JP7700638B2 - Steering control device and steering control method - Google Patents
Steering control device and steering control method Download PDFInfo
- Publication number
- JP7700638B2 JP7700638B2 JP2021179488A JP2021179488A JP7700638B2 JP 7700638 B2 JP7700638 B2 JP 7700638B2 JP 2021179488 A JP2021179488 A JP 2021179488A JP 2021179488 A JP2021179488 A JP 2021179488A JP 7700638 B2 JP7700638 B2 JP 7700638B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction force
- steering
- control unit
- shaft
- rotation angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Steering Controls (AREA)
Description
本発明は、運転者が車両を操舵するために用いるステアリングを制御するステアリング制御装置、およびステアリング制御方法に関する。 The present invention relates to a steering control device that controls the steering wheel used by a driver to steer a vehicle, and a steering control method.
従来、車両の操舵部材として円環状のいわゆるステアリングホイールではなく、左右に突き出たレバーの先端に設けられた左右の把持部材を運転者が把持するいわゆる操縦桿型の操舵部材が存在している。 Conventionally, vehicle steering members have not been circular steering wheels, but rather stick-type steering members in which the driver grips left and right grips attached to the tips of levers that protrude to the left and right.
例えば特許文献1には、操縦桿型の操舵部材に対し操舵軸回りに操舵反力を発生させ、把持部材に対し運転者が把持部材を回転させる方向とは逆向きに回転するような把持部材反力を発生させる技術が記載されている。 For example, Patent Document 1 describes a technology that generates a steering reaction force around a steering axis on a control stick-type steering member, and generates a grip member reaction force on a grip member that rotates the grip member in a direction opposite to the direction in which the driver rotates the grip member.
発明者は、操縦桿型の操舵部材について鋭意実験と研究とを重ねた結果、操舵時において操舵反力と把持部材反力とのバランスが崩れた場合に、運転者に違和感を与える場合があることを見出した。 As a result of extensive experimentation and research into joystick-type steering members, the inventors discovered that if the balance between the steering reaction force and the grip member reaction force is lost when steering, the driver may feel uncomfortable.
本発明は、上記発明者の知見に基づきなされたものであり、いわゆる操縦桿型の操舵部材において運転者に与える違和感を軽減するように制御するステアリング制御装置、およびステアリング制御方法の提供を目的とする。 The present invention was made based on the findings of the above inventors, and aims to provide a steering control device and a steering control method that controls so as to reduce the discomfort felt by the driver when using a so-called joystick-type steering member.
上記目的を達成するために、本発明の1つであるステアリング制御装置は、
操舵軸回りに回転する操舵軸体と、運転者が把持して前記操舵軸体を回転させ、前記操舵軸と交差する方向に延在する第一の回転軸周りに回転する第一の把持部材と、運転者が把持して前記操舵軸体を回転させ、前記操舵軸と交差する方向に延在する第二の回転軸周りに回転する第二の把持部材と、前記操舵軸体に反力を付与する操舵反力装置と、前記第一の把持部材に反力を付与する第一の反力装置と、前記第二の把持部材に反力を付与する第二の反力装置と、を備えたステアリング装置に対し、前記操舵反力装置を制御する操舵反力制御部と、前記第一の反力装置、および前記第二の反力装置の少なくとも一方を制御する反力制御部と、前記操舵反力制御部、および前記反力制御部の一方の制御状態に基づき他方の制御状態を変更する状態変更部と、を備える。
In order to achieve the above object, a steering control device according to one aspect of the present invention comprises:
The steering device includes a steering shaft that rotates around a steering axis, a first gripping member that is gripped by a driver to rotate the steering shaft and rotates around a first rotation axis extending in a direction intersecting the steering axis, a second gripping member that is gripped by a driver to rotate the steering shaft and rotates around a second rotation axis extending in a direction intersecting the steering axis, a steering reaction force device that applies a reaction force to the steering shaft, a first reaction force device that applies a reaction force to the first gripping member, and a second reaction force device that applies a reaction force to the second gripping member.The steering device is provided with a steering reaction force control unit that controls the steering reaction force device, a reaction force control unit that controls at least one of the first reaction force device and the second reaction force device, and a state change unit that changes the control state of one of the steering reaction force control unit and the reaction force control unit based on the control state of the other.
