车辆用警报装置的制作方法

本发明涉及根据车辆状态产生警报的车辆用警报装置。

背景技术：

为了容易进行车辆的沿行驶路径的行驶，公知有具有进行支援驾驶员的转向操纵的车道保持辅助、支援变道的变道辅助等转向操纵支援控制的功能的车辆。在转向操纵支援控制的执行中，为了将不希望的车辆状态向驾驶员报告，开发出使作为转向操纵部件的方向盘振动而给予驾驶员警告的辆用警报装置。例如参照日本专利第4292562号公报、日本特开平11－34774号公报。

可以考虑的是，在想警告驾驶员的车辆状态存在有多种的情况下，在产生这些车辆状态时使方向盘产生警告用振动。在该情况下，例如在不希望的多种车辆状态同时产生时，优选将上述多种车辆状态同时产生的情况向驾驶员传达。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供如下车辆用警报装置，其在同时产生应向驾驶员警告的多种车辆状态的情况下，能够将同时产生多种车辆状态的情况通过施加于转向操纵部件的警告用振动而向驾驶员传达。

本发明的一个方式的车辆用警报装置包含：对车速进行检测的车速检测器；振动波形产生器，其针对多种车辆状态中各车辆状态，产生警告用波形，该警告用波形根据由所述车速检测器检测出的车速而频率有所变化，并且针对相同车速，根据每种所述车辆状态而频率有所不同；以及振动给予器，其基于由所述振动波形产生器产生的所述警告用振动波形，对转向操纵部件给予与该警告用振动波形对应的警告用振动。

在上述方式的车辆用警报装置中，在同时产生多种车辆状态的情况下，产生与同时产生的多种车辆状态分别对应的多个警告用振动波形。对于与多种车辆状态分别对应的多个警告用振动波形而言，频率根据车速发生变化，并且针对相同车速的频率在每种车辆状态下都有所不同。而且，基于所述多个警告用振动波形，对转向操纵部件给予与警告用振动波形对应的警告用振动。由此，在同时产生多种车辆状态的情况下，能够通过警告用振动向驾驶员传达同时产生多种车辆状态的情况。

本发明的其它方式的车辆用警报装置包含：电动马达，其用于给予车辆的转向动作机构转向操纵辅助力；车速检测器，其对车速进行检测；扭矩检测器，其对转向操纵扭矩进行检测；基本辅助电流值设定器，其使用由所述扭矩检测器检测出的转向操纵扭矩设定基本辅助电流值；振动波形产生器，其针对多种车辆状态中各车辆状态，产生警告用振动波形，该警告用振动波形根据由所述车速检测器检测出的车速而频率有所变化，并且针对相同车速，根据每种所述车辆状态而频率有所不同的；目标电流值运算器，其通过在通过所述基本辅助电流值设定器设定的基本辅助电流值上加上由所述振动波形产生器产生的所述警告用振动波形，来运算针对所述电动马达的目标电流值；以及马达控制器，其根据通过所述目标电流值运算器运算的目标电流值控制所述电动马达。

在所述方式的车辆用警报装置中，在同时产生多种车辆状态的情况下，产生与同时产生的多种车辆状态分别对应的多个警告用振动波形。对于与多种车辆状态分别对应的多个警告用振动波形而言，频率根据车速发生变化，并且针对相同车速的频率在每种车辆状态下都有所不同。而且，通过所述多个警告用振动波形被加法运算于基本辅助电流值，运算针对电动马达的目标电流值。根据该目标电流值控制电动马达。由此，在同时产生多种车辆状态的情况下，能够通过警告用振动向驾驶员传达同时产生多种车辆状态的情况。

附图说明

通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明的上述以及其它特征及优点会变得更加清楚，其中，相同的附图标记表示相同的要素，其中，

图1是表示应用了本发明的实施方式的车辆用警报装置的电动助力转向装置的简要结构的示意图。

图2是表示ecu的电气结构的框图。

图3是表示相对于检测转向操纵扭矩t的基本目标电流值io＊的设定例的图。

图4a是表示相对于车速的第1警告用振动波形ie1的频率f1(v)与相对于车速的第2警告用振动波形ie2的频率f2(v)的设定例的图。

图4b是表示相对于车速的第1警告用振动波形ie1的频率f1(v)与相对于车速的第2警告用振动波形ie2的频率f2(v)的设定例的其它例子的图。

图5是表示第1警告用振动波形ie1以及第2警告用振动波形ie2的一个例子的波形图。

图6是表示ecu的电气结构的其它例子的框图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。

图1是表示应用了本发明的实施方式的车辆用警报装置的电动助力转向装置的简要结构的示意图。

电动助力转向装置(eps)1具备作为用于对车辆进行操纵方向的转向操纵部件的方向盘2、与该方向盘2的旋转连动对转向动作轮3进行转向动作的转向动作机构4以及用于辅助驾驶员的转向操纵的转向操纵辅助机构5。方向盘2与转向动作机构4经由转向轴6和中间轴7以机械结构连结。但是，本发明也能够应用于方向盘2与转向动作机构4未以机械结构连结的线控转向(steer-by-wire)式的电动助力转向装置。

