリ(RAM)54と、入力ポート
回路56と、出力ポート回路58と、通信回路60とを
有し、これらは双方向性のコモンバス62により互いに
接続されている。入力ポート回路56には操舵角センサ
36の検出信号が供給される。また、通信回路60はパ
ワーステアリングECU40の通信回路80との間の通
信を行うと共に、画像処理認識装置14からの情報が供
給される。ROM52には制御プログラムが記憶されて
いる。CPU50は制御プログラムに基づき、後述する
種々の演算を行い、その際にRAM54が作業領域とし
て使用される。CPU50が制御プログラムを実行する
ことにより発生した駆動信号は出力ポート回路58から
駆動回路42に供給され、駆動回路42は駆動信号に基
づいて自動操舵用のモータ32を回転駆動する。また、
CPU50が制御プログラムを実行することにより発生
した警報信号は出力ポート回路58から警報装置64に
供給され警報が行われる。
【0013】パワーステアリングECU40は図3に示
す如く、マイクロコンピュータで構成され、中央処理ユ
ニット(CPU)70と、リードオンリメモリ(RO
M)72と、ランダムアクセスメモリ(RAM)74
と、入力ポート回路76と、出力ポート回路78、通信
回路80とを有し、これらは双方向性のコモンバス82
により互いに接続されている。入力ポート回路76には
操舵トルクセンサ38、車速センサ39それぞれの検出
信号が供給される。また、通信回路80は自動操舵EC
U16の通信回路60との間の通信を行う。ROM72
には制御プログラムが記憶されている。CPU70は制
御プログラムに基づき、後述する種々の演算を行い、そ
の際にRAM74が作業領域として使用される。CPU
70が制御プログラムを実行することにより発生した駆
動信号は出力ポート回路78から駆動回路44に供給さ
れ、駆動回路44は駆動信号に基づいてパワーステアリ
ング用のモータ34を回転駆動する。また、CPU70
が制御プログラムを実行することにより発生した警報信
号は出力ポート回路78から警報装置84に供給され警
報が行われる。
【0014】図4は自動操舵ECU16が実行する自動
操舵処理の一実施例のフローチャートを示す。この処理
はシステムダウンしていない限り、所定時間間隔で繰り
返し実行される。同図中、ステップS10では入力ポー
ト回路56を介して供給される操舵角センサ36の検出
信号を読み取り、通信回路60を介して画像処理認識装
置14から供給される情報及びパワーステアリングEC
U40から供給される情報を読み取る。
【0015】ステップS12ではパワーステアリングE
CU40から読み取った情報からパワーステアリング機
能が異常か否かを判別する。パワーステアリング機能が
異常の場合はステップS14に進んで警報装置64によ
り警報を行い、次に、ステップS16で自動操舵フラグ
FJが1で自動操舵の制御中か否かを判別し、自動操舵
フラグFJが1で自動操舵の制御中であればステップS
18に進む。自動操舵フラグFJが0で自動操舵の制御
中でなければ、システムダウンして以降の自動操舵処理
の実行を停止する。
【0016】ステップS18では、操舵角センサ36の
検出信号及び画像処理認識装置14から供給される情報
に基づいて閾値を決定する。これにより、図5に示すよ
うにガイドラインI,II夫々から走行レーンの内側に距
離L1の位置にガイドラインと平行に閾値が設定され
る。 次のステップS20では画像処理認識装置14か
ら得た自車の走行レーン内位置と閾値とを比較して自車
位置が閾値を越え、車両90が図5になし地で示す自動
操舵領域内に入ったか否かの判定を行う。
【0017】自動操舵領域内であればステップS22で
自動操舵フラグFJに1を設定して自動操舵の制御中で
あることを指示し、ステップS24に進んで車両90の
走行レーンに対する進路のずれを検出し、ステップS2
6で上記進路のずれを補正するための補正操舵量を算出
し、ステップS28で補正操舵量に基づく駆動信号を駆
動回路42に供給してモータ32を回転駆動し、自動操
舵を行って処理を終了する。ステップS20で自動操舵
領域内に入ってなければステップS29で自動操舵フラ
グFJに0を設定して処理を終了する。
【0018】図6はパワーステアリングECU40が実
行する操舵アシスト処理の一実施例のフローチャートを
示す。この処理はシステムがダウンしていない限り、所
定時間間隔で繰り返し実行される。同図中、ステップS
30では入力ポート回路76を介して供給される操舵ト
ルクセンサ38、車速センサ39それぞれの検出信号を
読み取る。次に、ステップS32でパワーステアリング
機能が異常か否かを判別する。パワーステアリング機能
の異常は操舵トルクセンサ38の検出信号の値が所定範
囲外で正常な値といえない場合や、駆動回路44に駆動
信号を供給しても駆動できない場合等である。
【0019】パワーステアリング機能が異常の場合は、
ステップS34に進んでパワーステアリング機能の異常
を指示するメッセージを通信回路60より自動操舵EC
U16に送信する。そして、ステップS36で警報装置
84による警報を行い、システムダウンして以降のパワ
ーステアリング処理の実行を停止する。ステップS32
でパワーステアリング機能が異常を起こしていなけれ
ば、ステップS38に進んで操舵トルクセンサ38の検
出値に基づいて基本アシスト量Tabを演算し、ステッ
プS40で車速センサ39の検出値に基づいて車速係数
V を演算する。この後、ステップS42で基本アシス
ト量Tabに車速係数KVを乗算してアシスト量TM
演算する。次のステップS44ではアシスト量TMに対
応する駆動信号を駆動回路44に供給してモータ34を
回転駆動し、ステアリングシャフト22に操舵アシスト
力を付与する。
【0020】上記の操舵角センサ36、自動操舵ECU
16、駆動回路42、モータ32、歯車機構28が自動
操舵手段に対応し、図4のステップS12がその異常検
出手段に対応する。また、操舵トルクセンサ38、車速
センサ39、パワーステアリングECU40、駆動回路