また、上記目的を達成するために、本発明の他の1つであるステアリング制御方法は、操舵軸回りに回転する操舵軸体と、運転者が把持して前記操舵軸体を回転させ、前記操舵軸と交差する方向に延在する第一の回転軸周りに回転する第一の把持部材と、運転者が把持して前記操舵軸体を回転させ、前記操舵軸と交差する方向に延在する第二の回転軸周りに回転する第二の把持部材と、前記操舵軸体に反力を付与する操舵反力装置と、前記第一の把持部材に反力を付与する第一の反力装置と、前記第二の把持部材に反力を付与する第二の反力装置と、を備えたステアリング装置に対し、前記操舵反力装置を操舵反力制御部が制御し、前記第一の反力装置、および前記第二の反力装置の少なくとも一方を反力制御部が制御し、前記操舵反力制御部、および前記反力制御部の一方の制御状態に基づき他方の制御状態を状態変更部が変更する。 In order to achieve the above object, another aspect of the present invention is a steering control method for a steering device including a steering shaft that rotates around a steering axis, a first gripping member that is gripped by a driver to rotate the steering shaft and rotates around a first rotation axis extending in a direction intersecting the steering axis, a second gripping member that is gripped by a driver to rotate the steering shaft and rotates around a second rotation axis extending in a direction intersecting the steering axis, a steering reaction force device that applies a reaction force to the steering shaft, a first reaction force device that applies a reaction force to the first gripping member, and a second reaction force device that applies a reaction force to the second gripping member, the steering reaction force device is controlled by a steering reaction force control unit, at least one of the first reaction force device and the second reaction force device is controlled by a reaction force control unit, and a state change unit changes the control state of the other based on the control state of one of the steering reaction force control unit and the reaction force control unit.
本発明によれば、操縦桿型の操舵部材を用いて運転する運転者の操舵に対する違和感を抑制し、操舵精度を向上させることができる。 The present invention can reduce the discomfort felt by drivers who use a joystick-type steering member when steering, and improve steering accuracy.
以下、本発明に係るステアリング制御装置、およびステアリング制御方法の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を説明するために一例を挙示するものであり、本発明を限定する主旨ではない。例えば、以下の実施の形態において示される形状、構造、材料、構成要素、相対的位置関係、接続状態、数値、数式、方法における各段階の内容、各段階の順序などは、一例であり、以下に記載されていない内容を含む場合がある。また、平行、直交などの幾何学的な表現を用いる場合があるが、これらの表現は、数学的な厳密さを示すものではなく、実質的に許容される誤差、ずれなどが含まれる。また、同時、同一などの表現も、実質的に許容される範囲を含んでいる。 The following describes an embodiment of a steering control device and a steering control method according to the present invention with reference to the drawings. Note that the following embodiment is an example to explain the present invention, and is not intended to limit the present invention. For example, the shapes, structures, materials, components, relative positional relationships, connection states, numerical values, mathematical expressions, the contents of each step in the method, and the order of each step shown in the following embodiment are examples, and may include contents not described below. In addition, geometric expressions such as parallel and orthogonal may be used, but these expressions do not indicate mathematical strictness, and include errors, deviations, etc. that are substantially acceptable. In addition, expressions such as simultaneous and identical also include a substantially acceptable range.
また、図面は、本発明を説明するために適宜強調、省略、または比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状、位置関係、および比率とは異なる。また、図中に示すX軸、Y軸、Z軸は、図の説明のために任意に設定した直交座標を示している。つまりZ軸は、鉛直方向に沿う軸とは限らず、X軸、Y軸は、水平面内に存在するとは限らない。 The drawings are schematic diagrams in which emphasis, omission, or adjustment of proportions has been appropriately made in order to explain the present invention, and differ from the actual shapes, positional relationships, and proportions. The X-axis, Y-axis, and Z-axis shown in the drawings indicate orthogonal coordinates arbitrarily set for the purpose of explaining the drawings. In other words, the Z-axis is not necessarily an axis along the vertical direction, and the X-axis and Y-axis are not necessarily present within a horizontal plane.
また、以下では複数の発明を一つの実施の形態として包括的に説明する場合がある。また、以下に記載する内容の一部は、本発明に関する任意の構成要素として説明している。 In addition, multiple inventions may be collectively described below as a single embodiment. Some of the content described below is also described as an optional component of the present invention.