转向轴6包含与方向盘2连结的输入轴8和与中间轴7连结的输出轴9。输入轴8与输出轴9经由扭杆10连结为能够相对旋转。

在扭杆10的附近配置有扭矩传感器11。扭矩传感器11基于输入轴8和输出轴9的相对旋转位移量对给予到方向盘2的转向操纵扭矩t进行检测。在该实施方式中，由扭矩传感器11检测出的转向操纵扭矩t为，例如将用于向右方向转向操纵的扭矩检测为正值，将用于向左方向转向操纵的扭矩检测为负值，其绝对值越大，转向操纵扭矩的大小越大。

转向动作机构4由包含小齿轮轴13与作为转向动作轴的齿条轴14的齿轮齿条机构构成。在齿条轴14的各端部经由横拉杆15和转向节臂(省略图示)连结有转向动作轮3。小齿轮轴13与中间轴7连结。小齿轮轴13与方向盘2的转向操纵连动地进行旋转。在小齿轮轴13的顶端(在图1中下端)连结有小齿轮16。

齿条轴14沿汽车的左右方向以直线状延伸。在齿条轴14的轴向的中间部形成有与小齿轮16啮合的齿条17。通过该小齿轮16和齿条17，小齿轮轴13的旋转被变换为齿条轴14的轴向移动。通过使齿条轴14在轴向移动，能够对转向动作轮3进行转向动作。

若方向盘2被转向操纵(旋转)，则该旋转经由转向轴6和中间轴7传递至小齿轮轴13。而且，小齿轮轴13的旋转通过小齿轮16和齿条17变换为齿条轴14的轴向移动。由此，转向动作轮3被转向动作。

转向操纵辅助机构5包含转向操纵辅助用的电动马达(eps用电动马达)18与用于将电动马达18的输出扭矩传递至转向动作机构4的减速机构19。减速机构19由包含蜗杆轴20和与该蜗杆轴20啮合的蜗轮21的蜗轮蜗杆机构构成。减速机构19收容于作为传递机构壳体的齿轮壳体22内。

蜗杆轴20由电动马达18驱动为旋转。另外，蜗轮21与转向轴6连结为能够同向旋转。蜗轮21由蜗杆轴20驱动为旋转。

若通过电动马达18将蜗杆轴20驱动旋转，则蜗轮21被驱动旋转，转向轴6进行旋转。而且，转向轴6的旋转经由中间轴7被传递至小齿轮轴13。小齿轮轴13的旋转被变换为齿条轴14的轴向移动。由此，转向动作轮3被转向动作。即，通过电动马达18驱动蜗杆轴20旋转，转向动作轮3被转向动作。

在车辆设置有用于对车速v进行检测的车速传感器23，并且搭载有对车辆的行进方向前方的道路进行拍摄的ccd(电荷耦合器件：chargecoupleddevice)相机24。ccd相机24设置为用于监视车辆的运转状态。另外，在各车轮设置有用于对轮胎的空气压力进行检测的空气压力传感器25、26、27、28。

由扭矩传感器11检测出的转向操纵扭矩t、由车速传感器23检测出的车速v、由各空气压力传感器25、26、27、28检测出的空气压力p1、p2、p3、p4以及从ccd相机24输出的图像信号被输入电子控制单元(ecu)12。ecu12基于这些输入信号控制电动马达18。

图2是表示ecu12的电气结构的框图。

ecu12包含用于控制电动马达18的微型计算机31、由微型计算机31控制并且向电动马达18供给电力的驱动电路(变换电路)32与对通到电动马达18的马达电流(实际电流值)i进行检测的电流检测电路33。

微型计算机31具备cpu和存储器(rom、ram、非易失性存储器34等)，通过执行规定的程序，作为多个功能处理部发挥功能。该多个功能处理部包含基本目标电流值设定部41、车道脱离判定部42、空气压力降低判定部43、警告用振动波形产生部44、振动波形加法部45、电流偏差运算部46、pi控制部47与pwm控制部48。