44、モータ34、歯車機構30が操舵アシスト手段に
対応し、図6のステップS32がその異常検出手段に対
応する。
【0021】このように、パワーステアリング機能のパ
ワーステアリングECU40が操舵アシスト力を操舵軸
(ステアリングシャフト22)に加える位置(歯車機構
30)と、自動操舵機能の自動操舵ECU16が自動操
舵入力を操舵軸に加える位置(歯車機構28)を異なら
せ、自動操舵機能が自動操舵入力を操舵軸に加える位置
をパワーステアリング機能が操舵アシスト力を操舵軸に
加える位置より操舵ハンドル側としたため、自動操舵入
力のトルクは手動入力のトルク程度で従来に比べて小さ
くなり、自動操舵手段が異常を起こし誤った自動操舵入
力がされた場合、又は、運転者の意志に基づいて、手動
で補正することが可能となる。
【0022】また、パワーステアリング機能の異常検出
手段であるステップS32及び自動操舵機能の異常検出
手段であるステップS12それぞれで独立して異常検出
を行い、それぞれの動作を独立して制御するため、パワ
ーステアリング機能及び自動操舵機能の一方が異常とな
った場合に他方への影響を最小限に押さえることができ
る。
【0023】更に、パワーステアリング機能と自動操舵
機能とが作動している状態で、パワーステアリング機能
が異常となった場合には、自動操舵機能の作動を持続さ
せることで、自動操舵機能が急に停止して進路が乱れる
ことを防止している。また、パワーステアリング機能が
異常な場合には、自動操舵機能が作動開始しないように
して自動操舵機能へ影響が及ばないようにしている。
【0024】
【発明の効果】上述の如く、請求項1に記載の発明は、
車両の操舵ハンドルと操舵輪とを操舵軸で連結する操舵
系に配設され、前記操舵軸に加わる操舵トルクに基づく
操舵アシスト力を発生して前記操舵系に加える操舵アシ
スト手段と、前記操舵アシスト手段が操舵アシスト力を
加える位置よりも操舵ハンドル側の操舵系に配設され、
車両の走行状況に基づく自動操舵入力を前記操舵軸に加
える自動操舵手段とを有する。
【0025】このように、操舵アシスト手段が操舵アシ
スト力を操舵軸に加える位置と、自動操舵手段が自動操
舵入力を操舵軸に加える位置を異ならせ、自動操舵手段
が自動操舵入力を操舵軸に加える位置を操舵アシスト手
段が操舵アシスト力を操舵軸に加える位置より操舵ハン
ドル側としたため、自動操舵入力のトルクは手動入力の
トルク程度で小さく、自動操舵手段が異常を起こし誤っ
た自動操舵入力がされた場合、又は、運転者の意志に基
づいて、手動で補正することが可能となる。
【0026】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
記載の車両用操舵装置において、前記操舵アシスト手段
及び前記自動操舵手段は、異常状態を検出する異常検出
手段をそれぞれ有し、各異常検出手段の異常検出により
前記操舵アシスト手段及び前記自動操舵手段の動作を独
立して制御する。
【0027】このように、操舵アシスト手段及び自動操
舵手段それぞれで独立して異常検出を行い、それぞれの
動作を独立して制御するため、操舵アシスト手段及び自
動操舵手段の一方が異常となった場合に他方への影響を
最小限に押さえることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置のシステム概要図である。
【図2】自動操舵ECUのブロック図である。
【図3】パワーステアリングECUのブロック図であ
る。
【図4】自動操舵ECU16が実行する自動操舵処理の
一実施例のフローチャートである。
【図5】本発明の自動操舵を説明するための図である。
【図6】パワーステアリングECU40が実行する操舵
アシスト処理の一実施例のフローチャートである。
【符号の説明】 12 イメージセンサ 14 画像処理認識装置 16 自動操舵ECU 20 ステアリングホイール 22 ステアリングシャフト 24 ステアリングギヤボックス 26 ラックバー 28,30 歯車機構 32,34 モータ 36 操舵角センサ 38 操舵トルクセンサ 39 車速センサ 42,44 駆動回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両の操舵ハンドルと操舵輪とを操舵軸
    で連結する操舵系に配設され、前記操舵軸に加わる操舵
    トルクに基づく操舵アシスト力を発生して前記操舵系に
    加える操舵アシスト手段と、 前記操舵アシスト手段が操舵アシスト力を加える位置よ
    りも操舵ハンドル側の操舵系に配設され、車両の走行状
    況に基づく自動操舵入力を前記操舵軸に加える自動操舵
    手段とを有することを特徴とする車両用操舵装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の車両用操舵装置におい
    て、 前記操舵アシスト手段及び前記自動操舵手段は、異常状
    態を検出する異常検出手段をそれぞれ有し、 各異常検出手段の異常検出により前記操舵アシスト手段
    及び前記自動操舵手段の動作を独立して制御することを
    特徴とする車両用操舵装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016088334A (ja) * 2014-11-06 2016-05-23 本田技研工業株式会社 自動運転制御装置
JP2018052495A (ja) * 2017-12-20 2018-04-05 本田技研工業株式会社 自動運転制御装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016088334A (ja) * 2014-11-06 2016-05-23 本田技研工業株式会社 自動運転制御装置
JP2018052495A (ja) * 2017-12-20 2018-04-05 本田技研工業株式会社 自動運転制御装置

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