図1は、ステアリング装置を示す斜視図である。図2は、ステアリング装置の内部構造を示す正面図である。図3は、ステアリング装置の内部構造を示す上面図である。ステアリング装置101は、ステアリング制御装置100の制御対象となる装置である。ステアリング装置101は、自動車などの車両に取り付けられ、車両の運転に関する操作を受け付ける装置であって、操舵部材110と、操舵反力装置117と、第一の反力装置である右反力装置113と、第二の反力装置である左反力装置114と、を備えている。
Figure 1 is a perspective view of the steering device. Figure 2 is a front view showing the internal structure of the steering device. Figure 3 is a top view showing the internal structure of the steering device. The
本実施の形態の場合、ステアリング装置101は、取付部材140に吊り下げられた状態で取付部材140を介して車体に取り付けられており、また操舵部材110を車体の前後方向(Y軸方向)に移動させることができるものとなっている。ステアリング装置101は、操舵部材110と転舵輪とが機械的に連結されていない状態においても転舵輪を転舵することができるいわゆるSBW(Steer by Wire)システムの構成要素の一つであり、手動運転時において運転者が操舵部材110の回転操作した角度などを信号に変換し転舵輪を転舵する転舵装置に送信するものとなっている。
In this embodiment, the
操舵部材110は、車両を操向するための運転者の操作を受け付ける部材であり、操舵軸体119と、第一の把持部材である右把持部材111と、第二の把持部材である左把持部材112と、を備えている。
The
操舵軸体119は、Y軸方向に延びる部材であり、運転者が車両の操向のために把持する右把持部材111、左把持部材112(以下、これらを「把持部材」と総称する場合がある。)を支持し、運転者から把持部材に加えられた力により操舵軸219周り(Y軸周り)に回転するボス等と称される部材である。
The
操舵反力装置117は、操舵軸219周りにおいて運転者が右把持部材111、左把持部材112に加えた力により操舵軸体119に発生するトルクに対する反力を右把持部材111と左把持部材112に付与し、転舵輪と機械的に連結されていない操舵部材110を操作する運転者に操舵の重さなど感知させる装置である。操舵反力装置117の種類は限定されるものではない。本実施の形態の場合、操舵反力装置117は、モータと、軸体回転角検出装置118(図4参照)と、ベルトドライブ、減速ギアなどの操舵反力伝達機構(図示せず)と、を備えている。
The steering
軸体回転角検出装置118は、操舵軸体119の操舵軸219周りの回転角を検出する装置である。本実施の形態の場合、軸体回転角検出装置118が検出した操舵軸体119の回転角は、把持部材に付与する反力の制御に用いられ、また車両の走向の制御、操舵軸体119に付与する反力の制御などにも用いられている。軸体回転角検出装置118の種類は、特に限定されるものではなく、例えばレゾルバ、ロータリーエンコーダーなどを例示することができる。
The shaft rotation
右把持部材111は、手動運転時などにおいて運転者が右手で把持して操舵軸体119を操舵軸219周りに回転させる部材である。また右把持部材111は、操舵軸219と交差する方向(X軸+方向)に延在する第一の回転軸である右回転軸211周りに操舵軸219に対して回転するように取り付けられている。本実施の形態の場合、右把持部材111は、操舵軸219を中心とした放射方向において操舵軸体119から離れた位置に配置されており、円筒状の右連結部材115により操舵軸体119と右把持部材111は連結されている。操舵軸体119と右連結部材115は、固定的に連結され、右把持部材111と右連結部材115は、右回転軸211周り(X軸周り)に回転可能に連結されている。
The
左把持部材112は、手動運転時などにおいて運転者が左手で把持して操舵軸体119を操舵軸219周りに回転させる部材である。また左把持部材112は、操舵軸219と交差する方向(X軸-方向)に延在する第二の回転軸である左回転軸212周りに操舵軸219に対して回転するように取り付けられている。なお、右回転軸、および左回転軸を「把持部材回転軸」と総称する場合がある。本実施の形態の場合、左把持部材112は、操舵軸219を中心とした放射方向において操舵軸体119から離れた位置に配置されており、円筒状の左連結部材116により操舵軸体119と左把持部材112は連結されている。操舵軸体119と左連結部材116は、固定的に連結され、左把持部材112と左連結部材116は左回転軸212周り(X軸周り)に回転可能に連結されている。
The
本実施の形態の場合、操舵軸219と右回転軸211と左回転軸212とは一平面(XY平面)内に配置され、操舵軸219と右回転軸211、および左回転軸212は、直角に交差するように配置されている。右回転軸211と左回転軸212とは一直線上に配置されている。なお、操舵軸219と右回転軸211と左回転軸212との位置関係は、上記に限定されるものではなく、操舵軸219と右回転軸211と左回転軸212とは一平面内に配置されなくても良い。また、操舵軸219と右回転軸211、および左回転軸212は、直角に交差しなくても良い。また、右回転軸211と左回転軸212とは交差してもよい。なお、「交差」とは軸が交わる平面内の交差、および軸が交わらない立体的な交差(ねじれ)も含む。