基本目标电流值设定部41基于由扭矩传感器11检测出的转向操纵扭矩t与由车速传感器23检测出的车速v设定基本目标电流值io＊。相对于检测转向操纵扭矩t的基本目标电流值io＊的设定例如图3所示。对于检测转向操纵扭矩t而言，例如用于向右方向转向操纵的扭矩取正值，用于向左方向转向操纵的扭矩取负值。另外，基本目标电流值io＊在应从电动马达18产生用于向右方向转向操纵的转向操纵辅助力时取正值，在应从电动马达18产生用于向左方向转向操纵的转向操纵辅助力时取负值。

基本目标电流值io＊针对检测转向操纵扭矩t的正值取正，针对检测转向操纵扭矩t的负的值取负。在检测转向操纵扭矩t为－t1～t1(例如t1＝0.4n·m)的范围(扭矩盲区)的微小值时，基本目标电流值io＊为零。而且，在检测转向操纵扭矩t为－t1～t1的范围外的值的情况下，基本目标电流值io＊被设定为，检测转向操纵扭矩t的绝对值越大，其绝对值越大。另外，基本目标电流值io＊被设定为，由车速传感器23检测出的车速v越大，其绝对值越小。由此，能够在低速行驶时产生大的转向操纵辅助力，能够在高速行驶时减小转向操纵辅助力。

车道脱离判定部42基于由ccd相机24拍摄的图像来判定车辆是否处于脱离车道的可能性较高的状态，将该判定结果给予警告用振动波形产生部44。拍摄车辆的行进方向前方的道路来判定车辆是否处于脱离车道的可能性较高的状态的方法是例如如日本专利第4292562号公报、日本特开平11－34774号公报所记载那样，由于是公知的所以省略其说明。

空气压力降低判定部43基于由各空气压力传感器25～28检测出的各轮胎的空气压力p1～p4来判定是否至少一个轮胎的空气压力低于规定的阈值a，将该判定结果给予警告用振动波形产生部44。

警告用振动波形产生部44包含第1警告用振动波形产生部51与第2警告用振动波形产生部52。向第1警告用振动波形产生部51给予车道脱离判定部42的判定结果。第1警告用振动波形产生部51在由车道脱离判定部42判定为车辆处于脱离车道的可能性较高的状态时，为了将该情况向驾驶员警告，产生第1警告用振动波形(激励信号)ie1。第1警告用振动波形ie1是频率根据通过车速传感器23检测出的车速v发生变化的波形。在本实施方式中，第1警告用振动波形ie1是频率根据车速v发生变化的正弦波信号。此外，第1警告用振动波形ie1也可以是频率根据车速v发生变化的正弦波信号以外的波形，形例如三角波、方波、将三角波与方波组合而成的波形等。

向第2警告用振动波形产生部52给予空气压力降低判定部43的判定结果。在由空气压力降低判定部43判定为至少一个轮胎的空气压力低于阈值a时，为了将该情况向驾驶员警告，在第2警告用振动波形产生部52产生与上述第1警告用振动波形ie1频率不同的第2警告用振动波形(激励信号)ie2。第2警告用振动波形ie2是频率根据由车速传感器23检测出的车速v发生变化的波形。在该实施方式中，第2警告用振动波形ie2与第1警告用振动波形ie1相同，是频率根据车速v发生变化的正弦波信号。但是，第2警告用振动波形ie2的频率f2(v)被设定为，针对某车速v的第2警告用振动波形ie2的频率f2(v)与针对该车速v的第1警告用振动波形ie1的频率f1(v)不同。此外，第2警告用振动波形ie2也可以是频率根据车速v发生变化的正弦波信号以外的波形，例如三角波、方波、将三角波与方波组合而成的波形等。

图4a示出了针对车速v的第1警告用振动波形ie1的频率f1(v)(以下，存在第1频率f1(v)这一情况)与针对车速v的第2警告用振动波形ie2的频率f2(v)(以下，存在第2频率f2(v)这一情况)的设定例。

在图4a的例子中，第1频率f1(v)以及第2频率f2(v)被设定为车速v越大则频率越低。另外，在该例子中被设定为，在相同的车速v下，第1频率f1(v)比第2频率f2(v)高。第1频率f1(v)与第2频率f2(v)之差被设定为车速越小则差越大。这是因为频率越高则第1频率f1(v)与第2频率f2(v)越难以区别。图5示出第1警告用振动波形ie1和第2警告用振动波形ie2的一个例子。此外，也可以被设定为，在相同的车速v下，第1频率f1(v)比第2频率f2(v)低。

