專利名稱：感性識別裝置和轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如電動動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有操作對象裝置和助力附加裝置，其中操作對象裝置對應(yīng)于從用戶施加的力，操作部件活動而動作，助力附加裝置對上述操作部件的活動施加助力。
背景技術(shù)：
一直以來，動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不斷普及。動力轉(zhuǎn)向利用油壓力，輔助轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)，使汽車轉(zhuǎn)向。通過該動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，駕駛員可以用更輕的力進行轉(zhuǎn)向。
與此對應(yīng)，近來，被稱為EPS(Electric Power Steering)的電動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)正在普及。轉(zhuǎn)向正在從油壓式的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)變?yōu)镋PS。EPS與油壓式的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，具有以下的優(yōu)點。
(1)部件輕，燃料費用降低(2)由于電控制，可以積極地進行更安全的轉(zhuǎn)向控制(3)可以組裝到統(tǒng)一控制汽車的各部分的系統(tǒng)的一部分。
作為控制EPS的方法，有專利文獻1。
在專利文獻1中，公開了以下結(jié)構(gòu)，即包括IC卡讀取單元和主計算機單元，IC卡讀取單元將模擬裝置所形成的特性信息輸入到對象汽車，所述模擬裝置在對象汽車外形成用于支配汽車特性的特性信息，主計算機單元根據(jù)來自該讀取單元的特性信息，變更對象汽車的特性。
由于這樣在外部設(shè)定對象汽車的特性，所以專利文獻1的結(jié)構(gòu)使對象汽車的裝備簡潔，并且可以設(shè)定與駕駛員的感性相符的希望的特性。
而且，例如在專利文獻2中公開了具有以下步驟的電動動力轉(zhuǎn)向裝置，即讀入來自轉(zhuǎn)向角傳感器的輸出信號的步驟；讀入來自車速傳感器的信號的步驟；根據(jù)上述轉(zhuǎn)向角來運算轉(zhuǎn)向角速度的步驟；存儲這些車速和轉(zhuǎn)向角速度的步驟；用于使這些步驟僅在規(guī)定時間重復(fù)規(guī)定次數(shù)的定時處理步驟；在重復(fù)上述規(guī)定次數(shù)后獲得的數(shù)據(jù)中刪除上限和下限范圍的步驟；根據(jù)剩余的數(shù)據(jù)運算平均速度和平均轉(zhuǎn)向角速度的步驟；以及根據(jù)平均速度和平均轉(zhuǎn)向角速度判定駕駛員的特性的步驟。
而且，例如在專利文獻3中，公開了如下所述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置。該電動式動力轉(zhuǎn)向裝置由轉(zhuǎn)向扭矩傳感器、轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)速度傳感器、控制單元、電動機驅(qū)動單元和電動機構(gòu)成?？刂茊卧\算扭矩信號對應(yīng)的扭矩衰減系數(shù)和轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)速度信號對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)速度控制量的積的校正值，并且分別與轉(zhuǎn)向的去往的狀態(tài)和返回的狀態(tài)對應(yīng)，生成在扭矩信號對應(yīng)的扭矩控制量和校正值之間進行相減或者相加的電動機控制信號。
〔專利文獻1〕日本專利特許第3410512號公報(平成15年5月26日(2003.5.26)發(fā)行)〔專利文獻2〕日本專利特許第3222506號公報(平成13年10月29日(2001.10.29)發(fā)行)〔專利文獻3〕日本專利特開平7-156817號公報(平成7年(1995)6月20日公開)〔專利文獻4〕日本專利特開平8-161004號公報(平成8年(1996)6月21日公開)〔專利文獻5〕日本專利特開平8-115102號公報(平成8年(1996)5月7日公開)但是，與油壓式的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，EPS存在用戶在轉(zhuǎn)向時容易產(chǎn)生不適感的問題。該問題的原因在于EPS輔助電動機的旋轉(zhuǎn)力會提供助力。
與此對應(yīng)，在上述專利文獻1中，公開了根據(jù)由模擬裝置形成的特性信息來控制轉(zhuǎn)向力的結(jié)構(gòu)。但是，對于識別用戶感到的轉(zhuǎn)向感的方法沒有明確地記載。因此，即使進行這樣的控制，也不能確實地對應(yīng)用戶的轉(zhuǎn)向感進行控制。因此，存在不能完全地抑制用戶的不適感的問題。
而且，在上述專利文獻2中，公開了根據(jù)來自轉(zhuǎn)向角傳感器的輸出信號以及來自車速傳感器的信號判定駕駛員的特性的結(jié)構(gòu)。但是，駕駛員的特性僅能判定是運動(sporty)派、標(biāo)準(zhǔn)派、溫柔(mild)派。
即，與專利文獻1一樣，存在不能完全地抑制用戶的不適感的問題。
而且，在上述專利文獻3中，公開了根據(jù)轉(zhuǎn)向扭矩傳感器和轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)速度傳感器的輸出來控制助力的意圖。但是專利文獻3僅根據(jù)轉(zhuǎn)向扭矩傳感器輸出值和轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)速度傳感器輸出值的積計算助力的校正量。即，由于不是確定用戶感到的轉(zhuǎn)向感，從而根據(jù)它來進行輔助控制，所以與專利文獻1和2一樣，存在不能完全抑制用戶的不適感的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述的問題點完成的。本發(fā)明的目的涉及包括通過對應(yīng)于從用戶施加的力操作部件活動而進行動作的操作對象裝置、以及對上述操作部件的動作施加助力的助力附加裝置的操作系統(tǒng)，提供可確實地識別用戶感到的操作感的感性識別裝置、助力控制裝置、助力設(shè)定裝置、感性識別方法、助力控制方法、助力設(shè)定方法、感性識別程序、助力控制程序以及助力設(shè)定程序。
為了解決上述的課題，本發(fā)明的感性識別裝置包括操作對象裝置，對應(yīng)于從用戶施加的力，操作部件活動從而進行動作；助力附加裝置，對上述操作部件的活動施加助力；感性識別信息存儲單元，存儲了將操作力參數(shù)的值和操作響應(yīng)參數(shù)的值的組合，與上述感性指標(biāo)對應(yīng)的感性識別信息，上述操作力參數(shù)的值表示用戶對上述操作部件施加的力，上述操作響應(yīng)參數(shù)的值表示上述助力附加裝置依據(jù)用戶的操作進行了動作的狀態(tài)；操作力參數(shù)檢測裝置，檢測上述操作力參數(shù)的值；操作響應(yīng)參數(shù)檢測裝置，檢測上述操作響應(yīng)參數(shù)的值；以及感性判定單元，基于由上述操作力參數(shù)檢測裝置檢測的操作力參數(shù)的值、以及由上述操作響應(yīng)參數(shù)檢測裝置檢測的操作響應(yīng)參數(shù)的值的組合，和上述感性識別信息，確定上述感性指標(biāo)，并且輸出該感性指標(biāo)。
而且，本發(fā)明的感性識別方法包括在感性識別信息存儲單元中預(yù)先存儲將操作力參數(shù)的值和操作響應(yīng)參數(shù)的值的組合，與上述感性指標(biāo)對應(yīng)的感性識別信息的步驟，上述操作力參數(shù)的值表示從用戶對上述操作部件施加的力，上述操作響應(yīng)參數(shù)的值表示按照用戶的操作上述助力附加裝置進行了動作的狀態(tài)；檢測用于表示從用戶對上述操作部件施加的力的操作力參數(shù)的值的步驟；檢測用于表示按照用戶的操作，上述助力附加裝置進行了動作的狀態(tài)的操作響應(yīng)參數(shù)的值的步驟；從感性識別信息存儲單元讀出與被檢測到的上述操作力參數(shù)的值、以及上述操作響應(yīng)參數(shù)的值的組合對應(yīng)的感性指標(biāo)的步驟；以及輸出該感性指標(biāo)的步驟。
在上述的結(jié)構(gòu)或方法中，首先，在感性識別信息存儲單元中，存儲對于各個至少一個操作力參數(shù)的值和至少一個操作響應(yīng)參數(shù)的值的組合，將感性指標(biāo)與其對應(yīng)的感性識別信息。這里，操作力參數(shù)是表示從用戶對操作部件施加的力的值，操作響應(yīng)參數(shù)是表示按照用戶的操作上述助力附加裝置進行了動作的狀態(tài)的值，所以如果考慮這些組合，則可以確實地確定該時刻用戶感到的操作感。
于是，由于根據(jù)從操作力參數(shù)檢測裝置和操作響應(yīng)參數(shù)檢測裝置接收的操作力參數(shù)的值和操作響應(yīng)參數(shù)的值的組合、以及感性識別信息確定感性指標(biāo)，所以可以確實地確定用戶的操作感，并且將其作為感性指標(biāo)輸出。
而且，本發(fā)明的感性識別裝置也可以是以下結(jié)構(gòu)，即在上述的結(jié)構(gòu)中，上述操作對象裝置是設(shè)置在汽車上的轉(zhuǎn)向裝置和汽車，上述操作部件是上述轉(zhuǎn)向裝置中具有的轉(zhuǎn)向盤，上述助力附加裝置是與上述轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)配合，從而對上述轉(zhuǎn)向裝置施加助力的輔助電動機。
而且，本發(fā)明的感性識別裝置，也可以是以下結(jié)構(gòu)，即在上述的結(jié)構(gòu)中，上述操作力參數(shù)有多個，上述操作響應(yīng)參數(shù)有多個，將分別至少一個參數(shù)進行組合。
按照上述結(jié)構(gòu)，在通過輔助電動機而與轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)配合，對上述轉(zhuǎn)向裝置施加助力的轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)中，可以確定用戶進行轉(zhuǎn)向操作時的操作感(轉(zhuǎn)向感)。因此，例如可以根據(jù)輸出的感性指標(biāo)進行使輔助電動機的控制變化等處理，可以對用戶提供更舒適自然的操作感。