In this embodiment, the
右反力装置113は、右回転軸211周りにおいて運転者が右把持部材111に加えたトルクに対する反力を右把持部材111に付与する装置である。右反力装置113の種類は限定されるものではない。本実施の形態の場合、右反力装置113は、右モータ121と、エンコーダ、レゾルバなどの右回転角検出装置123と、ベルトドライブ、減速ギアなどの右伝達機構125と、を備えている。
The right
左反力装置114は、右反力装置113と同様であり、左回転軸212周りにおいて運転者が左把持部材112に加えたトルクに対する反力を左把持部材112に付与する装置である。左反力装置114の種類は限定されるものではない。本実施の形態の場合、左反力装置114は、右反力装置113と同様、左モータ122と、左回転角検出装置124と、左伝達機構126と、を備えている。なお、右反力装置113、および左反力装置114を「把持反力装置」と総称する場合がある。
The left
図4は、ステアリング制御装置の機能構成を示すブロック図である。ステアリング制御装置100は、操舵軸体119に付与される操舵反力と把持部材に付与される把持反力とが連携するように制御する装置である。ステアリング制御装置100が備えるプロセッサにプログラムを実行させることにより実現される処理部として、ステアリング制御装置100は、操舵反力制御部157と、反力制御部である右反力制御部151と、反力制御部である左反力制御部152と、軸体回転角取得部158と、右回転角取得部153と、左回転角取得部154と、状態変更部159と、を備えている。
Figure 4 is a block diagram showing the functional configuration of the steering control device. The
軸体回転角取得部158は、軸体回転角検出装置118から出力される信号に基づき、操舵軸体119の操舵軸219周りの回転角、いわゆる操舵角を取得する。本実施の形態の場合、軸体回転角取得部158は、図1に示すような右把持部材111と左把持部材112とが水平に配置されている状態における操舵軸体119の回転角を0度とし、運転者から見て時計回り(右回り)を正方向P、反時計回り(左回り)を負方向Nとして操舵軸体119の回転角を取得する。なお、操舵軸体119の許容する回転角は、左右にそれぞれ90度以上180度未満であればよい。
The shaft rotation
右回転角取得部153は、右回転角検出装置123から出力される信号に基づき、右把持部材111の右回転軸211周りの回転角である右回転角を取得する。本実施の形態の場合、右回転角取得部153は、図1に示すように、右把持部材111と左把持部材112とが水平に配置されている状態において右把持部材111の上端部が、運転者から見て手前から奥へ回転する方向を上方向U、奥から手前へ回転する方向を下方向Dとして右把持部材111の右回転角を取得する。また、右回転角取得部153は、中立位置を0度として設定している。なお、本実施の形態の場合、右把持部材111は、球形であるため中立位置と右把持部材111の回転姿勢とは対応付けられていないが、右把持部材111に形状的特徴がある場合、中立位置と右把持部材111の回転姿勢とを対応付けても構わない。
The right rotation
左回転角取得部154は、左回転角検出装置124から出力される信号に基づき、左把持部材112の左回転軸212周りの回転角である左回転角を取得する。なお、右回転角、および左回転角を「把持部材回転角」と総称する場合がある。本実施の形態の場合、左回転角取得部154は、図1に示すように、右把持部材111と左把持部材112とが水平に配置されている状態において左把持部材112の上端部が、運転者から見て手前から奥へ回転する方向を上方向U、奥から手前へ回転する方向を下方向Dとして左把持部材112の左回転角を取得する。また、左回転角取得部154は、中立位置を0度として設定している。なお、本実施の形態の場合、左把持部材112は、球形であるため中立位置と左把持部材112の回転姿勢とは対応付けられていないが、左把持部材112に形状的特徴がある場合、中立位置と左把持部材112の回転姿勢とを対応付けても構わない。
The left rotation
操舵反力制御部157は、操舵反力装置117を制御し、転舵輪が路面から受ける力などを運転者が操舵部材110を介して認識できる力、車両が直進に戻るときの復元力に応じて操舵部材110を操舵軸219周りに回転させる力などを操舵反力装置117に発生させる。本実施の形態の場合、操舵反力制御部157は、高速道路において比較的高速で巡航する際などに比較的強い操舵反力を操舵反力装置117に発生させるように制御する高反力モード、市街地などにおいて中速で走行する際などに中程度の操舵反力を操舵反力装置117に発生させるように制御する中反力モード、駐車場などにおいて比較的低速で大きく転舵する際などに比較的弱い操舵反力を操舵反力装置117に発生させるように制御する低反力モードを備えている。操舵反力制御部157が備える上記3つの制御状態(反力モード)は、車両の走行情報に基づいて、いずれかを選択する。
The steering reaction