图4b示出针对车速v的第1警告用振动波形ie1的频率f1(v)与针对车速v的第2警告用振动波形ie2的频率f2(v)的设定例的其它例子。

在图4b的例子中，第1频率f1(v)和第2频率f2(v)被设定为，车速v越大则频率越高。另外，在该例子中被设定为，在相同的车速v下，第1频率f1(v)比第2频率f2(v)高。第1频率f1(v)与第2频率f2(v)之差被设定为，车速越大则差越大。这是因为频率越高，第1频率f1(v)与第2频率f2(v)越难以区别。此外，也可以被设定为，在相同的车速v下，第1频率f1(v)比第2频率f2(v)低。

针对各车速v的第1警告用振动波形数据和针对各车速v的第2警告用振动波形数据，例如预先制作，并存储于非易失性存储器34。第1警告用振动波形产生部51基于由车速传感器23检测出的车速v与存储于非易失性存储器34的第1警告用振动波形数据，产生第1警告用振动波形ie1。第2警告用振动波形产生部52基于由车速传感器23检测出的车速v与存储于非易失性存储器34的第2警告用振动波形数据，产生第2警告用振动波形ie2。

振动波形加法部45通过在由基本目标电流值设定部41设定的基本目标电流值io＊上加上由第1警告用振动波形产生部51产生的第1警告用振动波形ie1与由第2警告用振动波形产生部52产生的第2警告用振动波形ie2，来运算目标电流值i＊。电流偏差运算部46运算由振动波形加法部45获得的目标电流值i＊与由电流检测电路33检测出的实际电流值i之偏差(电流偏差δi＝i＊－i)。

pi控制部47通过针对由电流偏差运算部46运算的电流偏差δi进行pi运算，生成用于将通到电动马达18的电流i向目标电流值i＊引导的驱动指令值。pwm控制部48生成与上述驱动指令值对应的占空比的pwm控制信号，并向驱动电路32供给。由此，与驱动指令值对应的电力被供给至电动马达18。

电流偏差运算部46和pi控制部47构成电流反馈控制部。通过该电流反馈控制部的作用，通到电动马达18的马达电流i被控制为接近目标电流值i＊。

在上述实施方式中，在由车道脱离判定部42判定为车辆处于脱离车道的可能性较高的状态时，从第1警告用振动波形产生部51产生第1警告用振动波形ie1。通过该第1警告用振动波形ie1加和于基本目标电流值io＊，来运算目标电流值i＊。而且，通到电动马达18的马达电流i被控制为接近目标电流值i＊。因此，在由车道脱离判定部42判定为车辆处于脱离车道的可能性较高的状态时，对方向盘2给予与第1警告用振动波形ie1对应的警告用振动。由此，驾驶员能够识别车辆处于脱离车道的可能性较高的状态。

另一方面，在由空气压力降低判定部43判定为至少一个轮胎的空气压力低于阈值a时，从第2警告用振动波形产生部52产生第2警告用振动波形ie2。通过将该第2警告用振动波形ie2加和于基本目标电流值io＊，来运算目标电流值i＊。而且，通到电动马达18的马达电流i被控制为接近目标电流值i＊。因此，在由空气压力降低判定部43判定为至少一个轮胎的空气压力在阈值a以下时，对方向盘2给予与第2警告用振动波形ie2对应的警告用振动。由此，驾驶员能够识别轮胎的空气压下降。

在由车道脱离判定部42判定为车辆处于脱离车道的可能性较高的状态的状态下，在由空气压力降低判定部43判定为至少一个轮胎的空气压力低于阈值a时，通过将第1警告用振动波形ie1和第2警告用振动波形ie2加和于基本目标电流值io＊，来运算目标电流值i＊。在由空气压力降低判定部43判定为至少一个轮胎的空气压力低于阈值a的状态下，在由车道脱离判定部42判定为车辆处于脱离车道的可能性较高的状态时，将第1警告用振动波形ie1和第2警告用振动波形ie2加和于基本目标电流值io＊，来运算目标电流值i＊。

而且，通到电动马达18的马达电流i被控制为接近目标电流值i＊。因此，在由车道脱离判定部42判定为车辆处于脱离车道的可能性较高的状态并且由空气压力降低判定部43判定为至少一个轮胎的空气压力为阈值a以下时，对方向盘2给予与叠加第1警告用振动波形ie1与第2警告用振动波形ie2所得到的波形相对应的警告用振动。由此，驾驶员能够识别车辆处于脱离车道的可能性较高的状态，并且能够识别轮胎的空气压力已降低。

图6是表示ecu12的电气结构的其它例子的框图。在图6中，对于与上述图2的各部分对应的部分，标注与图2相同的附图标记。

在图6的ecu12中，警告用振动波形产生部44a的结构与图2的警告用振动波形产生部44不同。

警告用振动波形产生部44a包含第1警告用振动波形产生部51、第2警告用振动波形产生部52、第1门53、第2门54与门控制部55。

第1警告用振动波形产生部51与图2的第1警告用振动波形产生部51相同。换句话说，第1警告用振动波形产生部51在由车道脱离判定部42判定为车辆处于脱离车道的可能性较高的状态时，为了将该情况向驾驶员警告，产生第1警告用振动波形ie1。在该实施方式中，第1警告用振动波形ie1是频率根据车速v发生变化的正弦波信号。第1警告用振动波形产生部51的输出被给予于第1门53。

第2警告用振动波形产生部52与图2的第2警告用振动波形产生部52相同。换句话说，第2警告用振动波形产生部52在由空气压力降低判定部43判定为至少一个轮胎的空气压力低于阈值a时，为了将该情况向驾驶员警告，产生与上述第1警告用振动波形ie1频率不同的第2警告用振动波形ie2。在该实施方式中，第2警告用振动波形ie2是频率根据车速v发生变化的正弦波信号。但是，第2警告用振动波形ie2的频率f2(v)被设定为，针对某车速v的第2警告用振动波形ie2的频率f2(v)与针对该车速v的第1警告用振动波形ie1的频率f1(v)不同。第2警告用振动波形产生部52的输出被给予于第2门54。

门控制部55基于车道脱离判定部42的判定结果和空气压力降低判定部43的判定结果来控制第1门53和第2门54。以下，将由车道脱离判定部42判定为车辆处于脱离车道的可能性较高的状态并且由空气压力降低判定部43判定为至少一个轮胎的空气压力低于阈值a的状态，称为第1判定状态，将第1判定状态以外的状态称为第2判定状态。

在处于第2判定状态时，门控制部55使第1门53以及第2门54为开放状态。因此，在第2判定状态时，第1警告用振动波形产生部51的输出经过第1门53而被给予于振动波形加法部45，第2警告用振动波形产生部52的输出经过第2门54而被给予于振动波形加法部45。由此，例如，在由车道脱离判定部42判定为车辆处于脱离车道的可能性较高的状态，但由空气压力降低判定部43判定为全部轮胎的空气压力在阈值a以上时，由第1警告用振动波形产生部51产生的第1警告用振动波形ie1经过第1门53而被给予于振动波形加法部45。

在由空气压力降低判定部43判定为至少一个轮胎的空气压力低于阈值a，但未由车道脱离判定部42判定为车辆处于脱离车道的可能性较高的状态时，由第2警告用振动波形产生部52产生的第2警告用振动波形ie2经过第2门54而被给予于振动波形加法部45。

在第1判定状态时，由第1警告用振动波形产生部51产生第1警告用振动波形ie1，并且由第2警告用振动波形产生部52产生第2警告用振动波形ie2。在第1判定状态时，门控制部55交替地关闭第1门53与第2门54。换言之，在第1判定状态时，门控制部55交替地开放第1门53与第2门54。开放第1门53的时长(关闭第2门54的时长)与开放第2门54的时长(关闭第1门53的时长)可以相等，也可以设定为不同时长。换句话说，在第1判定状态时，将第1警告用振动波形ie1和第2警告用振动波形ie2以时间上不重叠的方式分时地一种一种地交替(循环地)输出。第1警告用振动波形ie1和第2警告用振动波形ie2各自的产生时间可以相同，也可以不同。在这种情况下，驾驶员不仅能够识别车辆处于脱离车道的可能性较高的状态，并且也能够识别轮胎的空气压力已降低。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明也能够以另一其它方式实施。例如，在上述实施方式中，对针对车辆脱离车道的可能性较高的状态与轮胎空气压力降低的状态的两种车辆状态给予警告用振动的情况进行了说明，但在针对三种以上车辆状态给予警告用振动的情况下，也能够应用本发明。在这种情况下，也针对各个车辆状态，产生频率根据车速发生变化的警告用振动波形。但是，针对各个车辆状态的警告用振动波形被设定为，在相同的车速频率互不相同。

除上述车辆状态之外，给予警告用振动的车辆状态也可以是即将出现因检测出障碍物等而使制动器自动工作这种情况之前的状态、因汽油等燃料变为规定值以下的状态、在行驶中油箱盖打开的状态等想要对驾驶车辆提供警告的任意车辆状态。

除此之外，能够在权利要求书所记载的技术特征的范围内实施各种设计变更。