而且，本發(fā)明的感性識別裝置，也可以是以下結(jié)構(gòu)，即在上述的結(jié)構(gòu)中，上述感性識別信息是，在將上述操作力參數(shù)以及上述操作響應(yīng)參數(shù)設(shè)為軸的二維空間中，對每一個表示上述操作對象裝置中的動作狀況的特定的動作狀況參數(shù)的值，設(shè)置了多個設(shè)定了與上述各感性指標(biāo)對應(yīng)的感性區(qū)域的二維映射的感性識別映射。
按照上述結(jié)構(gòu)，由于通過設(shè)定了對應(yīng)于各感性指標(biāo)的感性區(qū)域的二維映射，進行操作力參數(shù)和操作響應(yīng)參數(shù)的組合與感性指標(biāo)的對應(yīng)，所以可以非線性方式精確地表示復(fù)雜的對應(yīng)關(guān)系。由此，可以進行高精度的感性識別。
而且，本發(fā)明的感性識別裝置，也可以是以下結(jié)構(gòu)，即在上述的結(jié)構(gòu)中，上述操作對象裝置是設(shè)置在汽車上的轉(zhuǎn)向裝置，上述操作部件是上述轉(zhuǎn)向裝置中具有的轉(zhuǎn)向盤，上述助力附加裝置是與上述轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)配合，從而對上述轉(zhuǎn)向裝置施加助力的輔助電動機，與上述二維映射的一個軸對應(yīng)的操作力參數(shù)是表示與上述轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)配合，從而對上述轉(zhuǎn)向裝置施加的扭矩的扭矩值，與上述二維映射的另一個軸對應(yīng)的操作響應(yīng)參數(shù)是上述輔助電動機的轉(zhuǎn)速值，上述二維映射對每一個表示上述汽車的行駛速度的車速值進行設(shè)置。
按照上述結(jié)構(gòu)，在通過輔助電動機而與轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)配合，對上述轉(zhuǎn)向裝置施加助力的轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)中，可以將用戶進行轉(zhuǎn)向操作時的操作感(轉(zhuǎn)向感)確定為感性指標(biāo)。這里，由于感性指標(biāo)根據(jù)與上述轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)配合，從而對上述轉(zhuǎn)向裝置施加的扭矩的扭矩值，輔助電動機的轉(zhuǎn)速值，以及汽車的行駛速度的車速值進行確定，所以可以確實地判定用戶的操作感。因此，可進行例如根據(jù)輸出的感性指標(biāo)，改變輔助電動機的控制等處理，從而可以確實地應(yīng)對用戶的操作感，附加助力。
而且，為了解決上述課題，本發(fā)明的助力控制裝置，被設(shè)置在操作系統(tǒng)中，該操作系統(tǒng)包括操作對象裝置，對應(yīng)于從用戶施加的力，操作部件活動從而進行動作；助力附加裝置，對上述操作部件的活動施加助力；以及本發(fā)明的感性識別裝置，上述助力控制裝置控制由上述助力附加裝置施加的助力，包括助力設(shè)定信息存儲單元，存儲上述感性指標(biāo)和設(shè)定上述助力的大小的助力設(shè)定信息的對應(yīng)關(guān)系；以及助力控制單元，從上述助力設(shè)定信息存儲單元讀出與從上述感性識別裝置接收的感性指標(biāo)對應(yīng)的上述助力設(shè)定信息，并且基于讀出的助力設(shè)定信息，進行上述助力附加裝置的控制。
在上述結(jié)構(gòu)中，首先，在助力設(shè)定信息存儲單元中存儲上述感性指標(biāo)和設(shè)定上述助力的大小的助力設(shè)定信息的對應(yīng)關(guān)系。然后，從上述助力設(shè)定信息存儲單元讀出與從上述感性識別裝置接收的感性指標(biāo)對應(yīng)的上述助力設(shè)定信息，并且根據(jù)讀出的助力設(shè)定信息，進行上述助力附加裝置的控制。由此，可以進行確實地應(yīng)對用戶感到的操作感的助力的附加。
而且，本發(fā)明的助力控制裝置，也可以是以下結(jié)構(gòu)，即在上述的結(jié)構(gòu)中，上述助力設(shè)定信息是表示用于表示上述操作對象裝置中的動作狀況的特定的動作狀況參數(shù)的值和助力的關(guān)系的信息，上述助力控制單元將上述助力設(shè)定信息對用于設(shè)定上述助力附加裝置的助力的助力設(shè)定裝置發(fā)送。
按照上述結(jié)構(gòu)，用于表示操作對象裝置中的動作狀況的特定的動作狀況參數(shù)的值和助力的關(guān)系的信息，對用于設(shè)定助力附加裝置的助力的助力設(shè)定裝置發(fā)送。由此，在助力設(shè)定裝置是根據(jù)特定的動作狀況參數(shù)設(shè)定助力的裝置時，對于這樣的助力設(shè)定裝置，可以設(shè)定與感性指標(biāo)對應(yīng)的適當(dāng)?shù)闹Α?br> 而且，本發(fā)明的助力控制裝置，也可以是以下結(jié)構(gòu)，即在上述的結(jié)構(gòu)中，上述操作對象裝置是設(shè)置在汽車上的轉(zhuǎn)向裝置，上述操作部件是在上述轉(zhuǎn)向裝置中具有的轉(zhuǎn)向盤，上述助力附加裝置是與上述轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)配合，從而對上述轉(zhuǎn)向裝置施加助力的輔助電動機，上述助力設(shè)定信息是表示以下數(shù)值中的至少一個與助力的關(guān)系的信息，上述數(shù)值為表示與上述轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)配合，從而對上述轉(zhuǎn)向裝置施加的扭矩的扭矩值、上述輔助電動機的轉(zhuǎn)速值、以及表示上述汽車的行駛速度的車速值。
按照上述結(jié)構(gòu)，在通過輔助電動機而與轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)配合，對上述轉(zhuǎn)向裝置施加助力的轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)中，可以將用戶進行轉(zhuǎn)向操作時的操作感(轉(zhuǎn)向感)作為感性指標(biāo)，并且根據(jù)該感性指標(biāo)設(shè)定助力。而且，由于助力設(shè)定信息是表示扭矩值、轉(zhuǎn)速值、和車速值的至少一個與助力的關(guān)系的信息，所以可以對根據(jù)這些值設(shè)定助力的助力設(shè)定裝置，設(shè)定與感性指標(biāo)對應(yīng)的適當(dāng)?shù)闹Α?br> 而且，本發(fā)明的助力控制裝置，也可以是以下結(jié)構(gòu)，即在上述的結(jié)構(gòu)中，上述助力設(shè)定信息對預(yù)先設(shè)定的多種操作模式種類的每一個進行設(shè)定，上述助力控制單元，從接受從用戶指定操作模式的指示輸入的操作模式設(shè)定裝置接收由用戶指定的操作模式的指定信息，根據(jù)與接收的指定信息對應(yīng)的助力設(shè)定信息，進行上述助力附加裝置的控制。
按照上述結(jié)構(gòu)，可以設(shè)定與由用戶指定的操作模式對應(yīng)的助力。由此，可以設(shè)定與用戶的喜好對應(yīng)的助力。
而且，為了解決上述課題，本發(fā)明的助力設(shè)定裝置，從上述本發(fā)明的助力控制裝置接收助力設(shè)定信息，并且根據(jù)它設(shè)定上述助力附加裝置的助力，該助力設(shè)定裝置包括助力設(shè)定信息存儲單元，存儲從上述助力控制裝置接收的助力設(shè)定信息；助力設(shè)定單元，根據(jù)動作狀況參數(shù)檢測裝置接收到的至少一個動作狀況參數(shù)值和上述助力設(shè)定信息，設(shè)定上述助力附加裝置的助力，并將助力設(shè)定值輸出到上述助力附加裝置，所述動作狀況參數(shù)檢測裝置用于檢測上述特定動作狀況的參數(shù)值。
按照上述結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)用于設(shè)定對應(yīng)于感性指標(biāo)的助力的助力設(shè)定信息，設(shè)定對應(yīng)于至少一個動作狀況參數(shù)的值的助力。由此，可以考慮感性指標(biāo)和動作狀況兩者來設(shè)定最佳的助力。
而且，本發(fā)明的助力設(shè)定裝置，也可以是以下結(jié)構(gòu)，即在上述的結(jié)構(gòu)中，上述助力設(shè)定單元在助力設(shè)定值變化的情況下，從變化開始花費大于等于100msec的時間，從變化前的助力設(shè)定值變化為變化后的助力設(shè)定值。
而且本發(fā)明的轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)為以下結(jié)構(gòu)，即包括轉(zhuǎn)向裝置，對應(yīng)于從用戶施加的力，轉(zhuǎn)向盤活動從而進行動作；輔助電動機，對上述操作部件的活動施加助力；感性識別信息存儲單元，存儲了將操作力參數(shù)的值和操作響應(yīng)參數(shù)的值的組合，與上述感性指標(biāo)對應(yīng)的感性識別信息，上述操作力參數(shù)的值表示從用戶對上述轉(zhuǎn)向施加的力，上述操作響應(yīng)參數(shù)的值表示按照用戶的操作上述輔助電動機進行了動作的狀態(tài)；操作力參數(shù)檢測裝置，檢測上述操作力參數(shù)的值；操作響應(yīng)參數(shù)檢測裝置，檢測上述操作響應(yīng)參數(shù)的值；感性判定單元，根據(jù)由上述操作力參數(shù)檢測裝置檢測的操作力參數(shù)的值、以及由上述操作響應(yīng)參數(shù)檢測裝置檢測的操作響應(yīng)參數(shù)的值的組合，和上述感性識別信息，確定上述感性指標(biāo)，并且輸出該感性指標(biāo)；助力設(shè)定信息存儲單元，存儲上述感性指標(biāo)和設(shè)定上述助力的大小的助力設(shè)定信息的對應(yīng)關(guān)系；助力控制單元，從上述助力設(shè)定信息存儲單元讀出與由上述感性判定單元確定的感性指標(biāo)對應(yīng)的上述助力設(shè)定信息，基于讀出的上述助力設(shè)定信息，進行上述助力附加裝置的控制；以及助力設(shè)定單元，將根據(jù)上述操作力參數(shù)和上述操作響應(yīng)參數(shù)中的至少一個參數(shù)的值、以及上述助力設(shè)定信息來設(shè)定上述助力附加裝置的助力的助力設(shè)定值對上述輔助電動機進行輸出。
如上述，本發(fā)明的感性識別裝置是具有感性識別信息存儲單元以及感性判定單元的結(jié)構(gòu)，其中，感性識別信息存儲單元存儲了對于至少一個操作力參數(shù)的值與至少一個操作響應(yīng)參數(shù)的值的各個組合，將上述感性指標(biāo)與其對應(yīng)的感性識別信息，上述操作力參數(shù)的值表示從用戶對上述操作部件施加的力，上述操作響應(yīng)參數(shù)的值表示按照用戶的操作上述助力附加裝置進行了動作的狀態(tài)，上述感性判定單元根據(jù)從檢測上述操作力參數(shù)值的操作力參數(shù)檢測裝置、以及檢測上述操作響應(yīng)參數(shù)的值的操作響應(yīng)參數(shù)檢測裝置接收的至少一個操作力參數(shù)的值和至少一個操作響應(yīng)參數(shù)的值的組合，以及上述感性識別信息，確定上述感性指標(biāo)，并且輸出該感性指標(biāo)。由此，感性識別裝置具有在確實地確定用戶的操作感后將其作為感性指標(biāo)輸出的效果。
而且，本發(fā)明的助力控制裝置是具有助力設(shè)定信息存儲單元和助力控制單元的結(jié)構(gòu)，其中助力設(shè)定信息存儲單元存儲上述感性指標(biāo)和設(shè)定上述助力的大小的助力設(shè)定信息的對應(yīng)關(guān)系；助力控制單元從上述助力設(shè)定信息存儲單元讀出與從上述感性識別裝置接收的感性指標(biāo)對應(yīng)的上述助力設(shè)定信息，并且根據(jù)讀出的上述助力設(shè)定信息，進行上述助力附加裝置的控制。由此，助力控制裝置可以達到進行與用戶感到的操作感確實地對應(yīng)的助力的附加的效果。
而且，本發(fā)明的助力設(shè)定裝置是具有以下結(jié)構(gòu)，即包括助力設(shè)定信息存儲單元，存儲從上述助力控制裝置接收的助力設(shè)定信息；助力設(shè)定單元，根據(jù)動作狀況參數(shù)檢測裝置接收到的至少一個動作狀況參數(shù)值和上述助力設(shè)定信息，設(shè)定上述助力附加裝置的助力，并將助力設(shè)定值輸出到上述助力附加裝置，所述動作狀況參數(shù)檢測裝置用于檢測上述特定動作狀況的參數(shù)值。由此，助力設(shè)定裝置可以達到考慮感性指標(biāo)和動作狀況兩者來設(shè)定最佳的助力的效果。


圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)具有的感性識別器的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2是表示上述轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖3是表示上述轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)具有的轉(zhuǎn)向感設(shè)定單元的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖4是表示設(shè)定操作畫面的一例的圖。
圖5是表示上述轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)具有的電動機控制單元的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖6是表示一例感性識別映射(map)的圖。
圖7是表示增益決定器的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖8(a)和圖8(b)是分別表示流暢感和剛性感所對應(yīng)的電流值與扭矩傳感器值關(guān)系的一例增益表的圖。
圖9(a)和圖9(b)是分別表示流暢感和剛性感所對應(yīng)的微分增益與車速值關(guān)系的一例增益表的圖。
圖10是表示扭矩控制單元的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖11是表示對車速值、扭矩傳感器值和轉(zhuǎn)速值等每個參數(shù)決定的電流值的變化實施減緩處理的流程的流程圖。
圖12是表示進行了將對車速值、扭矩傳感器值和轉(zhuǎn)速值等每個參數(shù)決定的電流值的變化呈直線狀減緩的處理時的電流值的變化的例子的圖。
圖13是表示通過LPF處理而進行了將對車速值、扭矩傳感器值和轉(zhuǎn)速值等每個參數(shù)決定的電流值的變化減緩的處理時的電流值的變化的例子的圖。
圖14是表示將由對每個參數(shù)決定的電流值所決定的最終被輸出的電流指令值的變化減緩的處理的流程的流程圖。
圖15是表示進行了將由對每個參數(shù)決定的電流值所決定的最終被輸出的電流指令值的變化減緩的處理時的電流值的變化的例子的圖。
圖16是表示電流指令值的變化量被限定在不使用戶產(chǎn)生不適感的范圍內(nèi)的處理的流程的流程圖。
圖17(a)～圖17(c)是分別表示作為駕駛員的用戶感到特定的轉(zhuǎn)向感覺時的扭矩傳感器值和轉(zhuǎn)速值的實驗數(shù)據(jù)的圖。
圖18是表示與根據(jù)圖17所示的實驗數(shù)據(jù)進行模式識別而生成的扭矩傳感器值和轉(zhuǎn)速值有關(guān)的二維映射的例子的圖。
圖19是表示在縱軸和橫軸上取作為動作狀況參數(shù)的兩個相互不同的參數(shù)時的時間變化的曲線圖。
圖20(a)和圖20(b)是分別表示轉(zhuǎn)速值和扭矩傳感器值的時間序列數(shù)據(jù)的一例的圖。
標(biāo)號說明1轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)(操作系統(tǒng))2轉(zhuǎn)向感設(shè)定單元(操作模式設(shè)定裝置)2A顯示單元2B輸入單元3電動機控制單元4輔助電動機4A轉(zhuǎn)速檢測單元(操作響應(yīng)參數(shù)檢測裝置)5轉(zhuǎn)向裝置5A轉(zhuǎn)向盤(wheel)5B傳達單元5C扭矩檢測單元(操作力參數(shù)檢測裝置)11設(shè)定操作接受單元12模板設(shè)定值存儲單元
13自定義設(shè)定值存儲單元14設(shè)定值存儲單元15調(diào)整值輸出單元16調(diào)整值變換表存儲單元21感性識別器(感性識別裝置)22增益決定器(助力控制裝置)23扭矩控制單元(助力設(shè)定裝置)31感性判定單元(感性判定單元)32感性識別映射存儲單元(感性識別信息存儲單元)41增益判定單元(助力控制單元)42增益變換表存儲單元(助力設(shè)定信息存儲單元)51電流指令值決定單元(助力設(shè)定單元)52增益設(shè)定值存儲單元(助力設(shè)定信息存儲單元)具體實施方式
如果根據(jù)

本發(fā)明的一個實施方式，則如下所述。本實施方式的轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)(操作系統(tǒng))1被安裝在汽車上，進行該汽車的轉(zhuǎn)向動作。而且，汽車的種類沒有特別限制。汽車的種類只要是安裝原動機，并通過其動力使車輪旋轉(zhuǎn)，不依賴于軌道地在道路上行駛的車輛，則什么樣的車輛都可以。
(轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)的結(jié)構(gòu))圖2是表示本實施方式的轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)1的概略結(jié)構(gòu)的方框圖。如該圖所示，轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)1構(gòu)成為具有轉(zhuǎn)向感設(shè)定單元(操作模式設(shè)定裝置)2、電動機控制單元3、輔助電動機4、和轉(zhuǎn)向裝置5。
轉(zhuǎn)向裝置5是通過用戶的操作進行汽車的轉(zhuǎn)向的裝置。轉(zhuǎn)向裝置5的轉(zhuǎn)向操作使汽車的前輪和/或后輪的方向變化，使汽車的行駛方向變化。該轉(zhuǎn)向裝置5構(gòu)成為具有接受用戶的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的轉(zhuǎn)向盤5A、將轉(zhuǎn)向盤5A的旋轉(zhuǎn)傳達到使汽車的前輪和/或后輪的方向變更的部位的傳達單元5B、以及檢測傳達單元5B的旋轉(zhuǎn)扭矩的扭矩檢測單元(操作力參數(shù)檢測裝置)5C。
為了使用戶的轉(zhuǎn)向操作變得更輕快，輔助電動機4是將輔助轉(zhuǎn)向盤5A的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的動力提供給傳達單元的電動機。即，本實施方式的轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)1通過EPS(Electric Power Steering)方式進行轉(zhuǎn)向的輔助。在輔助電動機4中設(shè)置有檢測該輔助電動機4的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測單元(操作響應(yīng)參數(shù)檢測裝置)4A。
而且，轉(zhuǎn)速檢測單元4A也可以根據(jù)輔助電動機4的端子電壓值和流過輔助電動機4的電流值推定轉(zhuǎn)速。而且，輔助電動機4如上所述，輔助轉(zhuǎn)向盤5A的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力。但是，輔助電動機4不限于此。輔助電動機4也可以應(yīng)用在齒條(rack)輔助型或者齒輪(pinion)輔助型上。
根據(jù)來自用戶的指示輸入，轉(zhuǎn)向感設(shè)定單元2進行設(shè)定轉(zhuǎn)向感的調(diào)整值的處理。由轉(zhuǎn)向感設(shè)定單元2設(shè)定的調(diào)整值被發(fā)送到電動機控制單元3。在轉(zhuǎn)向感設(shè)定單元2中設(shè)置有顯示單元2A和輸入單元2B。顯示單元2A顯示在轉(zhuǎn)向感設(shè)定單元2的轉(zhuǎn)向感設(shè)定處理中使用的顯示畫面。例如，該顯示單元2A由液晶顯示裝置等平板顯示器等構(gòu)成。輸入單元2B是接受來自用戶的指示輸入的單元。輸入單元2B由各種按鍵或按鈕、或被設(shè)置在顯示單元2A上的觸摸屏等構(gòu)成。而且，輸入單元2B也可以是通過聲音輸入接受來自用戶的指示的聲音識別裝置。
而且，轉(zhuǎn)向感設(shè)定單元2也可以是通過汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的終端裝置執(zhí)行的一個應(yīng)用程序。這時，顯示單元2A和輸入單元2B成為汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的終端裝置中的顯示單元和輸入單元。
電動機控制單元3控制輔助電動機4對傳達單元5B的助力。電動機控制單元3基于以下值進行控制，即從轉(zhuǎn)向感設(shè)定單元2接收的調(diào)整值、從未圖示的車速檢測單元接收的表示汽車該時刻的行駛速度的車速值、從轉(zhuǎn)速檢測單元4A接收的輔助電動機4的轉(zhuǎn)速值、以及從扭矩檢測單元5C接收的扭矩傳感器值(扭矩值)。而且，通過控制對輔助電動機4提供的驅(qū)動電流量，電動機控制單元3控制助力。而且，該電動機控制單元3例如通過被稱為ECU(Electronic Control Unit，電子控制單元)的微計算機構(gòu)成。但是，電動機控制單元3不限于此。也可以通過在其它用途使用的計算機系統(tǒng)(例如，導(dǎo)航系統(tǒng)、或汽車控制通用計算機系統(tǒng)等)中的特定的應(yīng)用程序來實現(xiàn)。
(轉(zhuǎn)向感設(shè)定單元的結(jié)構(gòu))接著，參照圖3對于轉(zhuǎn)向感設(shè)定單元2的結(jié)構(gòu)進行說明。如圖3所示，轉(zhuǎn)向感設(shè)定單元2構(gòu)成為具有設(shè)定操作接受單元11、模板設(shè)定值存儲單元12、自定義(custom)設(shè)定值存儲單元13、設(shè)定值存儲單元14、調(diào)整值輸出單元15和調(diào)整值變換表存儲單元16。
設(shè)定操作接受單元11進行接受與轉(zhuǎn)向感的設(shè)定處理有關(guān)的作為用戶的指示輸入的設(shè)定操作的處理。具體來說，設(shè)定操作接受單元11對顯示單元2A進行控制，使其顯示顯示畫面(設(shè)定操作畫面)，以便接受設(shè)定操作。然后，設(shè)定操作接受單元11從輸入單元2B接受用戶對設(shè)定操作畫面的指示輸入。
圖4表示設(shè)定操作畫面的一例。如圖4所示，在設(shè)定操作畫面中顯示用于選擇道路設(shè)定的道路設(shè)定選擇區(qū)域、用于選擇運轉(zhuǎn)動作的種類的模式設(shè)定選擇區(qū)域、注冊用戶的自定義設(shè)定的自定義設(shè)定注冊區(qū)域以及用于調(diào)整道路設(shè)定和模式設(shè)定所選擇的轉(zhuǎn)向感設(shè)定的強弱的強弱調(diào)整區(qū)域。
在道路設(shè)定選擇區(qū)域中，顯示用于選擇道路的種類的按鈕。在圖示的例子中，作為道路的種類，顯示“高速道路”、“鋪裝道路”、“石板路”、和“差路”四種。但是，該道路的種類只不過是一例，可選擇的道路的種類不限于此。
在模式設(shè)定選擇區(qū)域中，顯示按鈕，用于選擇表示用戶希望的運轉(zhuǎn)動作種類的模式。在被圖示的例子中，作為模式的種類，顯示“運動”、“舒適”、和“高級感”三種。該模式的種類只不過是一例?？蛇x擇的模式的種類不限于此。
在被圖示的例子中，強弱調(diào)整區(qū)域以游標(biāo)(slider)那樣的形式，顯示接受轉(zhuǎn)向感設(shè)定的強弱調(diào)整的界面。即，在用戶想要增強或減弱道路設(shè)定和模式設(shè)定中設(shè)定的轉(zhuǎn)向感的情況下，利用該強弱調(diào)整區(qū)域。
對于以上那樣的設(shè)定操作畫面，用戶選擇道路設(shè)定和模式設(shè)定，設(shè)定強弱的調(diào)整量。這樣設(shè)定的信息，作為設(shè)定值被存儲在設(shè)定值存儲單元14中。
在自定義設(shè)定注冊區(qū)域中，顯示用于注冊自定義設(shè)定的按鈕。在自定義設(shè)定中，由用戶選擇的道路設(shè)定和模式設(shè)定的組合、以及與該設(shè)定的強弱的調(diào)整量有關(guān)的信息被統(tǒng)一注冊。而且，在圖示的例子中，作為自定義設(shè)定按鈕顯示有三個按鈕，可以注冊三種自定義設(shè)定。但是，被圖示的例子只不過是一例。可注冊的自定義設(shè)定的數(shù)量不限于此。通過用戶對自定義設(shè)定注冊區(qū)域的指示輸入而注冊的自定義設(shè)定值，通過設(shè)定操作接受單元11存儲在自定義設(shè)定值存儲單元13中。
而且，在已注冊完成的自定義設(shè)定按鈕被用戶指示的情況下，該自定義設(shè)定按鈕中注冊的道路設(shè)定和模式設(shè)定的組合、以及該設(shè)定的強弱的調(diào)整量通過設(shè)定操作接受單元11被從自定義設(shè)定值存儲單元13中讀出，作為設(shè)定值存儲在設(shè)定值存儲單元14中。
調(diào)整值輸出單元15根據(jù)通過設(shè)定操作接受單元11從用戶接受的轉(zhuǎn)向感設(shè)定的設(shè)定值，進行對電動機控制單元3輸出調(diào)整值的處理。這里，調(diào)整值輸出單元15根據(jù)存儲在調(diào)整值變換表存儲單元16中的調(diào)整值變換表，將存儲在設(shè)定值存儲單元14中的設(shè)定值變換為調(diào)整值。調(diào)整值變換表表示設(shè)定值和調(diào)整值的對應(yīng)關(guān)系。即，調(diào)整值輸出單元15在將包含與用戶指定的道路設(shè)定和模式設(shè)定的組合、以及該設(shè)定的強弱調(diào)整量有關(guān)的信息的設(shè)定值輸入調(diào)整量變換表后，輸出與其對應(yīng)的調(diào)整值。即，在調(diào)整值中，包含用于表示由用戶指定的操作模式的種類的信息、以及表示調(diào)整量的信息。
而且，在上述的例子中，在調(diào)整值輸出單元15中通過強弱調(diào)整區(qū)域設(shè)定調(diào)整量。但是，在調(diào)整值輸出單元15中也可以僅進行操作模式的設(shè)定。
模板設(shè)定值存儲單元12、自定義設(shè)定值存儲單元13、和調(diào)整值變換表存儲單元16最好通過非易失性的存儲介質(zhì)，例如閃存或硬盤等實現(xiàn)。而且，設(shè)定值存儲單元14最好通過作為暫時(一次)存儲裝置的RAM(Random AccessMemory)等實現(xiàn)。
而且，轉(zhuǎn)向感設(shè)定單元2也可以通過例如從汽車導(dǎo)航系統(tǒng)得到目前行駛中的道路種類信息，自動地進行模式設(shè)定。轉(zhuǎn)向感設(shè)定單元2也可以具有以下功能，例如，在用戶的車輛進入了高速道路的情況下，自動地變?yōu)椤案咚俚缆贰蹦Ｊ蕉鴾p弱助力，或者在進入了山頂路的情況下設(shè)定“加快低速區(qū)域中的響應(yīng)”等的調(diào)整值。
(電動機控制單元的結(jié)構(gòu))接著，參照圖5對電動機控制單元3的結(jié)構(gòu)進行說明。如圖5所示，電動機控制單元3構(gòu)成為具有感性識別器(感性識別裝置)21、增益決定器(助力控制裝置)22、以及扭矩控制單元(助力設(shè)定裝置)23。
根據(jù)表示具有轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)1的汽車在該時刻的動作狀況的信息(動作狀況參數(shù))，感性識別器21進行識別處理，識別作為駕駛員的用戶對轉(zhuǎn)向操作所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向感覺。在本實施方式中，動作狀況參數(shù)使用表示汽車在該時刻的行駛速度的車速值、表示傳達單元5B中的旋轉(zhuǎn)扭矩的扭矩傳感器值、以及表示輔助電動機4的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速值，上述旋轉(zhuǎn)扭矩是指用戶在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤時的旋轉(zhuǎn)扭矩。感性識別器21根據(jù)這些動作狀況參數(shù)來識別轉(zhuǎn)向感覺。然后，感性識別器21將識別結(jié)果作為感性指標(biāo)對增益決定器22輸出。而且，在這些動作狀況參數(shù)中，扭矩傳感器值相當(dāng)于用于表示從用戶對操作部件(轉(zhuǎn)向盤)施加的力的操作力參數(shù)。轉(zhuǎn)速值相當(dāng)于表示按照用戶的操作助力附加裝置(輔助電動機4)動作的狀態(tài)的操作響應(yīng)參數(shù)。即，動作狀況參數(shù)成為包含了操作力參數(shù)和操作響應(yīng)參數(shù)的參數(shù)。
增益決定器22根據(jù)從感性識別器21接收的感性指標(biāo)以及調(diào)整值，進行設(shè)定對輔助電動機4提供的電流值的增益的處理。通過增益決定器22設(shè)定的增益信息作為增益設(shè)定值被提供給扭矩控制單元23。
根據(jù)從增益決定器22接收的增益設(shè)定值以及動作狀況參數(shù)，扭矩控制單元23將實際對輔助電動機4提供的電流值作為電流指令值進行設(shè)定。在本實施方式中，作為對扭矩控制單元23提供的動作狀況參數(shù)，與上述相同，利用車速值、扭矩傳感器值以及轉(zhuǎn)速值。由扭矩控制單元23設(shè)定的電流指令值發(fā)送至輔助電動機4。按照該電流指令值，向輔助電動機4提供電流，產(chǎn)生轉(zhuǎn)向的輔助扭矩。
(感性識別器的結(jié)構(gòu))接著，圖1表示感性識別器21的結(jié)構(gòu)。如該圖所示，感性識別器21構(gòu)成為具有感性判定單元(感性判定部件)31以及感性識別映射存儲單元(感性識別信息存儲單元)32。感性判定單元31根據(jù)輸入的動作狀況參數(shù)輸出感性指標(biāo)。這里，感性判定單元31根據(jù)存儲在感性識別映射存儲單元32中的感性識別映射(感性識別信息)確定感性指標(biāo)。
感性識別映射是表示動作狀況參數(shù)所示的各值和感性指標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系的信息。圖6表示一例感性識別映射。在圖6所示的例子中，感性識別映射構(gòu)成為在橫軸取扭矩傳感器值，縱軸取轉(zhuǎn)速值的二維曲線中，對每個車速值設(shè)置了二維映射，二維映射中設(shè)定了感性區(qū)域，作為各感性指標(biāo)的區(qū)域。
如前所述，所謂感性指標(biāo)是表示作為駕駛員的用戶對轉(zhuǎn)向操作所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向感覺的指標(biāo)。在本實施方式中，作為感性指標(biāo)，設(shè)定流暢感、剛性感和速答感三個指標(biāo)。對應(yīng)于該各感性指標(biāo)的感性區(qū)域被設(shè)置在感性識別映射中。
所謂流暢感，是用戶的轉(zhuǎn)向感覺，即在轉(zhuǎn)向開始時感覺不到摩擦力，能感到輔助電動機4的助力迅速地響應(yīng)于使轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)的力。而且，流暢感是表示在轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)向盤的方向經(jīng)過對于左右轉(zhuǎn)向為O的點(方向盤中心)時，用戶適度地感到該方向盤中心的轉(zhuǎn)向感覺。
所謂剛性感是在使轉(zhuǎn)向盤以大致一定的速度旋轉(zhuǎn)時，用戶感到手里的感覺被適度地保持的轉(zhuǎn)向感覺。剛性感具有不彎感和硬感的兩個指標(biāo)，是在從直行狀態(tài)開始用戶使轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)時，接受不彎感或者硬感，從而感到車輛不延遲地進行響應(yīng)的轉(zhuǎn)向感覺。換言之，剛性感是表示用戶在使轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)時，從轉(zhuǎn)向盤至輪胎沒有中介物地直接地連接那樣的轉(zhuǎn)向感覺。
所謂速答感是在使轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)的速度快的情況下，用戶感到輔助電動機4的助力無延遲地傳來的轉(zhuǎn)向感覺。
根據(jù)以上那樣的感性識別映射，感性判定單元31實時地輸出對應(yīng)于該時刻的動作狀況參數(shù)的感性指標(biāo)。即，首先，感性判定單元31根據(jù)輸入的車速值，從感性識別映射中確定對應(yīng)的車速值的二維映射。然后，感性判定單元31在被確定的二維映射上繪出被輸入的扭矩傳感器值和轉(zhuǎn)速值，確定包含被繪出的點的感性區(qū)域。輸出與該被確定的感性區(qū)域?qū)?yīng)的感性指標(biāo)。
感性識別映射中的各二維映射制作如下。圖17(a)～圖17(c)分別表示作為駕駛員的用戶感到流暢感、剛性感和速答感時的扭矩傳感器值和轉(zhuǎn)速值的實驗數(shù)據(jù)。如果根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)進行模式識別，則作成如圖18所示的與扭矩傳感器值和轉(zhuǎn)速值有關(guān)的二維映射。
而且，對每個車速值設(shè)置二維映射。該車速值的間隔根據(jù)感性識別映射存儲單元32的存儲容量和需要的精度而適當(dāng)設(shè)定。即，在車速值的間隔窄的情況下，要存儲的二維映射變多，需要的存儲容量變大，但精度也提高。在沒有與該時刻的車速值完全一致的二維映射的情況下，參照最接近的車速值的二維映射即可。
而且，在上述的例子中，使用對每個車速值設(shè)置了多個二維映射的感性識別映射。但是，感性識別映射的結(jié)構(gòu)不限于此。例如，也可以設(shè)定將扭矩傳感器值、轉(zhuǎn)速值和車速值分別作為X、Y、Z軸的三維空間，在該三維空間內(nèi)通過設(shè)置了作為對應(yīng)于各感性指標(biāo)的空間的感性空間的三維映射，構(gòu)成感性識別映射。而且，在動作狀況參數(shù)的參數(shù)為四個以上時，也可以通過四維以上的多維映射來構(gòu)成感性識別映射。
而且，感性識別映射存儲單元32最好通過非易失性的存儲介質(zhì)，例如閃存或硬盤等實現(xiàn)。
(感性指標(biāo)的其它例子)上述的感性指標(biāo)的例子只不過是一例，也可以設(shè)定其它各種感性指標(biāo)。
作為上述的感性指標(biāo)的例子以外的例子，可以舉出轉(zhuǎn)向力/車輛響應(yīng)的余裕感、切入時/返回時的遺漏感、彈簧感、車輛響應(yīng)的延長感、車輛響應(yīng)的追從感等。
所謂轉(zhuǎn)向力/車輛響應(yīng)的余裕感，是在用戶從車輛直行狀態(tài)中旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向盤的情況下，用戶在感到旋轉(zhuǎn)的手感后感到車輛響應(yīng)的轉(zhuǎn)向感覺。即，用戶感到旋轉(zhuǎn)的手里的感覺的時間與感到車輛響應(yīng)的時間存在適當(dāng)?shù)年P(guān)系時，用戶可以感到不會使轉(zhuǎn)向盤無用地旋轉(zhuǎn)。因此，轉(zhuǎn)向力/車輛響應(yīng)的余裕感變得良好。
所謂切入時的遺漏感，是在從直行狀態(tài)開始用戶使轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)(切入)的情況下，通過助力緩和轉(zhuǎn)向力的增大程度，用戶感到緩和程度良好的轉(zhuǎn)向感覺。在使轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)的情況下，控制助力，使得轉(zhuǎn)向力的增加比此前小?？刂浦Φ睦碛墒菑男D(zhuǎn)開始起轉(zhuǎn)向力增大，在轉(zhuǎn)向力為規(guī)定值以上的時刻，減輕駕駛員的負(fù)擔(dān)。這里，如果轉(zhuǎn)向力的增加的比例過小，則駕駛員有時感到轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)量不足。這時，駕駛員考慮使轉(zhuǎn)向盤超過需要地旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果，由于從駕駛員希望的路線偏離，需要多余的修正轉(zhuǎn)向。即，如果切入時的遺漏感良好，則駕駛員可以得到?jīng)]有不安感的轉(zhuǎn)向感覺。返回時的遺漏感與切入時的遺漏感相反。這是在車輛從曲線行駛的狀態(tài)返回直行狀態(tài)的情況下，針對轉(zhuǎn)向力減少而附加助力，用戶感到附加的程度良好的轉(zhuǎn)向感覺。
所謂彈簧感，是在使轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)的情況下，用戶感到轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)方向的相反方向返回的力的轉(zhuǎn)向感覺。所謂車輛響應(yīng)的延長感，是用戶感到車輛對轉(zhuǎn)向量的響應(yīng)延長的轉(zhuǎn)向感覺。所謂車輛響應(yīng)的追從感，是用戶感到車輛對轉(zhuǎn)向的追從響應(yīng)的轉(zhuǎn)向感覺。
(動作狀況參數(shù)的其它例子)而且，在上述的例子中，作為動作狀況參數(shù)，使用了車速值、扭矩傳感器值和轉(zhuǎn)速值。但是，動作狀況參數(shù)不限于此。只要動作狀況參數(shù)至少包含反映從用戶施加的力的參數(shù)、以及表示機械按照用戶的操作而動作的狀態(tài)的參數(shù)兩者，則可以通過感性識別器21進行感性判定。在轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)1的情況下，作為反映從用戶輸入的力的參數(shù)，除了上述的扭矩傳感器值，還可以舉出用戶在使轉(zhuǎn)向盤旋轉(zhuǎn)時的旋轉(zhuǎn)扭矩的變化量等。而且，作為表示按照用戶的操作從而機械動作的狀況的參數(shù)，除了上述的轉(zhuǎn)速值、車速值，還可以舉出對于汽車生成的橫方向重力加速度(橫G)、汽車的橫擺角速度(yaw rate)(從上面看轉(zhuǎn)彎中的汽車時，旋轉(zhuǎn)角向車輛的旋轉(zhuǎn)方向變化的速度)、轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向角(轉(zhuǎn)向盤的角度)以及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向角速度等。
而且，如上所述，動作狀況參數(shù)的參數(shù)也可以是四個以上。這時，只要至少包含反映從用戶輸入的力的參數(shù)以及表示按照用戶的操作從而機械動作的狀態(tài)的參數(shù)，則也可以進行感性的判定。
(增益決定器的結(jié)構(gòu))接著，參照圖7說明增益決定器22的結(jié)構(gòu)。如圖7所示，增益決定器22構(gòu)成為具有增益判定單元(助力控制單元)41、以及增益變換表存儲單元(助力設(shè)定信息存儲單元)42。增益判定單元41根據(jù)輸入的感性指標(biāo)和調(diào)整值輸出增益設(shè)定值(助力設(shè)定信息)。這里，增益判定單元41根據(jù)增益變換表存儲單元42中存儲的增益變換表確定增益設(shè)定值。
增益變換表是表示感性指標(biāo)和調(diào)整值與增益設(shè)定值的關(guān)系的表。增益設(shè)定值是在扭矩控制單元23中，設(shè)定各種參數(shù)增益表的值，所述參數(shù)用于設(shè)定提供給輔助電動機4的電流指令值。在本實施方式中，作為增益設(shè)定值，使用用于設(shè)定表示電流值相對于扭矩傳感器值的關(guān)系的增益表、表示電流值相對于轉(zhuǎn)速值的關(guān)系的增益表以及表示電流值相對于車速值的關(guān)系的增益表的信息。
圖8(a)和圖8(b)分別表示一例表示流暢感和剛性感所對應(yīng)的電流值與扭矩傳感器值關(guān)系的增益表。而且，圖9(a)和圖9(b)分別表示一例表示流暢感和剛性感所對應(yīng)的微分增益與車速值的關(guān)系的增益表。這里，所謂微分增益表示在根據(jù)車速值計算電流值時使用的系數(shù)。即，扭矩控制單元23將對輸入的車速值乘以了微分增益的值作為電流值進行計算。對每一個感性指標(biāo)設(shè)定這種增益表，這些數(shù)據(jù)被存儲在增益變換表存儲單元42中。而且，雖然對表示電流值相對于轉(zhuǎn)速值的關(guān)系的增益表的例子沒有進行圖示，但是舉出在圖8(a)和圖8(b)或者圖9(a)和圖9(b)中，將橫軸作為轉(zhuǎn)速值那樣的增益表。
例如，在感性指標(biāo)從流暢感向剛性感變化的情況下，在流暢感下利用圖8(a)或者圖9(a)所示的增益表。另一方面，在感性指標(biāo)從已變化為剛性感時起，利用圖8(b)或者圖9(b)所示的增益表。
而且，如這些圖所示，在增益表中，除了作為基準(zhǔn)值的表，還包含分別對應(yīng)于“運動傾向弱”、“運動傾向強”、“舒適傾向弱”、“舒適傾向強”的表。這些表對應(yīng)于在轉(zhuǎn)向感設(shè)定單元2中設(shè)定的調(diào)整值。即，在轉(zhuǎn)向感設(shè)定單元2中，進行模式設(shè)定以及強弱調(diào)整區(qū)域的轉(zhuǎn)向感設(shè)定的強弱調(diào)整，但是按照與其對應(yīng)的調(diào)整值切換增益表。
即，在從轉(zhuǎn)向感設(shè)定單元2輸出的調(diào)整值中，包含用于確定要調(diào)整的對象的增益表的信息和表示該增益表的調(diào)整的程度的信息。增益判定單元41參照調(diào)整值中包含的信息，確定要調(diào)整的增益表，判定調(diào)整的程度從而決定增益表。
例如，作為道路設(shè)定而設(shè)定了“高速道路”的情況下，作為要調(diào)整的增益表，設(shè)定用于表示電流值相對于扭矩傳感器值的關(guān)系的增益表。然后，將為了適應(yīng)高速道路下的轉(zhuǎn)向(例如減弱助力等)而調(diào)整了增益表那樣的調(diào)整值輸入增益判定單元41。這里，也可以僅在例如車速值為規(guī)定的范圍的情況下(例如時速100km/h以上)，為進行調(diào)整而設(shè)定調(diào)整值。
而且，在作為模式設(shè)定而設(shè)定了“運動”的情況下，從對應(yīng)于該時刻的感性指標(biāo)的增益表中選擇與運動模式對應(yīng)的增益表。然后，根據(jù)表示調(diào)整的程度的信息，選擇“運動傾向弱”或者“運動傾向強”的增益表。由此，為適應(yīng)在運動行駛下的轉(zhuǎn)向(例如加快反應(yīng)等)而調(diào)整增益表那樣的調(diào)整值被輸入增益判定單元41。
同樣，作為模式設(shè)定而設(shè)定了“舒適”的情況下，從與該時刻的感性指標(biāo)對應(yīng)的增益表中選擇與舒適模式對應(yīng)的增益表。然后，對應(yīng)于表示調(diào)整的程度的信息，選擇“舒適程度弱”或者“舒適程度強”的增益表。由此，為適應(yīng)舒適行駛下的轉(zhuǎn)向而調(diào)整增益表那樣的調(diào)整值被輸入增益判定單元41。
而且，在圖8(a)和圖8(b)以及圖9(a)和圖9(b)所示的例子中，對于一個感性指標(biāo)，除了基準(zhǔn)值，還設(shè)定了與調(diào)整值對應(yīng)的四個增益表，但是也可以設(shè)置更多的增益表。
根據(jù)如上所示的增益變換表，增益判定單元41實時地輸出對應(yīng)于該時刻的感性指標(biāo)和調(diào)整值的增益設(shè)定值。即，增益判定單元41首先根據(jù)輸入的感性指標(biāo)，對各參數(shù)的每一個確定對應(yīng)的增益表。然后，增益判定單元41選擇對應(yīng)于被輸入的調(diào)整值的增益表，對各參數(shù)的每一個輸出有關(guān)的增益表。
而且，增益表對應(yīng)于調(diào)整值設(shè)定多個。然后，每一個該調(diào)整值的增益表的個數(shù)根據(jù)增益變換表存儲單元42的存儲容量以及需要的精度被適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。即，在每個調(diào)整值的增益表的數(shù)量多的情況下，需要的存儲容量變大，但是對于調(diào)整值的適應(yīng)度變高。在沒有與該時刻的調(diào)整值完全一致的增益表的情況下，參照最接近的調(diào)整值的增益表即可。
而且，增益變換表存儲單元42最好通過非易失性的存儲介質(zhì)，例如閃存或硬盤等實現(xiàn)。
(扭矩控制單元的結(jié)構(gòu))接著，參照圖10說明扭矩控制單元23的結(jié)構(gòu)。如該圖所示，扭矩控制單元23構(gòu)成為具有電流指令值決定單元(助力設(shè)定單元)51、以及增益設(shè)定值存儲單元(助力設(shè)定信息存儲單元)52。
從增益決定器22接收的增益設(shè)定值被存儲在增益設(shè)定值存儲單元52中。然后，根據(jù)被輸入的車速值、扭矩傳感器值和轉(zhuǎn)速值，電流指令值決定單元51參照增益設(shè)定值存儲單元52中存儲的增益設(shè)定值來決定并輸出電流指令值(助力設(shè)定值)。
如前所述，在增益設(shè)定值中包含對應(yīng)于各參數(shù)即車速值、扭矩傳感器值和轉(zhuǎn)速值的增益表。即，電流指令值決定單元51對每個各參數(shù)確定電流值，并且根據(jù)這些電流值，決定要輸出的電流指令值。在本實施方式中，將對各參數(shù)的每個確定的電流值的總和作為要輸出的電流指令值進行設(shè)定。具體來說，首先，根據(jù)表示電流值相對于扭矩傳感器值的關(guān)系的增益表，通過電流值計算器計算與該時刻的車速值和扭矩值對應(yīng)的電流值。而且，根據(jù)表示微分增益相對于車速值的關(guān)系的增益表，通過微分增益計算器計算與該時刻的車速值對應(yīng)的微分增益。扭矩傳感器值在微分運算單元中計算微分值，通過由微分增益計算器算出的微分增益和在微分運算單元中算出的扭矩的微分值的積計算電流值，與由電流指令值計算器計算的電流值相加。而且，減去根據(jù)轉(zhuǎn)速值所決定的電流值，從而設(shè)定最終輸出的電流指令值。
而且，在上述的例子中，將對各參數(shù)的每個確定的電流值的總和作為要輸出的電流指令值進行設(shè)定，但是不限于此。例如也可以取代電流值的總和而取平均，也可以將最大(或者最小)電流值作為電流指令值。
而且，電流指令值決定單元51也可以根據(jù)車速值變更與扭矩傳感器值和/或轉(zhuǎn)速值對應(yīng)的增益表。即，電流指令值決定單元51也可以對于與增益設(shè)定值存儲單元52中存儲的扭矩傳感器值和/或轉(zhuǎn)速值對應(yīng)的增益表，通過乘以與車速值對應(yīng)的系數(shù)重新作成車速值對應(yīng)增益表。這時，電流指令值決定單元51根據(jù)重新作成的車速對應(yīng)增益表，確定與輸入的扭矩傳感器值和/或轉(zhuǎn)速值對應(yīng)的電流值。通過這樣處理，可以適應(yīng)以下情況，即對應(yīng)于車速值使與扭矩傳感器值和/或轉(zhuǎn)速值對應(yīng)的電流值變化較好的情況。
而且，在本例中，電流指令值決定單元51使對應(yīng)于扭矩傳感器值和/或轉(zhuǎn)速值的增益表根據(jù)車速值變更，但是也可以在增益決定器22側(cè)設(shè)定對應(yīng)于車速值的增益表。這時，對增益決定器22輸入車速值，增益判定單元41還考慮車速值來輸出增益設(shè)定值。這里，增益判定單元41也可以對于與扭矩傳感器值和/或轉(zhuǎn)速值對應(yīng)的增益表，通過乘以與車速值對應(yīng)的系數(shù)來生成車速值對應(yīng)增益表。而且，增益判定單元41也可以在增益變換表存儲單元42中存儲表示感性指標(biāo)、調(diào)整值以及車速值和增益設(shè)定值的關(guān)系的增益變換表，根據(jù)它們決定增益設(shè)定值。而且，這樣，所謂要對增益決定器22輸入車速值的情況，例如舉出在模式設(shè)定中設(shè)定了“高速道路”的情況下，僅使在高速道路設(shè)定中被限定的速度域的增益變更等根據(jù)車速動態(tài)地變更參數(shù)的情況、或者從增益決定器22和扭矩控制單元23的動作周期的不同或硬件/軟件處理的觀點，要極力減小從增益決定器22向扭矩控制單元23發(fā)送的信息量的情況等。
后者的情況，例如如圖8所示的表示電流值相對于與特定的感性指標(biāo)對應(yīng)的扭矩傳感器值的關(guān)系的增益表對每個車速值設(shè)置。這時，增益變換表存儲單元42中存儲的增益表的數(shù)量增大。但是，由于可以確實地設(shè)定與車速值對應(yīng)的增益表，所以可以使助力控制的精度提高。
(電流指令值的設(shè)定方法)如上所述，在通過感性識別器21識別該時刻的感性時，設(shè)定與由增益決定器22識別的感性適應(yīng)的增益設(shè)定值。然后，根據(jù)該增益設(shè)定值扭矩控制單元23設(shè)定電流指令值。這里，在由感性識別器21識別的感性被變更時，與其對應(yīng)電流指令值也被變更。這時，在電流指令值被增大后，助力也會變大，認(rèn)為用戶在轉(zhuǎn)向動作中產(chǎn)生不適感。而且，在車速值、扭矩傳感器值和轉(zhuǎn)速值等參數(shù)值急劇地變化的情況下，與其對應(yīng)的電流指令值也急劇地變化，助力也較大地變化。具體來說，通過實驗確認(rèn)，如果助力變化較急劇，為1msec左右，則用戶會產(chǎn)生不適感，但是如果助力變化的時間大于等于100msec，則不會產(chǎn)生不適感。
為了防止這樣的不適感，扭矩控制單元23也可以構(gòu)成為使電流指令值花費100msec以上的時間來緩慢地變化那樣進行控制。作為這樣的控制方法，舉出以下方法。
(1)使對車速值、扭矩傳感器值和轉(zhuǎn)速值等每個參數(shù)決定的電流值的變化緩慢的方法(2)使根據(jù)對每個參數(shù)決定的電流值決定的最終被輸出的電流指令值的變化緩慢的方法首先，參照圖11所示的流程圖，對(1)使車速值、扭矩傳感器值和轉(zhuǎn)速值等各參數(shù)決定的電流值的變化緩慢的方法進行說明。首先，在步驟11(以后稱為S11)中，電流指令值決定單元51判定與由對應(yīng)于某個參數(shù)的增益表決定的電流值的值是否已發(fā)生變化。所謂電流值變化的情況，舉出由感性識別器21識別的感性已被變更的情況，以及參數(shù)的值變化的情況等。
在S11中“否”，即電流值未變化的情況下，由于不產(chǎn)生使用戶產(chǎn)生不適感那樣的助力變化，所以不進行使電流值的變化減緩的控制。
另一方面，在S11中“是”，即電流值已變化的情況下，在S12中，根據(jù)規(guī)定的延遲時間和變化前后的電流值的差分，電流指令值決定單元51計算作為電流值的時間變化量的斜率。具體來說，通過使變化前后的電流值的差分除以規(guī)定的延遲時間來計算斜率。這里，規(guī)定的延遲時間被預(yù)先設(shè)定為100msec以上的時間。
之后，在S13中，電流指令值決定單元51根據(jù)如上所述計算的斜率和電流值變化后的經(jīng)過時間決定電流值。即，電流值通過下式設(shè)定。
(電流值變化前的電流值)+(斜率)×(電流值急劇變化的時刻開始的經(jīng)過時間)接著，在S14中，電流指令值決定單元51判定在S13中設(shè)定的電流值是否已達到電流值急劇變化后的電流值。判定的結(jié)果，如果未達到，則電流指令值決定單元51反復(fù)S13的處理，在已達到的情況下，結(jié)束使電流值的變化減緩的控制。
圖12表示進行了上述那樣的控制時的電流值的變化的例子。如圖12所示，對于從電流值變化前的值到電流值變化后的值，花費延遲時間部分的時間從而電流值直線地變化。由此，可以使助力變化而不使用戶產(chǎn)生不適感。
而且，在上述的例子中，使電流值在電流值的變化前后直線地變化，但是使電流值變化的方法不限于此。使電流值變化的方法，只要能夠使電流值平滑地變化，則哪樣的變化都可以。例如，也可以對電流值的變化施加LPF(Low Pass Filter)那樣使其變化。這時，只要使圖11所示的流程圖如下那樣變更即可。首先，在S12中，電流指令值決定單元51取代計算斜率，設(shè)定由規(guī)定的延遲時間t1決定的時間常數(shù)T。時間常數(shù)T例如通過T＝t1/5的算式設(shè)定。然后，在S13中，電流指令值決定單元51根據(jù)如上那樣計算的時間常數(shù)T和電流值急劇地變化后的經(jīng)過時間決定電流值。即，電流值由(電流值急劇地變化前的電流值)+K(1-e(-t/T))的算式設(shè)定。(t從電流值已急劇地變化的時刻開始的經(jīng)過時間)。
圖13表示進行了上述那樣的控制時的電流值變化的例子。如圖13所示，對于電流值變化前的值到電流值變化后的值，花費延遲時間的時間，在施加LPF的狀態(tài)下電流值變化。由此，可以使助力改變而不使用戶產(chǎn)生不適感。
接著，參照圖14所示的流程圖對(2)減緩由對每個參數(shù)決定的電流值所決定的最終被輸出的電流指令值的變化的方法進行說明。首先，在S21中，電流指令值決定單元51基于各參數(shù)的電流值計算目標(biāo)電流指令值。具體來說，通過計算對各參數(shù)的每個求出的電流值的總和，電流指令值決定單元51設(shè)定目標(biāo)電流值。之后，在S22中，電流指令值決定單元51在從該時刻的電流指令值變化至目標(biāo)電流值時進行LPF處理，將其結(jié)果設(shè)定為電流指令值(S23)。這里的LPF處理中的時間常數(shù)被設(shè)定為成為預(yù)先設(shè)定的100msec以上的延遲時間。
圖15表示進行了上述那樣的控制時的電流值的變化的例子。如圖15所示，從電流指令值變化前的值開始，相對于目標(biāo)電流指令值，在施加了LPF的狀態(tài)下電流值發(fā)生了變化。由此，可以使助力變化而不使用戶產(chǎn)生不適感。
而且，按照心理物理學(xué)的韋伯的法則，可知辨別閾對應(yīng)于原刺激的值成比例地變化。即，根據(jù)該法則，將辨別閾認(rèn)為是電流指令值的變化部分，將原刺激認(rèn)為是作為輸入扭矩的扭矩傳感器值。這樣，在電流指令值相對于扭矩傳感器值的變化的比例過大的情況下，即使例如使電流指令值平滑地變化，也可以想像用戶在轉(zhuǎn)向操作中產(chǎn)生不適感。因此，在上述的處理中，也可以在計算出目標(biāo)電流指令值后，進行如下所述的處理。圖16表示這時的處理的流程。在該圖中，S31、S35、S36由于與圖14所示的S21、S22和S23一樣，所以這里省略其說明。
在S31中計算目標(biāo)電流指令值。接著，在S32中，電流指令值決定單元51將該時刻的電流指令值和目標(biāo)電流指令值的差分(電流指令值的變化部分)除以扭矩傳感器值的值的絕對值作為C來計算。然后，在S33中，電流指令值決定單元51判定C是否在預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值以下。這里的規(guī)定值是作為用戶在轉(zhuǎn)向操作中不產(chǎn)生不適感的程度的值而預(yù)先設(shè)定的值。如果在S33中為“是”，則原樣使用在S31中算出的目標(biāo)電流指令值來進行S35的處理。另一方面，如果在S33中為“否”，則重新設(shè)定目標(biāo)電流指令值，使得C為預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值，進行從S35開始的處理。
按照以上那樣的處理，電流指令值的變化量被限定在不使用戶產(chǎn)生不適感的范圍內(nèi)，所以可以對用戶提供更自然的轉(zhuǎn)向感。
(感性識別方法的另一個例子)在前述的例子中，感性識別器21根據(jù)感性識別映射判定該時刻的感性。這里，作為識別感性的方法，不限于此。例如，也可以通過利用里沙咎(Lissajous)特征量進行判定的方法，或者利用時間系列數(shù)據(jù)的特征量進行判定的方法等來識別感性。
圖19是表示在縱軸和橫軸上取作為動作狀況參數(shù)的兩個相互不同的參數(shù)時的時間變化的曲線圖。通過判定在該曲線中用數(shù)字表示的特征量的值或相位差，可以識別感性。
圖20(a)和圖20(b)分別表示轉(zhuǎn)速值和扭矩傳感器值的時間序列數(shù)據(jù)的一例。對于這樣的時間序列數(shù)據(jù)，例如可以設(shè)定與一定時間的寬度相當(dāng)?shù)拇翱?，并通過從該窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)求特征量來識別感性。作為該特征量，舉出數(shù)據(jù)相對于時間的斜率、參數(shù)間的比、峰-峰(Peak to Peak)的振幅或周期、參數(shù)間的過零點的相位差以及參數(shù)間的峰值的比等。
而且，在計算特征量時，最好通過在時間序列數(shù)據(jù)中，在參數(shù)值為零的值附近設(shè)定不感帶，使得不對汽車直行時的直行性產(chǎn)生影響。
(轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)以外的應(yīng)用例)在本實施方式中，轉(zhuǎn)向感設(shè)定單元2和電動機控制單元3是用于控制對轉(zhuǎn)向裝置5施加助力的輔助電動機的單元。但是控制對象不限于此。即，只要是對于用戶通過施加力進行操作的操作對象附加助力的助力附加裝置，則能夠同樣地進行控制。例如，可以控制使汽車的油門踏板或剎車踏板的操作感變化的輔助電動機。
(基于軟件的結(jié)構(gòu)例)轉(zhuǎn)向感設(shè)定單元2和電動機控制單元3的各塊也可以通過硬件邏輯構(gòu)成，也可以如下所示那樣利用CPU通過軟件來實現(xiàn)。
即，轉(zhuǎn)向感設(shè)定單元2和電動機控制單元3包括執(zhí)行用于實現(xiàn)各功能的控制程序的命令的CPU(central processing unit)、存儲了上述程序的ROM(read only memory)、展開上述程序的RAM(random access memory)、存儲上述程序和各種數(shù)據(jù)的存儲器等存儲裝置(記錄介質(zhì))等。于是，本發(fā)明的目的也可以通過以下處理來達到，即在記錄介質(zhì)中，以計算機可讀取的形式記錄了用于實現(xiàn)上述功能的軟件，即轉(zhuǎn)向感設(shè)定單元2和電動機控制單元3的控制程序的控制碼(執(zhí)行形式程序、中間碼程序、源程序)提供給上述轉(zhuǎn)向感設(shè)定單元2和電動機控制單元3，并且該計算機(或者CPU或MPU)讀出并執(zhí)行記錄介質(zhì)中記錄的程序碼。
作為上述記錄介質(zhì)，例如可以使用磁帶或盒式磁帶等帶類，包括軟盤(注冊商標(biāo))/硬盤等磁盤或CD-ROM/MO/MD/DVD/CD-R等光盤的盤類，IC卡(包括存儲卡)/光卡等的卡類，或者掩膜(mask)ROM/EPROM/EEPROM/閃存ROM等的半導(dǎo)體存儲器類等。
而且，也可以將轉(zhuǎn)向感設(shè)定單元2和電動機控制單元3構(gòu)成為可與通信網(wǎng)絡(luò)連接，并且通過通信網(wǎng)絡(luò)提供上述程序碼。作為該通信網(wǎng)絡(luò)沒有特別限制，例如可以利用因特網(wǎng)、內(nèi)部網(wǎng)、外部網(wǎng)、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網(wǎng)、虛擬專用網(wǎng)(virtual private network)、電話線路網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)等。而且，作為構(gòu)成通信網(wǎng)絡(luò)的傳送介質(zhì)沒有特別限定，例如可以利用IEEE1394、USB、電力線傳輸、有線TV線路、電話線、ADSL線路等有線方式，也可以使用IrDA或遙控器那樣的紅外線、藍牙(Bluetooth注冊商標(biāo))、802.11無線、HDR、移動電話網(wǎng)、衛(wèi)星線路、地面波數(shù)字網(wǎng)等無線方式。而且，本發(fā)明中，上述程序碼的實現(xiàn)形態(tài)也可以是，通過電子傳輸而被具體化、并嵌入到載波中的計算機數(shù)據(jù)信號。
本發(fā)明不限于上述的實施方式，在權(quán)利要求所示的范圍內(nèi)可以進行各種變更。即，對于將在權(quán)利要求所示的范圍內(nèi)適當(dāng)變更的技術(shù)的手段進行組合得到的實施方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍中。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性在于，本發(fā)明可以應(yīng)用在具有對應(yīng)于從用戶施加的力操作部件活動從而動作的操作對象裝置，以及對上述操作部件的活動施加助力的助力附加裝置的操作系統(tǒng)中。作為這樣的操作系統(tǒng)，舉出用于控制對于汽車的轉(zhuǎn)向裝置施加助力的輔助電動機的操作系統(tǒng)、控制使汽車的油門踏板或剎車踏板的操作感變化的輔助電動機的操作系統(tǒng)等。
如上所述，本發(fā)明的感性識別裝置實現(xiàn)可確實地確定用戶的操作感后將其作為感性指標(biāo)輸出的效果。
而且，本發(fā)明的助力控制裝置實現(xiàn)可進行確實地應(yīng)對用戶感到的操作感的助力的附加的效果。
而且，本發(fā)明的助力設(shè)定裝置實現(xiàn)考慮感性指標(biāo)和動作狀況兩方面而設(shè)定最佳的助力的效果。
權(quán)利要求
1.一種感性識別裝置，輸出用于確定在對操作對象裝置進行操作時的操作感的感性指標(biāo)，其特征在于，包括操作對象裝置，對應(yīng)于從用戶施加的力，操作部件活動從而進行動作；助力附加裝置，對上述操作部件的活動施加助力；感性識別信息存儲單元，存儲了將操作力參數(shù)的值和操作響應(yīng)參數(shù)的值的組合，與上述感性指標(biāo)對應(yīng)的感性識別信息，上述操作力參數(shù)的值表示從用戶對上述操作部件施加的力，上述操作響應(yīng)參數(shù)的值表示上述助力附加裝置按照用戶的操作進行了動作的狀態(tài)；操作力參數(shù)檢測裝置，檢測上述操作力參數(shù)的值；操作響應(yīng)參數(shù)檢測裝置，檢測上述操作響應(yīng)參數(shù)的值；以及感性判定單元，基于由上述操作力參數(shù)檢測裝置檢測的操作力參數(shù)的值、以及由上述操作響應(yīng)參數(shù)檢測裝置檢測的操作響應(yīng)參數(shù)的值的組合，和上述感性識別信息，確定上述感性指標(biāo)，并且輸出該感性指標(biāo)。
2.如權(quán)利要求1所述的感性識別裝置，其特征在于，上述操作對象裝置是設(shè)置在汽車上的轉(zhuǎn)向裝置和汽車，上述操作部件是上述轉(zhuǎn)向裝置中具有的轉(zhuǎn)向盤，上述助力附加裝置是與上述轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)配合，從而對上述轉(zhuǎn)向裝置施加助力的輔助電動機。
3.如權(quán)利要求1所述的感性識別裝置，其特征在于，上述操作力參數(shù)有多個，上述操作響應(yīng)參數(shù)有多個，將分別至少一個參數(shù)進行組合。
4.如權(quán)利要求1所述的感性識別裝置，其特征在于，上述感性識別信息是，在將上述操作力參數(shù)以及上述操作響應(yīng)參數(shù)設(shè)為軸的二維空間中，對每一個表示上述操作對象裝置中的動作狀況的特定的動作狀況參數(shù)的值，設(shè)置了多個設(shè)定了與上述各感性指標(biāo)對應(yīng)的感性區(qū)域的二維映射的感性識別映射。
5.如權(quán)利要求4所述的感性識別裝置，其特征在于，上述操作對象裝置是設(shè)置在汽車上的轉(zhuǎn)向裝置，上述操作部件是上述轉(zhuǎn)向裝置中具有的轉(zhuǎn)向盤，上述助力附加裝置是與上述轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)配合，從而對上述轉(zhuǎn)向裝置施加助力的輔助電動機，與上述二維映射的一個軸對應(yīng)的操作力參數(shù)是表示與上述轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)配合，從而對上述轉(zhuǎn)向裝置施加的扭矩的扭矩值，與上述二維映射的另一個軸對應(yīng)的操作響應(yīng)參數(shù)是上述輔助電動機的轉(zhuǎn)速值，上述二維映射對每一個表示上述汽車的行駛速度的車速值進行設(shè)置。
6.一種助力控制裝置，被設(shè)置在操作系統(tǒng)中，該操作系統(tǒng)包括操作對象裝置，對應(yīng)于從用戶施加的力，操作部件活動從而進行動作；助力附加裝置，對上述操作部件的活動施加助力；以及權(quán)利要求1所述的感性識別裝置，上述助力控制裝置控制由上述助力附加裝置施加的助力，其特征在于，包括助力設(shè)定信息存儲單元，存儲上述感性指標(biāo)和設(shè)定上述助力的大小的助力設(shè)定信息的對應(yīng)關(guān)系；以及助力控制單元，從上述助力設(shè)定信息存儲單元讀出與從上述感性識別裝置接收的感性指標(biāo)對應(yīng)的上述助力設(shè)定信息，并且基于讀出的助力設(shè)定信息，進行上述助力附加裝置的控制。
7.如權(quán)利要求6所述的助力控制裝置，其特征在于，上述助力設(shè)定信息是表示特定動作狀況參數(shù)值和助力的關(guān)系的信息，所述動作狀況參數(shù)表示上述操作對象裝置中的動作狀況，上述助力控制單元對用于設(shè)定上述助力附加裝置的助力的助力設(shè)定裝置發(fā)送上述助力設(shè)定信息。
8.如權(quán)利要求6所述的助力控制裝置，其特征在于，上述操作對象裝置是設(shè)置在汽車上的轉(zhuǎn)向裝置，上述操作部件是在上述轉(zhuǎn)向裝置中具有的轉(zhuǎn)向盤，上述助力附加裝置是與上述轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)配合，從而對上述轉(zhuǎn)向裝置施加助力的輔助電動機，上述助力設(shè)定信息是表示以下數(shù)值中的至少一個與助力的關(guān)系的信息，上述數(shù)值為表示與上述轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)配合，從而對上述轉(zhuǎn)向裝置施加的扭矩的扭矩值、上述輔助電動機的轉(zhuǎn)速值、以及表示上述汽車的行駛速度的車速值。
9.如權(quán)利要求6所述的助力控制裝置，其特征在于，依照預(yù)先設(shè)定的多種操作模式各個種類設(shè)定上述助力設(shè)定信息，上述助力控制單元，從接受從用戶指定操作模式的指示輸入的操作模式設(shè)定裝置接收由用戶指定的操作模式的指定信息，并且基于與接收的指定信息對應(yīng)的助力設(shè)定信息，進行上述助力附加裝置的控制。
10.一種助力設(shè)定裝置，從權(quán)利要求7所述的助力控制裝置接收助力設(shè)定信息，基于接受的上述助力設(shè)定信息，設(shè)定上述助力附加裝置的助力，其特征在于，包括助力設(shè)定信息存儲單元，存儲從上述助力控制裝置接收的助力設(shè)定信息；助力設(shè)定單元，根據(jù)動作狀況參數(shù)檢測裝置接收到的至少一個動作狀況參數(shù)值和上述助力設(shè)定信息，設(shè)定上述助力附加裝置的助力，并將助力設(shè)定值輸出到上述助力附加裝置，所述動作狀況參數(shù)檢測裝置用于檢測上述特定動作狀況的參數(shù)值。
11.如權(quán)利要求10所述的助力設(shè)定裝置，其特征在于，上述助力設(shè)定單元在助力設(shè)定值變化的情況下，從變化開始花費100msec以上的時間，從變化前的助力設(shè)定值變化至變化后的助力設(shè)定值。
12.一種轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)，對操作對象裝置的操作進行輔助，其特征在于，包括轉(zhuǎn)向裝置，對應(yīng)于從用戶施加的力，轉(zhuǎn)向盤活動從而進行動作；輔助電動機，對上述操作部件的活動施加助力；感性識別信息存儲單元，存儲了將操作力參數(shù)的值和操作響應(yīng)參數(shù)的值的組合，與感性指標(biāo)對應(yīng)的感性識別信息，上述操作力參數(shù)的值表示從用戶對上述轉(zhuǎn)向施加的力，上述操作響應(yīng)參數(shù)的值表示上述輔助電動機按照用戶的操作進行了動作的狀態(tài)；操作力參數(shù)檢測裝置，檢測上述操作力參數(shù)的值；操作響應(yīng)參數(shù)檢測裝置，檢測上述操作響應(yīng)參數(shù)的值；感性判定單元，基于由上述操作力參數(shù)檢測裝置檢測的操作力參數(shù)的值、以及由上述操作響應(yīng)參數(shù)檢測裝置檢測的操作響應(yīng)參數(shù)的值的組合，和上述感性識別信息，確定上述感性指標(biāo)，并且輸出該感性指標(biāo)；助力設(shè)定信息存儲單元，存儲上述感性指標(biāo)和設(shè)定上述助力的大小的助力設(shè)定信息的對應(yīng)關(guān)系；助力控制單元，從上述助力設(shè)定信息存儲單元讀出與由上述感性判定單元確定的感性指標(biāo)對應(yīng)的上述助力設(shè)定信息，基于讀出的上述助力設(shè)定信息，進行上述助力附加控制裝置的控制；以及助力設(shè)定單元，將基于上述操作力參數(shù)和上述操作響應(yīng)參數(shù)中的至少一個參數(shù)的值、以及上述助力設(shè)定信息來設(shè)定上述助力附加裝置的助力的助力設(shè)定值對上述輔助電動機進行輸出。
13.一種感性識別方法，輸出用于確定在通過操作部件操作操作對象裝置時的操作感的感性指標(biāo)，其特征在于，包括在感性識別信息存儲單元中預(yù)先存儲將操作力參數(shù)的值和操作響應(yīng)參數(shù)的值的組合，與上述感性指標(biāo)對應(yīng)的感性識別信息的步驟，上述操作力參數(shù)的值表示從用戶對上述操作部件施加的力，上述操作響應(yīng)參數(shù)的值表示上述助力附加裝置按照用戶的操作進行了動作的狀態(tài)；檢測用于表示從用戶對上述操作部件施加的力的操作力參數(shù)的值的步驟；檢測操作響應(yīng)參數(shù)值的步驟，所述操作響應(yīng)參數(shù)值表示上述助力附加裝置按照用戶的操作進行了動作的狀態(tài)；從感性識別信息存儲單元讀出與被檢測到的上述操作力參數(shù)的值、以及上述操作響應(yīng)參數(shù)的值的組合對應(yīng)的感性指標(biāo)的步驟；以及輸出該感性指標(biāo)的步驟。
全文摘要
本發(fā)明的感性識別裝置輸出用于確定在操作操作對象裝置時的操作感的感性指標(biāo)，包括操作對象裝置，對應(yīng)于從用戶施加的力，操作部件活動從而進行動作；助力附加裝置，對操作部件的活動施加助力；感性識別信息存儲單元，存儲了將表示從用戶對操作部件施加的力的操作力參數(shù)的值、以及表示按照用戶的操作助力附加裝置動作的狀態(tài)的操作響應(yīng)參數(shù)的值的組合，與感性指標(biāo)對應(yīng)的感性識別信息；操作力參數(shù)檢測裝置，檢測操作力參數(shù)的值；操作響應(yīng)參數(shù)檢測裝置，檢測操作響應(yīng)參數(shù)的值；感性判定單元，根據(jù)由操作力參數(shù)檢測裝置檢測的操作力參數(shù)的值以及由操作響應(yīng)參數(shù)檢測裝置檢測的操作響應(yīng)參數(shù)的值的組合，和感性識別信息，確定并輸出該感性指標(biāo)。
文檔編號B62D5/04GK101054093SQ20071009600
公開日2007年10月17日 申請日期2007年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月10日
發(fā)明者伊藤英明, 尾崎史典, 堤由美, 小松真弓, 鞍谷真一 申請人:歐姆龍株式會社