右反力制御部151は、右反力装置113を独立して制御し、運転者が右把持部材111に対し右回転軸211周りの力を加えた場合、加えられた力に抗する反力トルクを右反力装置113に発生させる。本実施の形態の場合、右反力制御部151は、軸体回転角取得部158から取得した軸体回転角、および右回転角取得部153から取得した右回転角に基づき右反力装置113を制御する。
The right reaction
左反力制御部152は、左反力装置114を独立して制御し、運転者が左把持部材112に対し左回転軸212周りの力を加えた場合、加えられた力に抗する反力トルクを左反力装置114に発生させる。本実施の形態の場合、左反力制御部152は、軸体回転角取得部158から取得した軸体回転角、および左回転角取得部154から取得した左回転角に基づき左反力装置114を制御する。
The left reaction
状態変更部159は、操舵反力制御部157、および反力制御部の一方の制御状態に基づき他方の制御状態を変更する。本実施の形態の場合、操舵反力制御部157が備える3つの異なる制御状態である高反力モード、中反力モード、低反力モードに対応して反力制御部の制御状態を変更する。
The
図5は、ステアリング制御方法の流れを示すフローチャートである。ステアリング制御装置100の制御方法は、特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、車両の速度、加速度、ヨーレートなどの走行情報を操舵反力制御部157がECU(Electronic Control Unit)などから取得する(S101)。右回転角取得部153、および左回転角取得部154がそれぞれ把持部材回転角を取得する(S102)。操舵反力制御部157は、走行情報に基づき高反力モード、中反力モード、低反力モードのいずれかを選択する(S103)。
Figure 5 is a flowchart showing the flow of the steering control method. The control method of the
操舵反力制御部157が高反力モードを選択した場合(S104、高)、右反力制御部151は、図6に示すグラフ内の高把持モードのように、右回転角の増加に伴って反力が比較的急激に増加するように右反力装置113を制御する(S105)。同時に左反力制御部152は、左回転角の増加に伴って反力が比較的急激に増加する(高把持モード)ように左反力装置114を制御する(S106)。
When the steering reaction
操舵反力制御部157が中反力モードを選択した場合(S104、中)、右反力制御部151は、図6に示すグラフ内の中把持モードのように、右回転角の増加に伴って反力が中程度に増加するように右反力装置113を制御する(S107)。同時に左反力制御部152は、左回転角の増加に伴って反力が中程度に増加する(中把持モード)ように左反力装置114を制御する(S108)。
When the steering reaction
操舵反力制御部157が低反力モードを選択した場合(S104、低)、右反力制御部151は、図6に示すグラフ内の低把持モードのように、右回転角の増加に伴って反力が比較的ゆっくり増加するように右反力装置113を制御する(S109)。同時に左反力制御部152は、左回転角の増加に伴って反力が比較的ゆっくり増加する(低把持モード)ように左反力装置114を制御する(S110)。
When the steering reaction
右反力制御部151、左反力制御部152は、図6に示すような傾きが異なる複数のマップを備えて右反力装置113、左反力装置114を制御してもよい。ここで図6のマップでは、下記の計算式1を用いて制御されている。T=k×θ・・・計算式1。なお、T:反力(トルク)、θ:把持部材回転角、k:係数である。kは、高把持モードにおいてはk1を用い、中把持モードにおいてはk2を用い、低把持モードにおいてはk3を用いる(k1>k2>k3)。
The right reaction
上記実施の形態に係るステアリング制御装置100、およびステアリング制御方法によれば、操舵反力の制御モードに応じて把持部材の把持反力の制御モードが変化するため、操舵部材110を把持して運転する運転者の違和感を抑制することができ、操舵精度の向上を図ることができる。例えば、操舵反力が高反力モードになると把持部材の反力制御は高把持モードに変化して把持部材に力が入れやすくなり、しっかりと操舵を行うことができる。一方、操舵反力が低反力モードになると把持部材の反力制御は低把持モードに変化して把持部材が回りやすくなり、楽な状態で操舵を行うことができる。
According to the
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the components described in this specification may be combined in any way, or some of the components may be removed to create another embodiment of the present invention. The present invention also includes modifications that are made to the above-described embodiment by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention, i.e., the meaning of the words in the claims.
例えば、操舵反力の制御状態に応じて把持反力の制御状態を変更するのではなく、把持反力の制御状態に応じて操舵反力の制御状態を変更してもかまわない。一例として図7に示すように、把持反力制御部は、警告情報を取得することができるものであり、右反力装置113、および左反力装置114の少なくとも一方を制御して右把持部材111、左把持部材112を回転振動させて運転者に警告する振動制御状態を創出してもよい。警告情報とは、車両とレーンとの距離がレーン閾値以下になる、運転閾時間以上継続して手動運転をしている、次に侵入するカーブの曲率に対し現在速度が早すぎるなど運転者に通知すべき状態が発生した場合に発せられる情報である。
For example, instead of changing the control state of the gripping reaction force according to the control state of the steering reaction force, the control state of the steering reaction force may be changed according to the control state of the gripping reaction force. As an example, as shown in FIG. 7, the gripping reaction force control unit can acquire warning information, and may create a vibration control state in which the
図8は、把持部材を振動させて警告する場合のステアリング制御方法の流れを示すフローチャートである。振動警告モードが有効の場合(S201、Yes)であって、警告情報を把持反力制御部が取得した場合(S202)、把持反力制御部は、警告情報が把持部材の振動により運転者に警告が必要か否かを判断し(S203)、振動による警告が必要と判断した場合(S203、Yes)、把持反力制御部は、把持反力装置を高把持モードで制御し、かつ把持部材を振動させる(S204)。振動制御状態となった場合、状態変更部159は、操舵反力が大きくなるように操舵反力制御部157の制御状態を高反力モードに変更する(S205)。これによれば、把持部材が振動した場合でも、操舵反力を高めることで操舵の安定性を確保することができる。高反力モードとしては、例えば図9の上段に示すように、ヒステリシスを描くような中反力モードのマップに、図9の下段に示すような回転角速度に基づく反力を回転角に基づき変化する反力に変換して加えた高反力モードを例示することができる。なお図9の下段に示すマップは、例えばLuGre(ル・グレ)モデルと呼ばれる、仮想の摩擦項を計算する手法で求めることが可能である。また、図10に示すように、中反力モード操舵反力装置に電流を供給する電源装置の中電流制御制限値よりも高い高電流制限値を設定することにより高反力モードとしてもかまわない。
Figure 8 is a flowchart showing the flow of the steering control method when warning is given by vibrating the gripping member. When the vibration warning mode is enabled (S201, Yes) and the gripping reaction force control unit acquires warning information (S202), the gripping reaction force control unit judges whether or not the warning information requires a warning to the driver by vibration of the gripping member (S203), and when it judges that a warning by vibration is necessary (S203, Yes), the gripping reaction force control unit controls the gripping reaction force device in high grip mode and vibrates the gripping member (S204). When the vibration control state is reached, the
一方、振動警告モードが無効の場合(S201、No)、または振動による警告が不要と判断された場合(S203、No)、走行情報に基づき操舵反力制御部157は、対応するモードで操舵反力装置117を制御し(S206)、把持反力制御部は、操舵反力制御部157の制御モードに応じて状態変更部159が変更したモードにより把持反力装置を制御する(S207)。この部分のフローチャートについては、図5で示す、ステアリング制御方法の流れを示すフローチャートに対応する。
On the other hand, if the vibration warning mode is disabled (S201, No), or if it is determined that a vibration warning is not necessary (S203, No), the steering reaction
また、図11に示すように、所定の回転角以上の回転角になると反力を強い一定値とし、把持部材を所定の回転角以上回転させないようにしてもかまわない。この場合、把持部材に対して把持反力制御部は、図11に示す各モードに対応したマップに基づき制御してもよく、下記の計算式2を用いて反力を制御しても良い。T=-α(θ<-β)、T=k×θ(-β<θ<β)、T=α(θ>β)・・・計算式2。なお、T:反力(トルク)、θ:把持部材回転角、α:反力の固有値、β:把持部材回転角の固有値である。また、図12にしめすように、対応する反力装置に電流を供給する電源装置の電流制御制限値を低電流、中電流、高電流と切り替えることによりモードを変更してもかまわない。 As shown in FIG. 11, when the rotation angle reaches a predetermined rotation angle or more, the reaction force may be set to a strong constant value, and the gripping member may not be rotated beyond the predetermined rotation angle. In this case, the gripping reaction force control unit may control the gripping member based on a map corresponding to each mode shown in FIG. 11, or may control the reaction force using the following calculation formula 2. T = -α (θ < -β), T = k × θ (-β < θ < β), T = α (θ > β) ... calculation formula 2. Note that T: reaction force (torque), θ: gripping member rotation angle, α: characteristic value of reaction force, and β: characteristic value of gripping member rotation angle. As shown in FIG. 12, the mode may be changed by switching the current control limit value of the power supply device that supplies current to the corresponding reaction force device between low current, medium current, and high current.
また、図13に示すような把持部材の回転角速度に基づき変化する反力を回転角に基づき変化する反力に変換して制御してもかまわない。なお図13に示すマップは、例えばLuGre(ル・グレ)モデルと呼ばれる、仮想の摩擦項を計算する手法で求めることが可能である。一方で、図13に示すマップをあらかじめ記憶しておき、図6に示すマップに加えるように制御部が制御しても良い。もしくは、LuGre(ル・グレ)モデルで用いる摩擦項の計算式を直接、計算式1に加えて制御してもかまわない。 In addition, the reaction force that changes based on the rotational angular velocity of the gripping member as shown in FIG. 13 may be converted into a reaction force that changes based on the rotation angle and controlled. The map shown in FIG. 13 can be obtained by a method for calculating a virtual friction term, for example, called the LuGre model. Alternatively, the map shown in FIG. 13 may be stored in advance, and the control unit may control so as to add it to the map shown in FIG. 6. Alternatively, the calculation formula for the friction term used in the LuGre model may be directly added to calculation formula 1 for control.
本発明は、自動車などの車両に利用可能である。 The present invention can be used in vehicles such as automobiles.
100…ステアリング制御装置、101…ステアリング装置、110…操舵部材、111…右把持部材、112…左把持部材、113…右反力装置、114…左反力装置、115…右連結部材、116…左連結部材、117…操舵反力装置、118…軸体回転角検出装置、119…操舵軸体、121…右モータ、122…左モータ、123…右回転角検出装置、124…左回転角検出装置、125…右伝達機構、126…左伝達機構、140…取付部材、151…右反力制御部、152…左反力制御部、153…右回転角取得部、154…左回転角取得部、157…操舵反力制御部、158…軸体回転角取得部、159…状態変更部、211…右回転軸、212…左回転軸、219…操舵軸 100...Steering control device, 101...Steering device, 110...Steering member, 111...Right gripping member, 112...Left gripping member, 113...Right reaction force device, 114...Left reaction force device, 115...Right connecting member, 116...Left connecting member, 117...Steering reaction force device, 118...Shaft rotation angle detection device, 119...Steering shaft, 121...Right motor, 122...Left motor, 123...Right rotation Rotation angle detection device, 124...left rotation angle detection device, 125...right transmission mechanism, 126...left transmission mechanism, 140...mounting member, 151...right reaction force control unit, 152...left reaction force control unit, 153...right rotation angle acquisition unit, 154...left rotation angle acquisition unit, 157...steering reaction force control unit, 158...shaft body rotation angle acquisition unit, 159...state change unit, 211...right rotation shaft, 212...left rotation shaft, 219...steering shaft
Claims (4)
前記操舵反力装置を制御する操舵反力制御部と、
前記第一の反力装置、および前記第二の反力装置の少なくとも一方を制御する反力制御部と、
前記操舵反力制御部、および前記反力制御部の一方の制御状態に基づき他方の制御状態を変更する状態変更部と、
を備えるステアリング制御装置。 A steering device including a steering shaft that rotates around a steering axis, a first grip member that is gripped by a driver to rotate the steering shaft and rotates around a first rotation axis extending in a direction intersecting the steering axis, a second grip member that is gripped by a driver to rotate the steering shaft and rotates around a second rotation axis extending in a direction intersecting the steering axis, a steering reaction force device that applies a reaction force to the steering shaft, a first reaction force device that applies a reaction force to the first grip member, and a second reaction force device that applies a reaction force to the second grip member,
A steering reaction force control unit that controls the steering reaction force device;
a reaction force control unit that controls at least one of the first reaction force device and the second reaction force device;
a state changing unit that changes a control state of one of the steering reaction force control unit and the reaction force control unit based on a control state of the other;
A steering control device comprising:
前記操舵反力制御部の制御状態の変化に応じて前記反力制御部の制御状態を変更する
請求項1に記載のステアリング制御装置。 The state change unit is
2. The steering control device according to claim 1, wherein the control state of the reaction force control unit is changed in response to a change in the control state of the steering reaction force control unit.
前記状態変更部は、
前記反力制御部が前記振動制御状態になると、操舵反力が大きくなるように前記操舵反力制御部の制御状態を変更する
請求項1または2に記載のステアリング制御装置。 the reaction force control unit has a vibration control state in which at least one of the first reaction force device and the second reaction force device is controlled to rotationally vibrate at least one of the first gripping member and the second gripping member,
The state change unit is
3. The steering control device according to claim 1, wherein when the reaction force control section enters the vibration control state, the control state of the steering reaction force control section is changed so that the steering reaction force becomes large.
前記操舵反力装置を操舵反力制御部が制御し、
前記第一の反力装置、および前記第二の反力装置の少なくとも一方を反力制御部が制御し、
前記操舵反力制御部、および前記反力制御部の一方の制御状態に基づき他方の制御状態を状態変更部が変更する
ステアリング制御方法。 A steering device including a steering shaft that rotates around a steering axis, a first grip member that is gripped by a driver to rotate the steering shaft and rotates around a first rotation axis extending in a direction intersecting the steering axis, a second grip member that is gripped by a driver to rotate the steering shaft and rotates around a second rotation axis extending in a direction intersecting the steering axis, a steering reaction force device that applies a reaction force to the steering shaft, a first reaction force device that applies a reaction force to the first grip member, and a second reaction force device that applies a reaction force to the second grip member,
A steering reaction force control unit controls the steering reaction force device,
A reaction force control unit controls at least one of the first reaction force device and the second reaction force device,
A steering control method in which a state changing unit changes a control state of one of the steering reaction force control unit and the reaction force control unit based on the control state of the other.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021179488A JP7700638B2 (en) | 2021-11-02 | 2021-11-02 | Steering control device and steering control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021179488A JP7700638B2 (en) | 2021-11-02 | 2021-11-02 | Steering control device and steering control method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023068400A JP2023068400A (en) | 2023-05-17 |
| JP7700638B2 true JP7700638B2 (en) | 2025-07-01 |
Family
ID=86327003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021179488A Active JP7700638B2 (en) | 2021-11-02 | 2021-11-02 | Steering control device and steering control method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7700638B2 (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10024455A1 (en) | 2000-05-18 | 2001-11-29 | Jungheinrich Ag | Handlebar for an industrial truck |
| JP2003291821A (en) | 2002-04-01 | 2003-10-15 | Koyo Seiko Co Ltd | Steering device for vehicle |
| JP2004034849A (en) | 2002-07-04 | 2004-02-05 | Tokai Rika Co Ltd | Steering device |
| US20050199436A1 (en) | 2003-11-03 | 2005-09-15 | Henrik Schroder | Counterbalanced forklift truck with a device for electro-hydraulic or electric steering |
| JP2008184045A (en) | 2007-01-30 | 2008-08-14 | Toyota Motor Corp | Vehicle operating device |
| JP2008213769A (en) | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Toyota Motor Corp | Vehicle operating device |
| JP2009062003A (en) | 2007-09-10 | 2009-03-26 | Jtekt Corp | Vehicle steering system |
| JP2014043147A (en) | 2012-08-24 | 2014-03-13 | Toyota Central R&D Labs Inc | Steering device |
-
2021
- 2021-11-02 JP JP2021179488A patent/JP7700638B2/en active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10024455A1 (en) | 2000-05-18 | 2001-11-29 | Jungheinrich Ag | Handlebar for an industrial truck |
| JP2003291821A (en) | 2002-04-01 | 2003-10-15 | Koyo Seiko Co Ltd | Steering device for vehicle |
| JP2004034849A (en) | 2002-07-04 | 2004-02-05 | Tokai Rika Co Ltd | Steering device |
| US20050199436A1 (en) | 2003-11-03 | 2005-09-15 | Henrik Schroder | Counterbalanced forklift truck with a device for electro-hydraulic or electric steering |
| JP2008184045A (en) | 2007-01-30 | 2008-08-14 | Toyota Motor Corp | Vehicle operating device |
| JP2008213769A (en) | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Toyota Motor Corp | Vehicle operating device |
| JP2009062003A (en) | 2007-09-10 | 2009-03-26 | Jtekt Corp | Vehicle steering system |
| JP2014043147A (en) | 2012-08-24 | 2014-03-13 | Toyota Central R&D Labs Inc | Steering device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023068400A (en) | 2023-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8050820B2 (en) | Vehicle | |
| JP4470565B2 (en) | Vehicle steering system | |
| CN101549709B (en) | Vehicle behavior control apparatus and control method | |
| EP3666634B1 (en) | Leaning vehicle | |
| EP3517407B1 (en) | Steering control device | |
| JP3707379B2 (en) | Vehicle front and rear wheel steering angle control device | |
| WO2021252291A1 (en) | Omnidirectional vehicle | |
| CN114194288B (en) | Steering controls | |
| JP2021187359A (en) | Vehicle control device and vehicle control method | |
| CN102951201A (en) | Motor vehicle | |
| US10625777B2 (en) | Attitude control system | |
| JP2021107223A (en) | Vehicle motion control device, control device, manager, method, program, and vehicle | |
| JP5393495B2 (en) | Steering device | |
| JP2007296947A (en) | Vehicle steering device | |
| JP5233190B2 (en) | Turning behavior control device, automobile, and turning behavior control method | |
| JP7700638B2 (en) | Steering control device and steering control method | |
| JP4639985B2 (en) | Vehicle steering control device | |
| JP2011207314A (en) | Control device for vehicle | |
| JP7718237B2 (en) | Steering control device and steering control method | |
| JP2008184045A (en) | Vehicle operating device | |
| CN112572605B (en) | A distributed drive vehicle and its steering control method and device | |
| JP2022041538A (en) | Vehicular steering controller | |
| CN113799764A (en) | A control method and device for a vehicle four-wheel steering system | |
| JPH11314571A (en) | Operational element device for vehicle lateral motion control | |
| JP7803196B2 (en) | Vehicle control method and vehicle control device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20241011 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250520 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20250522 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250602 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7700638 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |