(57)【要約】【課題】ステアリングシャフトの径方向の体格を小さくできる車両用制御装置を提供する。【解決手段】ステアリングホイール１０は、運転者が把持するグリップ部分である円形状のリム１０ａと、リム１０ａの中心位置に設けられ、ステアリングシャフト１１と同軸上に取り付けられたハブ１０ｂとを有している。ハブ１０ｂにおけるステアリングシャフト１１と同軸上の位置には、ＧＰＳセンサ３０が取り付けられている。リム１０ａには、ＧＰＳセンサ３１が取り付けられている。ＥＣＵ４は、ＧＰＳセンサ３０を通じて検出される基準絶対座標Ｃｏ、およびＧＰＳセンサ３１を通じて検出される浮動絶対座標Ｃｐを取り込む。ＥＣＵ４は、基準絶対座標Ｃｏおよび浮動絶対座標Ｃｐに基づいて、ステアリングホイール１０の操舵角θを演算する。【選択図】図２
2018008623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両に設けられた第１の位置検出センサにより検出される基準位置情報と、車両のステアリングホイールにおける、その回転中心から離れた位置に設けられた第２の位置検出センサにより検出される浮動位置情報とを取り込む車両用制御装置において、
前記基準位置情報と前記浮動位置情報との差に基づいて、前記浮動位置情報の前記基準位置情報に対する相対位置情報を演算する相対位置情報演算部と、
前記相対位置情報に基づいて、前記ステアリングホイールの操舵角を演算する操舵角演算処理部と、を有する車両用制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記ステアリングホイールは、ステアリングシャフトを回転中心として一体回転可能に取り付けられたハブと、前記ハブと連結されて運転者が把持する円形状のリムと、を有し、
前記第２の位置検出センサは、前記リムに取り付けられ、
前記第１の位置検出センサは、前記ステアリングホイールにおける、その回転中心と同軸上に取り付けられる車両用制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記ステアリングホイールは、ステアリングシャフトを回転中心として一体回転可能に取り付けられたハブと、前記ハブと連結されて運転者が把持する円形状のリムと、を有し、
前記第２の位置検出センサは、前記リムに取り付けられ、
前記第１の位置検出センサは、車体に固定される車両用制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用制御装置において、
前記基準位置情報および前記浮動位置情報は、世界座標系の絶対座標であり、
前記相対位置情報演算部は、前記浮動位置情報から前記基準位置情報を減算することにより、前記相対位置情報として、前記基準位置情報に関する前記浮動位置情報への位置ベクトルを演算し、
前記操舵角演算処理部は、前記位置ベクトルに基づいて、前記ステアリングホイールの操舵角を演算する車両用制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両用制御装置において、
前記第１の位置検出センサおよび前記第２の位置検出センサは、ＧＰＳセンサである車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステアリングシャフトに設けられる角度センサによって、ステアリングホイールの操舵角を検出するステアリング装置がある。このようなステアリング装置は、角度センサを通じて検出される操舵角に基づいて、運転者のステアリング操作を補助する（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−７１３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ステアリングシャフトに角度センサが設けられる場合、ステアリングシャフトの径方向の体格が大きくなってしまう。このため、ステアリング装置の体格が大きくなってしまい、ステアリング装置を車両に配置する際の搭載性（レイアウトの自由度）が低下してしまう。
【０００５】
本発明の目的は、ステアリングシャフトの径方向の体格を小さくできる車両用制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成しうる車両用制御装置は、自車両に設けられた第１の位置検出センサにより検出される基準位置情報と、車両のステアリングホイールにおける、その回転中心から離れた位置に設けられた第２の位置検出センサにより検出される浮動位置情報とを取り込む車両用制御装置において、前記基準位置情報と前記浮動位置情報との差に基づいて、前記浮動位置情報の前記基準位置情報に対する相対位置情報を演算する相対位置情報演算部と、前記相対位置情報に基づいて、前記ステアリングホイールの操舵角を演算する操舵角演算処理部と、を有する。
【０００７】
この構成によれば、操舵角演算処理部は、相対位置情報演算部において基準位置情報および浮動位置情報によって演算される相対位置情報に基づいて、ステアリングホイールの操舵角を演算することができる。このため、車両に第１および第２の位置検出センサを設ければ、ステアリングシャフトに操舵角を検出するための角度センサを設ける必要がなくなる。このため、ステアリングシャフトの径方向の体格を小さくすることができる。
【０００８】
上記の車両用制御装置において、前記ステアリングホイールは、ステアリングシャフトを回転中心として一体回転可能に取り付けられたハブと、前記ハブと連結されて運転者が把持する円形状のリムと、を有し、前記第２の位置検出センサは、前記リムに取り付けられ、前記第１の位置検出センサは、前記ステアリングホイールにおける、その回転中心と同軸上に取り付けられることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、ステアリングホイールにおける、その回転中心と同軸上に第１の位置検出センサが取り付けられることにより、ステアリングホイールが回転したときであっても、第１の位置検出センサは移動しない。また、第２の位置検出センサがリムに取り付けられることにより、第２の位置検出センサを、ステアリングホイールにおける回転中心から通常最も離れた部分に取り付けることができる。このため、ステアリングホイールが回転したとき、第２の位置検出センサの周方向への変位量が大きくなるため、第２の位置情報の検出精度が向上する。これにより、操舵角演算処理部により演算される操舵角の演算精度が向上する。
【００１０】
上記の車両用制御装置において、前記ステアリングホイールは、ステアリングシャフトを回転中心として一体回転可能に取り付けられたハブと、前記ハブと連結されて運転者が把持する円形状のリムと、を有し、前記第２の位置検出センサは、前記リムに取り付けられ、前記第１の位置検出センサは、車体に固定されることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、第１の位置検出センサが車体に固定されることにより、ステアリングホイールが回転したときであっても、第１の位置検出センサは移動しない。また、ステアリングホイールが回転したとき、第２の位置検出センサの周方向への変位量が大きくなるため、第２の位置情報の検出精度が向上する。これにより、操舵角演算処理部により演算される操舵角の演算精度が向上する。
【００１２】
上記の車両用制御装置において、前記基準位置情報および前記浮動位置情報は、世界座標系の絶対座標であり、前記相対位置情報演算部は、前記浮動位置情報から前記基準位置情報を減算することにより、前記相対位置情報として、前記基準位置情報に関する前記浮動位置情報への位置ベクトルを演算し、前記操舵角演算処理部は、前記位置ベクトルに基づいて、前記ステアリングホイールの操舵角を演算することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、相対位置情報演算部は、基準位置情報および浮動位置情報によって位置ベクトルを演算することができる。そして、操舵角演算処理部は、この位置ベクトルに基づいて、操舵角を演算することができる。
【００１４】
上記の車両用制御装置において、前記第１の位置検出センサおよび前記第２の位置検出センサは、ＧＰＳセンサであることが好ましい。
この構成によれば、第１の位置検出センサとして設けられたＧＰＳセンサが基準位置情報として基準絶対座標を検出し、第２の位置検出センサとして設けられたＧＰＳセンサが浮動位置情報として浮動絶対座標を検出する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の車両用制御装置によれば、ステアリングシャフトの径方向の体格を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態の車両用制御装置を車両に搭載した概略構成を示す構成図。
【図２】第１実施形態の車両用制御装置において、車両用制御装置と接続される、ステアリングホイールに取り付けられるセンサの概略構成を示す構成図。
【図３】第１実施形態の車両用制御装置の概略構成を示すブロック図。
【図４】第１実施形態の車両用制御装置において、２つのＧＰＳセンサから得られる２つの絶対座標に基づいて、車両の停車中でのステアリングホイールの操舵角を検出する方法を示す図。
【図５】第２実施形態の車両用制御装置における、２つのＧＰＳセンサから得られる２つの絶対座標に基づいて、車両の移動中でのステアリングホイールの操舵角を検出する方法を示す図。
【図６】（ａ），（ｂ）は、第３実施形態の車両用制御装置における、２つのＧＰＳセンサから得られる２つの絶対座標に基づいて、ステアリングホイールの操舵角を検出する方法を示す図。
【図７】第４および第５実施形態の車両用制御装置における、２つのＧＰＳセンサから得られる２つの絶対座標に基づいて、ステアリングホイールの操舵角を検出する方法を示す図。
【図８】他の実施形態の車両用制御装置における、２つのＧＰＳセンサから得られる２つの絶対座標に基づいて、ステアリングホイールの操舵角を検出する方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１実施形態＞
以下、車両用制御装置の第１の実施形態を説明する。
図１に示すように、車両１は、ステアリング装置２と、前後２対の車輪３と、車両用制御装置としてのＥＣＵ４（電子制御装置）と、を備えている。
【００１８】
ステアリング装置２は、ステアリングホイール１０と、ステアリングシャフト１１と、ラックシャフト１２と、ラックアンドピニオン機構１３と、タイロッド１４とを有している。ステアリングホイール１０は、ステアリングシャフト１１に一体回転可能に固定されている。ラックアンドピニオン機構１３は、ステアリングシャフト１１の下端部に設けられたピニオン歯が、転舵シャフトであるラックシャフト１２に設けられたラック歯に噛み合わされることにより構成されている。ステアリングシャフト１１の回転運動は、ラックアンドピニオン機構１３を介して、ラックシャフト１２の軸方向の往復直線運動に変換される。ラックシャフト１２の両端には、タイロッド１４がそれぞれ連結されている。ラックアンドピニオン機構１３により、ステアリングシャフト１１の回転がラックシャフト１２の往復直線運動に変換されることにより、車輪３（その内の転舵輪）の転舵角が変更される。
【００１９】
ラックシャフト１２の近傍には、モータ２０が設けられている。モータ２０の回転力が、伝達機構２１を介してラックシャフト１２の軸方向の力に変換されることにより、運転者のステアリング操作が補助される。
【００２０】
ステアリングホイール１０には、位置検出センサとしての２つのＧＰＳセンサ３０，３１（全地球測位システムのセンサ）が設けられる。ＧＰＳセンサ３０，３１は、ＧＰＳ衛星から送信される情報（時報と軌道情報）を受信し、当該情報に基づいて、自身の現在位置の絶対座標を演算する。なお、絶対座標とは、世界座標系（グローバルな座標系）における絶対位置のことである。
【００２１】
ＥＣＵ４は、ＧＰＳセンサ３０，３１を始めとする各種のセンサを通じて検出される車両の状態量に基づいて、モータ２０の駆動を制御する。各種のセンサとしては、たとえば図示しない車速センサおよびトルクセンサが採用される。
【００２２】
つぎに、ステアリングホイール１０に取り付けられる２つのＧＰＳセンサ３０，３１について、詳しく説明する。
図２に示すように、ステアリングホイール１０は、運転者が把持するグリップ部分である円形状のリム１０ａと、リム１０ａの中心位置に設けられ、ステアリングシャフト１１と同軸上に取り付けられたハブ１０ｂとを有している。リム１０ａとハブ１０ｂとが連結されている。リム１０ａ、ハブ１０ｂ、およびステアリングシャフト１１は一体回転する。
【００２３】
ハブ１０ｂにおけるステアリングシャフト１１と同軸上の位置には、ＧＰＳセンサ３０が取り付けられている。このため、ＧＰＳセンサ３０は、ステアリングホイール１０が回転したときであっても、ステアリングシャフト１１と同軸（回転中心）上に位置し、ステアリングシャフト１１に対して移動しない。なお、一例としては、ＧＰＳセンサ３０は、ハブ１０ｂに埋め込まれている。
【００２４】
また、リム１０ａには、ＧＰＳセンサ３１が取り付けられている。一例としては、ＧＰＳセンサ３１は、ステアリングホイール１０が中立位置にあるとき、リム１０ａにおける上部に埋め込まれている。すなわち、ＧＰＳセンサ３１は、ステアリングホイール１０における回転中心から離れた位置に設けられている。ＧＰＳセンサ３１は、ステアリングホイール１０が回転したとき、ステアリングシャフト１１を回転中心として、リム１０ａとともに回転移動する。なお、ステアリングホイール１０における回転中心から離れるほど、ＧＰＳセンサ３１の変位量が大きくなるため、演算される操舵角θの検出精度が向上する。このため、ＧＰＳセンサ３１はリム１０ａに設けられるのが好ましい。
【００２５】
ステアリングホイール１０が回転したとき、ＧＰＳセンサ３０は常に回転中心に位置するため、ステアリングホイール１０の操舵角θを検出する際の基準として用いられる。これに対して、ＧＰＳセンサ３１はステアリングホイール１０の回転に伴ってＧＰＳセンサ３０の周りを回転移動する。このため、ＧＰＳセンサ３０の出力情報およびＧＰＳセンサ３１の出力情報を用いることで、ＥＣＵ４はステアリングホイール１０の操舵角θを検出することができる。なお、ここでは、説明を簡単にするために、車両１が停車状態にある場合を想定する。
【００２６】
ＧＰＳセンサ３０は、ＧＰＳ衛星からの情報に基づき、自身の絶対座標である基準絶対座標Ｃｏを生成する。また、ＧＰＳセンサ３１は、ＧＰＳ衛星からの情報に基づき、自身の絶対座標である浮動絶対座標Ｃｐを生成する。ＧＰＳセンサ３０およびＧＰＳセンサ３１は、一定の制御周期ごとに、基準絶対座標Ｃｏおよび浮動絶対座標Ｃｐを生成する。
【００２７】
ＥＣＵ４は、操舵角演算部４０および制御部５０を有している。操舵角演算部４０は、ＧＰＳセンサ３０を通じて検出される基準絶対座標Ｃｏ（基準位置情報）、およびＧＰＳセンサ３１を通じて検出される浮動絶対座標Ｃｐ（浮動位置情報）に基づいて、ステアリングホイール１０の操舵角θを演算する。制御部５０は、操舵角演算部４０により演算された操舵角θに基づいて、モータ２０を制御するための信号であるモータ制御信号を演算する。
【００２８】
つぎに、操舵角演算部４０の構成を詳しく説明する。
図３に示すように、ＥＣＵ４の操舵角演算部４０は、相対座標演算部４１、操舵角演算処理部４２、および操舵方向判定部４３を有している。
【００２９】
相対座標演算部４１は、浮動絶対座標Ｃｐと基準絶対座標Ｃｏとの差分を演算することにより、浮動絶対座標Ｃｐの基準絶対座標Ｃｏに対する相対座標Ｃｒを演算する。ここでの相対座標Ｃｒは、基準とする点である基準絶対座標Ｃｏに関する任意の点である浮動絶対座標Ｃｐへの位置ベクトルである。すなわち、相対座標Ｃｒは、基準絶対座標Ｃｏを原点として、浮動絶対座標Ｃｐの座標を表したものである。また、相対座標演算部４１は、操舵角θの基準となる絶対座標の基準絶対座標Ｃｏに対する相対座標Ｃｒ（基準位置ベクトル）を演算する。基準位置ベクトルは、ステアリングホイール１０が中立位置にあるときの、基準とする点である基準絶対座標Ｃｏに関する操舵角θの０点の絶対座標への位置ベクトルである。操舵角θは、現在の基準位置ベクトルと現在の位置ベクトルとがなす角度である。基準位置ベクトルは、ステアリングホイール１０が回転したときであっても移動しない。
【００３０】
操舵角演算処理部４２は、相対座標演算部４１により演算された現在の位置ベクトル（相対座標Ｃｒ）と、相対座標演算部４１により演算された現在の基準位置ベクトル（相対座標Ｃｒ）とに基づいて、それらの内積を演算することにより、ステアリングホイール１０の操舵角θを演算する。
【００３１】
操舵方向判定部４３は、相対座標演算部４１により演算された現在の位置ベクトル（相対座標Ｃｒ）と、相対座標演算部４１により演算された現在の基準位置ベクトル（相対座標Ｃｒ）とに基づいて、それらの外積を演算することにより、ステアリングホイール１０の操舵方向を判定する。
【００３２】
つぎに、相対座標演算部４１により演算される位置ベクトル（相対座標Ｃｒ）の演算方法を説明する。まず、図４を用いて、各種の前提条件を説明する。
図４に示されるように、円軌道Ｃはステアリングホイール１０の外周縁の軌道である。円軌道Ｃの中心には点Ｏが位置しており、円軌道Ｃの軌道上には点Ｐ０，Ｐ１が位置している。なお、ステアリングホイール１０は絶対座標系（たとえばそのＸＹ平面）に対して一定の角度だけ傾いていることが考えられるため、ここでは円軌道Ｃを楕円形状で図示している。点Ｏ（ｘ０，ｙ０，ｚ０）は、基準絶対座標Ｃｏである。なお、括弧書きは、点Ｏを３次元（ｘｙｚ）座標系で表したときの３次元座標でのベクトル成分を意味している。点Ｐ０は、ステアリングホイール１０が中立位置に位置するときの座標であり、操舵角θの基準となる絶対座標である。点Ｐ０の座標は、点Ｐ０（ｘｐ０，ｙｐ０，ｚｐ０）である。点Ｐ０は、ＧＰＳセンサ３０によって現在測定された基準絶対座標Ｃｏに基づいて決定される。点Ｏの座標と点Ｐ０の座標との相対関係は予め決定されている。点Ｏの絶対座標が変化するのに伴って、点Ｐ０の絶対座標も同様に変化するため、相対座標演算部４１により演算される基準絶対座標Ｃｏである点Ｏからの浮動絶対座標Ｃｐである点Ｐ０へ向かう相対座標Ｃｒ（位置ベクトル）は一定である。点Ｐ１の座標は、点Ｐ１（ｘｐ１，ｙｐ１，ｚｐ１）である。点Ｐ１は、ＧＰＳセンサ３１によって現在測定された浮動絶対座標Ｃｐである。ステアリングホイール１０の操舵角θは、点Ｐ０、点Ｏ、および浮動絶対座標Ｃｐである点Ｐ１がなす角度である。なお、ここでは、車両１が停車状態にあるときを想定しているため、基準絶対座標Ｃｏ（点Ｏ）が移動しない。ただし、車両１の走行中であっても、基準絶対座標Ｃｏの移動に対応して点Ｐ０は変化するため基準位置ベクトルは一定であるし、浮動絶対座標Ｃｐも基準絶対座標Ｃｏの移動に対応して点Ｐ１は変化するため位置ベクトルは車両１が停車状態にある場合と同様になる。
【００３３】
相対座標演算部４１（図３参照）は、点Ｏに関する点Ｐ０への位置ベクトルｖＯＰ０を演算する。具体的には、相対座標演算部４１は、次式（１）を用いて、位置ベクトルｖＯＰ０を演算する。なお、ここでは、ベクトルを示す矢印の代わりに、ベクトルを示す文字列の先頭に「ｖ」という添え字を記載している。
【００３４】
ｖＯＰ０＝Ｐ０−Ｏ
＝（ｘｐ０，ｙｐ０，ｚｐ０）−（ｘ０，ｙ０，ｚ０）
＝（ｘｐ０−ｘ０，ｙｐ０−ｙ０，ｚｐ０−ｚ０）  …（１）
すなわち、位置ベクトルｖＯＰ０は、点Ｐ０の絶対座標から点Ｏの絶対座標を引いたものである。なお、点Ｐ０の成分には、点Ｏの成分が含まれているため、位置ベクトルｖＯＰ０は一定である。また、位置ベクトルｖＯＰ０は、基準位置ベクトルである。
【００３５】
また、相対座標演算部４１は、次式（２）を用いて、点Ｏに関する点Ｐ１への位置ベクトルｖＯＰ１を演算する。
ｖＯＰ１＝Ｐ１−Ｏ
＝（ｘｐ１，ｙｐ１，ｚｐ１）−（ｘ０，ｙ０，ｚ０）
＝（ｘｐ１−ｘ０，ｙｐ１−ｙ０，ｚｐ１−ｚ０）  …（２）
つぎに、操舵角演算処理部４２（図３参照）は、位置ベクトルｖＯＰ０，ｖＯＰ１を用いて、ステアリングホイール１０の操舵角θを演算する。ここで、位置ベクトルｖＯＰ０と位置ベクトルｖＯＰ１との内積は、次式（３）により表される。ここでは、「・」は内積を意味し、「＊」は乗算を意味している。また、「｜｜」は、そのベクトルの大きさを意味している。
【００３６】
ｖＯＰ０・ｖＯＰ１＝｜ｖＯＰ０｜＊｜ｖＯＰ１｜＊ｃｏｓθ  …（３）
式（３）をθについて解くと、次式（４）が得られる。なお、「ａｒｃｃｏｓ」は、アークコサイン（逆余弦）関数、すなわちコサイン関数の逆関数を表している。
【００３７】
θ＝ａｒｃｃｏｓ｛ｖＯＰ０・ｖＯＰ１／｜ｖＯＰ０｜＊｜ｖＯＰ１｜｝  …（４）
操舵角演算処理部４２は、式（４）を用いてステアリングホイール１０の操舵角θを演算する。なお、演算される操舵角θは、位置ベクトルｖＯＰ０と位置ベクトルｖＯＰ１との間の角度を意味している。ステアリングホイール１０がステアリングシャフト１１に対して不安定にぐらついて組み付けられない限り、ステアリングホイール１０を回転操作したときに描く円軌道Ｃは一定であるため、位置ベクトルｖＯＰ０と位置ベクトルｖＯＰ１との間の角度は操舵角θと一致する。
【００３８】
操舵方向判定部４３（図３参照）は、位置ベクトルｖＯＰ０，ｖＯＰ１を用いて、ステアリングホイール１０の回転方向を判定する。これは、位置ベクトルｖＯＰ０と位置ベクトルｖＯＰ１との内積を用いて操舵角θを演算した場合であっても、ステアリングホイール１０がどちらの方向に回転したのかわからないためである。ここで、位置ベクトルｖＯＰ０と位置ベクトルｖＯＰ１との外積は、次式（５）により表される。ここでは、「×」は外積を意味している。
【００３９】
ｖＯＰ０×ｖＯＰ１＝（ｘｐ０−ｘ０，ｙｐ０−ｙ０，ｚｐ０−ｚ０）
×（ｘｐ１−ｘ０，ｙｐ１−ｙ０，ｚｐ１−ｚ０）  …（５）
すなわち、位置ベクトルｖＯＰ０と位置ベクトルｖＯＰ１とがなす平面における法線方向のベクトルからみて右ねじの方向に、ステアリングホイール１０は回転している。これによって、ステアリングホイール１０の操舵方向（右操舵または左操舵）を判定することができる。具体的には、円軌道Ｃの平面上からみてある方向の法線ベクトル（ｖＯＰ０×ｖＯＰ１）が正、反対の方向の法線ベクトルが負である。操舵方向判定部４３は、「ｖＯＰ０×ｖＯＰ１」の演算結果が正か負かに基づいて、ステアリングホイール１０の操舵方向を判定する。
【００４０】
本実施形態の作用および効果を説明する。
ステアリングホイール１０に取り付けられたＧＰＳセンサ３０，３１を通じて得られる基準絶対座標Ｃｏおよび浮動絶対座標Ｃｐに基づいて、操舵角演算部４０はステアリングホイール１０の操舵角θを検出できる。すなわち、操舵角演算部４０は、基準絶対座標Ｃｏおよび浮動絶対座標Ｃｐの差分を演算することにより相対座標Ｃｒを演算し、操舵角θの基準となる基準位置ベクトルとＧＰＳセンサ３１の移動によって演算される位置ベクトルとの間で内積を演算することにより、操舵角θを演算できる。
【００４１】
ステアリングホイール１０に取り付けられたＧＰＳセンサ３０，３１によって、ＥＣＵ４は操舵角θを検出することができるため、ステアリングシャフト１１に操舵角θを検出する角度センサを設けなくてもよい。このため、ステアリングシャフト１１の径方向の体格を小さくできる。ステアリング装置２の体格も小さくできる。ステアリング装置２の体格が小さくなる分、車両へステアリング装置を搭載する際の搭載性も良くなる（レイアウトの自由度が高くなる）。
【００４２】
ちなみに、従来であれば、ステアリングシャフト１１に操舵角θを検出するための角度センサを設けていた分、ステアリングシャフト１１の径方向の体格、ひいてはステアリング装置２の体格が大きくなっていた。角度センサとしては、たとえば、ステアリングシャフト１１の外周面に取り付けられた磁石、および磁石と隙間を介して配置される磁気センサを有するものが存在する。磁気センサは、ステアリングシャフト１１の回転に伴う磁界の変化に応じた電気信号を生成する。ＥＣＵ４は、この電気信号に基づき、操舵角θを検出していた。
【００４３】
＜第２実施形態＞
つぎに、車両用制御装置の第２実施形態について説明する。ここでは、第１実施形態との違いを中心に説明する。第２実施形態では、基準絶対座標Ｃｏ（点Ｏ）が移動するような車両１の走行状態を想定している。
【００４４】
図５に示すように、車両１が移動するのに伴って、ステアリングホイール１０も同方向へ移動するため、ステアリングホイール１０の円軌道Ｃは、時間ｔが経過するにつれて、円軌道Ｃ１から円軌道Ｃ２へと移動する。このとき、車両１は、速度Ｖで移動しているものとする。このため、時間ｔの間に、車両１は距離Ｖｔだけ移動する。すなわち、当初の基準絶対座標Ｃｏは点Ｏであり、浮動絶対座標Ｃｐは点Ｐ０であったが、時間ｔの間に車両１が速度Ｖで移動することにより、時間ｔの経過後の基準絶対座標Ｃｏは点Ｏｔへと移動し、浮動絶対座標Ｃｐは点Ｐ１ｔへと移動する。
【００４５】
ここで、速度Ｖを３次元の成分に分解すると、速度Ｖは次式（６）によりベクトルで表すことができる。
Ｖ＝（Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）  …（６）
このため、車両１が時間ｔの間に移動した距離Ｖｔは、次式（７）により表すことができる。
【００４６】
Ｖｔ＝Ｖ・ｔ
＝ｔ・（Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ）
＝（Ｖｘ・ｔ，Ｖｙ・ｔ，Ｖｚ・ｔ）  …（７）
基準絶対座標Ｃｏは、時間ｔの経過によって車両１が距離Ｖｔだけ移動する分、点Ｏ（ｘ０，ｙ０，ｚ０）から点Ｏｔ（ｘ０＋Ｖｘ・ｔ，ｙ０＋Ｖｙ・ｔ，ｚ０＋Ｖｚ・ｔ）へと移動している。
【００４７】
また、浮動絶対座標Ｃｐについても、時間ｔの経過によって車両１が距離Ｖｔだけ移動する分、移動している。当初の浮動絶対座標Ｃｐである点Ｐ０（ｘｐ０，ｙｐ０，ｚｐ０）は、点Ｐ０ｔ（ｘｐ０＋Ｖｘ・ｔ，ｙｐ０＋Ｖｙ・ｔ，ｚｐ０＋Ｖｚ・ｔ）へと移動している。なお、実際には、ステアリングホイール１０の回転に伴ってＧＰＳセンサ３１（浮動絶対座標Ｃｐ）が点Ｐ０から点Ｐ０ｔへと移動しているため、点Ｐ０ｔは実際には存在しないが、説明を容易にするために図示する。実際には、ＧＰＳセンサ３１（浮動絶対座標Ｃｐ）は、車両１が距離Ｖｔだけ移動していることにより、点Ｐ１ｔ（ｘｐ１＋Ｖｘ・ｔ，ｙｐ１＋Ｖｙ・ｔ，ｚｐ１＋Ｖｚ・ｔ）へと移動している。
【００４８】
相対座標演算部４１は、第１実施形態と同様に、位置ベクトルを演算する。当初の位置ベクトルｖＯＰ０は、第１実施形態と同様に、式（１）によって演算される。これに対して、時間ｔの経過によって、基準絶対座標Ｃｏも浮動絶対座標Ｃｐも車両１の移動およびステアリングホイール１０の回転によって移動している。しかし、車両１の移動による影響は、基準絶対座標Ｃｏも浮動絶対座標Ｃｐも同様だとすれば、位置ベクトルｖＯｔＰ１ｔは、次式（８）によって表すことができる。
【００４９】
ｖＯｔＰ１ｔ＝Ｐ１ｔ−Ｏｔ
＝（ｘｐ１＋Ｖｘ・ｔ，ｙｐ１＋Ｖｙ・ｔ，ｚｐ１＋Ｖｚ・ｔ）
−（ｘ０＋Ｖｘ・ｔ，ｙ０＋Ｖｙ・ｔ，ｚ０＋Ｖｚ・ｔ）
＝（ｘｐ１−ｘ０，ｙｐ１−ｙ０，ｚｐ１−ｚ０）  …（８）
すなわち、相対座標演算部４１は、式（８）によって位置ベクトルｖＯｔＰ１ｔを演算することができる。なお、式（８）で演算される位置ベクトルｖＯｔＰ１ｔの演算結果は、式（２）で演算される位置ベクトルｖＯＰ１の演算結果と同じになる。
【００５０】
以下、操舵角演算処理部４２において、位置ベクトルｖＯＰ１の代わりに位置ベクトルｖＯｔＰ１ｔを用いて式（４）による演算を行えば、操舵角θを演算できる。また、操舵方向判定部４３において、位置ベクトルｖＯＰ１の代わりに位置ベクトルｖＯｔＰ１ｔを用いて式（５）による演算を行えば、操舵方向を判定できる。
【００５１】
本実施形態の作用および効果について説明する。
車両１が移動しているときであっても、速度Ｖの３次元成分を検出することができれば、第１実施形態と同様に、操舵角演算部４０によって操舵角θを演算することができる。すなわち、第１実施形態と同様に、位置ベクトルｖＯＰ０および位置ベクトルｖＯｔＰ１ｔの内積および外積を演算することにより、操舵角θおよび操舵方向を判定することができる。
【００５２】
＜第３実施形態＞
つぎに、車両用制御装置の第３実施形態について説明する。ここでは、第１実施形態との違いを中心に説明する。
【００５３】
図６（ａ）に示すように、基準絶対座標Ｃｏである点Ｏ、および浮動絶対座標Ｃｐである点Ｐ０，Ｐ１の絶対座標は、第１実施形態と同じである。これらＧＰＳセンサ３０，３１を通じて検出される点Ｏ，Ｐ０，Ｐ１の絶対座標は、世界座標系における３次元の座標表示であるため、ステアリングホイール１０は世界座標系に対して傾いていることがある。ここでは、ｘ軸周りに角度βだけ、ステアリングホイール１０の回転する（円軌道Ｃのなす）平面が傾いているものとする。たとえば位置ベクトルｖＯＰ０とｚ軸との間は、角度βをなしている。本実施形態では、点Ｏ，Ｐ０，Ｐ１の絶対座標を、ステアリングホイール１０の回転する平面上の２次元座標に変換することで、計算を簡単にしている。一例として、操舵角θの基準となる位置ベクトルｖＯＰ０に沿うようにｙ’軸を設定する。そして、ステアリングホイール１０の回転する平面上において、ｙ’軸と直交するようにｘ’軸を設定する。
【００５４】
図６（ｂ）に示すように、ステアリングホイール１０の回転する平面上（以下、ｘ’ｙ’平面とする）における点Ｏ’，Ｐ０’，Ｐ１’は、点Ｏ，Ｐ０，Ｐ１の世界座標系の３次元の絶対座標を、ｘ’ｙ’座標系の２次元の絶対座標に変換したものである。
【００５５】
すなわち、点Ｏ’，Ｐ０’，Ｐ１’と点Ｏ，Ｐ０，Ｐ１とは、座標変換行列［Ａ］を用いて次式（９）〜（１１）によって表される。なお、「・」は内積を意味している。
Ｏ’＝［Ａ］・Ｏ  …（９）
Ｐ０’＝［Ａ］・Ｐ０  …（１０）
Ｐ１’＝［Ａ］・Ｐ１  …（１１）
なお、座標変換行列［Ａ］は、ステアリングホイール１０の傾く角度βおよび車両１の向きなどに依存するため、車両１が移動することによりリアルタイムで変化するものである。このため、ｘ’ｙ’座標系では、点Ｏは点Ｏ’（ｘ０’，ｙ０’）と表すことができる。また、同様にｘ’ｙ’座標系では、点Ｐ０は点Ｐ０’（ｘｐ０’，ｙｐ０’）と、点Ｐ１は点Ｐ１’（ｘｐ１’，ｙｐ１’）と表すことができる。
【００５６】
ところで、中立地点である点Ｐ０’は、点Ｏに対して一意的に決定することができる。操舵角θを検出するに際して、たとえば中立地点である点Ｐ０’を予め求めておく、あるいは当初のステアリングホイール１０を中立位置に設定しておく必要がある。ここでは、操舵角θの基準となる位置ベクトルｖＯＰ０に沿うようにｙ’軸を設定しているため、位置ベクトルｖＯ’Ｐ０’の大きさがわかっているならば、すなわちステアリングホイール１０のリム１０ａの回転半径（たとえば｜ｖＯ’Ｐ０’｜）がわかれば、点Ｏ’のｙ’成分に位置ベクトルｖＯ’Ｐ０’の大きさを足してやればよい。この場合、点Ｐ０’は、点Ｐ０’（ｘ０’，ｙ０’＋｜ｖＯ’Ｐ０’｜）と表すことができる。
【００５７】
点Ｐ０’から点Ｐ１’へのステアリングホイール１０の回転については、第１実施形態の式（１）〜（５）と同様の演算を行うことにより、操舵角θを求めることができる。すなわち、相対座標演算部４１は、点Ｏ’，Ｐ０’，Ｐ１’を演算し、これらの点Ｏ’，Ｐ０’，Ｐ１’を用いて、位置ベクトルを演算する。たとえば、相対座標演算部４１は、次式（１２），（１３）を用いて、位置ベクトルｖＯ’Ｐ０’および位置ベクトルｖＯ’Ｐ１’を演算する。
【００５８】
ｖＯ’Ｐ０’＝（ｘｐ０’−ｘ０’，ｙｐ０’−ｙ０’）  …（１２）
ｖＯ’Ｐ１’＝（ｘｐ１’−ｘ０’，ｙｐ１’−ｙ０’）  …（１３）
このため、操舵角演算処理部４２は、式（４）を参考にすると、操舵角θは次式（１４）によって演算することができる。
【００５９】
θ＝ａｒｃｃｏｓ｛ｖＯ’Ｐ０’・ｖＯ’Ｐ１’／｜ｖＯ’Ｐ０’｜＊｜ｖＯ’Ｐ１’｜｝
＝ａｒｃｃｏｓ｛（ｘｐ０’−ｘ０’）・（ｘｐ１’−ｘ０’）＋（ｙｐ０’−ｙ０’）・（ｙｐ１’−ｙ０’）｝／ｒｔ｛（ｘｐ０’−ｘ０’）＾２＋（ｙｐ０’−ｙ０’）＾２｝／ｒｔ｛（ｘｐ１’−ｘ０’）＾２＋（ｙｐ１’−ｙ０’）＾２｝  …（１４）
なお、「ｒｔ」は、ルート、すなわち平方根を意味している。
【００６０】
また、操舵方向判定部４３は、式（５）を参考にすると、次式（１５）によって操舵方向を判定することができる。
ｖＯ’Ｐ０’×ｖＯ’Ｐ１’
＝（ｘｐ０’−ｘ０’，ｙｐ０’−ｙ０’）
×（ｘｐ１’−ｘ０’，ｙｐ１’−ｙ０’）
＝（ｘｐ０’−ｘ０’）・（ｙｐ１’−ｙ０’）−（ｙｐ０’−ｙ０’）・（ｘｐ１’−ｘ０’）  …（１５）
操舵方向判定部４３は、式（１５）の演算結果が正か負かに基づいて、ステアリングホイール１０の操舵方向を判定する。
【００６１】
本実施形態の作用および効果について説明する。
世界座標系の３次元座標系の絶対座標である点Ｏ，Ｐ０，Ｐ１を、ｘ’ｙ’座標系の２次元の絶対座標である点Ｏ’，Ｐ０’，Ｐ１’に座標変換することにより、内積および外積の演算が簡単になる分、操舵角演算処理部４２および操舵方向判定部４３の演算負荷を軽減できる。
【００６２】
すなわち、従来であれば、操舵角演算処理部４２および操舵方向判定部４３の演算においては、位置ベクトルｖＯＰ０，ｖＯＰ１は３次元の成分（ｘ，ｙ，ｚ）を有していたため、３次元の成分同士の内積および外積を演算する必要があった。この点、本実施形態であれば、位置ベクトルｖＯ’Ｐ０’，ｖＯ’Ｐ１’は２次元の成分（ｘ’，ｙ’）を有していたため、２次元の成分同士の内積および外積を演算すればよいため、比較的演算は容易になる。
【００６３】
＜第４実施形態＞
つぎに、車両用制御装置の第４実施形態について説明する。ここでは、第１実施形態との違いを中心に説明する。
【００６４】
図１に２点鎖線で示すように、本実施形態では、ハブ１０ｂに取り付けられたＧＰＳセンサ３０の代わりに車両１における中心位置（車体）にＧＰＳセンサ３０ａが固定されている。ＧＰＳセンサ３０ａは、ステアリングホイール１０が回転操作された場合であっても、ステアリングシャフト１１に対する位置が変化しない。すなわち、本実施形態では、ＧＰＳセンサ３０ａにより生成される絶対座標を、基準絶対座標Ｃｏとして採用する。なお、ここでは、第１実施形態と同様に車両１の車両１が停車状態にある場合を想定する。
【００６５】
図７に示すように、ＧＰＳセンサ３０ａにより得られる基準絶対座標Ｃｏは、時間によらずに点Ｏ（ｘ０，ｙ０，ｚ０）である。これに対してＧＰＳセンサ３１により得られる浮動絶対座標Ｃｐは、ステアリングホイール１０の回転に伴って、点Ｐ０ｓ（ｘｐ０ｓ，ｙｐ０ｓ，ｚｐ０ｓ）から点Ｐ１ｓ（ｘｐ１ｓ，ｙｐ１ｓ，ｚｐ１ｓ）へと移動する。すなわち、浮動絶対座標Ｃｐは、ステアリングホイール１０の円軌道Ｃ上を移動する。
【００６６】
ところで、ＧＰＳセンサ３０ａ，３１を通じて検出される点Ｏ，Ｐ０ｓ，点Ｐ１ｓの３次元座標系は、ステアリングホイール１０の円軌道Ｃに対して傾いていることがある。たとえば、本実施形態では、第３実施形態と同様に、ｘ軸周りに角度βだけ、円軌道Ｃのなす平面が傾いているものとする。
【００６７】
ここで、第１〜第３実施形態では、ＧＰＳセンサ３０がハブ１０ｂに取り付けられているため、ＧＰＳセンサ３０とＧＰＳセンサ３１とで、ステアリングホイール１０の円軌道Ｃを推定および演算することは比較的容易であった。この点、本実施形態では、円軌道Ｃのなす平面上に１つのＧＰＳセンサ３１が位置しているのみであるため、円軌道Ｃのなす平面上に２つのＧＰＳセンサ３０，３１が位置しているときよりも、円軌道Ｃを推定することは困難である。
【００６８】
しかし、本実施形態であっても、予めＧＰＳセンサ３１がステアリングホイール１０の回転に伴って何らかの円軌道上を通ることがわかっているならば、ＧＰＳセンサ３１の浮動絶対座標Ｃｐを複数点検出することにより、円軌道Ｃを推定することは可能である。また、この際に円軌道Ｃと点Ｏ，Ｐ０ｓ，点Ｐ１ｓの３次元座標系との傾き角度βを推定することも可能である。そして、この角度βおよび車両の向きを用いて、点Ｏ，Ｐ０，Ｐ１の世界座標系の３次元の絶対座標を、第３実施形態と同様に、座標変換行列［Ａ］を用いて、ｘ’ｙ’座標系の２次元の絶対座標に変換することができる。そして、ｘ’ｙ’座標系の２次元の絶対座標に変換された点Ｏ，Ｐ０，Ｐ１を用いることで、操舵角θおよび操舵方向を演算することができる。
【００６９】
本実施形態の作用および効果を説明する。
ＧＰＳセンサ３０ａが車両１に取り付けられている場合であっても、ＧＰＳセンサ３１を通じて検出される浮動絶対座標Ｃｐを複数点検出することにより、円軌道Ｃを推定することができる。そして、円軌道Ｃと点Ｏ，Ｐ０ｓ，点Ｐ１ｓの３次元座標系との傾き角度βを推定すれば、点Ｏ，Ｐ０ｓ，点Ｐ１ｓをｘ’ｙ’座標系の２次元の絶対座標に変換することができる。このため、操舵角θおよび操舵方向を演算することができる。
【００７０】
＜第５実施形態＞
つぎに、車両用制御装置の第５実施形態について説明する。ここでは、第４実施形態との違いを中心に説明する。
【００７１】
本実施形態では、円軌道Ｃの回転中心である点Ｏｓ（ｘ０ｓ，ｙ０ｓ，ｚ０ｓ）の点Ｏ（ｘ０，ｙ０，ｚ０）に対する相対座標が予めわかっているものとする。すなわち、点Ｏに関する点Ｏｓへの位置ベクトルｖＯＯｓが既知である。たとえば、車両１にステアリング装置２を組み付けたときに、ＧＰＳセンサ３０ａと点Ｏとの関係を測定しておくことなどによって、相対座標演算部４１は位置ベクトルｖＯＯｓを記憶しておく。位置ベクトルｖＯＯｓは、次式（１６）で表される。
【００７２】
ｖＯＯｓ＝Ｏｓ−Ｏ
＝（ｘ０ｓ，ｙ０ｓ，ｚ０ｓ）−（ｘ０，ｙ０，ｚ０）
＝（ｘ０ｓ−ｘ０，ｙ０ｓ−ｙ０，ｚ０ｓ−ｚ０）  …（１６）
相対座標演算部４１は、相対座標Ｃｒとして、点Ｏに関する点Ｐ０ｓへの位置ベクトルｖＯＰ０ｓを演算する。具体的には、次式（１７）を用いて、位置ベクトルｖＯＰ０ｓを演算する（図３参照）。
【００７３】
ｖＯＰ０ｓ＝Ｐ０ｓ−Ｏ
＝（ｘｐ０ｓ，ｙｐ０ｓ，ｚｐ０ｓ）−（ｘ０，ｙ０，ｚ０）
＝（ｘｐ０ｓ−ｘ０，ｙｐ０ｓ−ｙ０，ｚｐ０ｓ−ｚ０）  …（１７）
また、相対座標演算部４１は、次式（１８）を用いて、点Ｏに関する点Ｐ１ｓの位置ベクトルｖＯＰ１ｓを演算する。
【００７４】
ｖＯＰ１ｓ＝Ｐ１ｓ−Ｏ
＝（ｘｐ１ｓ，ｙｐ１ｓ，ｚｐ１ｓ）−（ｘ０，ｙ０，ｚ０）
＝（ｘｐ１ｓ−ｘ０，ｙｐ１ｓ−ｙ０，ｚｐ１ｓ−ｚ０）  …（１８）
また、本実施形態での相対座標演算部４１は、点Ｏに関する点Ｐ０ｓ，Ｐ１ｓの位置ベクトルｖＯＰ０ｓ，ｖＯＰ１ｓを、点Ｏｓに関する位置ベクトルへと変換する。位置ベクトルｖＯｓＰ０ｓは、位置ベクトルｖＯＰ０ｓと位置ベクトルｖＯＯｓとのベクトルの差で表すことができる。すなわち、相対座標演算部４１は、次式（１９）を用いて位置ベクトルｖＯｓＰ０ｓを演算する。
【００７５】
ｖＯｓＰ０ｓ＝ｖＯＰ０ｓ−ｖＯＯｓ
＝（ｘｐ０ｓ−ｘ０，ｙｐ０ｓ−ｙ０，ｚｐ０ｓ−ｚ０）
−（ｘ０ｓ−ｘ０，ｙ０ｓ−ｙ０，ｚ０ｓ−ｚ０）
＝（ｘｐ０ｓ−ｘ０ｓ，ｙｐ０ｓ−ｙ０ｓ，ｚｐ０ｓ−ｚ０ｓ）  …（１９）
また、位置ベクトルｖＯｓＰ１ｓは、位置ベクトルｖＯＰ１ｓと位置ベクトルｖＯＯｓとのベクトルの差で表すことができる。相対座標演算部４１は、次式（２０）を用いて位置ベクトルｖＯｓＰ１ｓを演算する。
【００７６】
ｖＯｓＰ１ｓ＝ｖＯＰ１ｓ−ｖＯＯｓ
＝（ｘｐ１ｓ−ｘ０ｓ，ｙｐ１ｓ−ｙ０ｓ，ｚｐ１ｓ−ｚ０ｓ）  …（２０）
つぎに、操舵角演算処理部４２は、位置ベクトルｖＯｓＰ０ｓ，ｖＯｓＰ１ｓを用いて、次式（２１）により、ステアリングホイール１０の操舵角θを演算する。
【００７７】
θ＝ａｒｃｃｏｓ｛ｖＯｓＰ０ｓ・ｖＯｓＰ１ｓ／｜ｖＯｓＰ０ｓ｜＊｜ｖＯｓＰ１ｓ｜｝  …（２１）
操舵方向判定部４３は、位置ベクトルｖＯｓＰ０ｓ，ｖＯｓＰ１ｓを用いて、次式（２２）により、ステアリングホイール１０の操舵角θを演算する。
【００７８】
ｖＯｓＰ０ｓ×ｖＯｓＰ１ｓ＝（ｘｐ０ｓ−ｘ０，ｙｐ０ｓ−ｙ０，ｚｐ０ｓ−ｚ０）×（ｘｐ１ｓ−ｘ０，ｙｐ１ｓ−ｙ０，ｚｐ１ｓ−ｚ０）  …（２２）
操舵方向判定部４３は、「ｖＯｓＰ０ｓ×ｖＯｓＰ１ｓ」の演算結果が正か負かに基づいて、ステアリングホイール１０の操舵方向を判定する。
【００７９】
本実施形態の作用および効果について説明する。
点Ｏに対する点Ｏｓの位置が既知であれば、ＧＰＳセンサ３０ａが車両１に取り付けられている場合であっても、ＧＰＳセンサ３０ａ，３１を通じて得られる基準絶対座標Ｃｏおよび浮動絶対座標Ｃｐに基づいて、操舵角演算部４０はステアリングホイール１０の操舵角θを検出できる。
【００８０】
この場合、第１〜第３実施形態では、ステアリングホイール１０のハブ１０ｂにＧＰＳセンサ３０を設けていたが、車両１のどこかにＧＰＳセンサ３０ａが設けられていればよい。このため、ステアリングホイール１０のリム１０ａにＧＰＳセンサ３１を取り付けるだけでよい。たとえば、ハブ１０ｂに何らかの機能を設ける場合など、ハブ１０ｂにＧＰＳセンサ３０を設けることができないときに好適である。
【００８１】
なお、各実施形態は次のように変更してもよい。以下の他の実施形態は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。
・各実施形態では、相対座標演算部４１によって相対座標Ｃｒとして各種の位置ベクトルを演算したが、これに限らない。たとえば、相対座標演算部４１は、ＧＰＳセンサ３０（ＧＰＳセンサ３０ａ）を通じて検出される基準絶対座標Ｃｏを用いて、ＧＰＳセンサ３１を通じて検出される浮動絶対座標Ｃｐを、基準絶対座標Ｃｏを原点とした表示に換算してもよい。浮動絶対座標Ｃｐを、基準絶対座標Ｃｏを原点とした表示に換算するには、浮動絶対座標Ｃｐから基準絶対座標Ｃｏを引けばよい。
【００８２】
図８では、説明および演算を簡単にするために２次元座標系で表示している。点Ｐ０’，Ｐ１’，Ｐ２’は、浮動絶対座標Ｃｐを、基準絶対座標Ｃｏを原点とした表示に換算したものである。また、点Ｏから点Ｐ０’，Ｐ１’，Ｐ２’までの距離、すなわちステアリングホイール１０の半径を「１」とする。点Ｐ０’の座標を操舵角θが「０」の基準点とする。このとき、操舵角演算処理部４２は、浮動絶対座標Ｃｐが点Ｐ１’（０，１）にあるとき、三角関数の単純な演算により、操舵角θ１’を９０度と演算する。また、操舵角演算処理部４２は、浮動絶対座標Ｃｐが点Ｐ２’（ｒｔ（２）／２，ｒｔ（２）／２）にあるとき、三角関数の単純な演算により、操舵角θ１’を４５度と演算することができる。
【００８３】
・各実施形態では、浮動絶対座標Ｃｐの位置の変化から操舵角θを演算したが、基準の点（および位置ベクトル）を予め定めておいて、その点からの浮動絶対座標Ｃｐの位置の変化に基づいて操舵角θを演算してもよい。
【００８４】
・各実施形態では、リム１０ａにＧＰＳセンサ３１が取り付けられたが、これに限らない。たとえば、ＧＰＳセンサ３１は、ハブ１０ｂにおける回転中心からずれた位置に設けられてもよい。すなわち、ＧＰＳセンサ３１は、ステアリングホイール１０の回転に伴って、回転中心から離れた位置に設けられるのであれば、どのような位置に設けられてもよい。
【００８５】
・各実施形態では、点Ｐ０および点Ｐ０ｓは、点Ｏおよび点Ｏｓに対して一意的に決定されたが、これに限らない。たとえば、点Ｐ０および点Ｐ０ｓには、現在の位置情報よりも過去に演算された位置情報（点Ｐ１および点Ｐ１ｓが演算されるよりも一定の演算周期だけ前に演算された浮動絶対座標Ｃｐ）が用いられてもよい。すなわち、操舵角演算部４０は、現在の位置情報のみならず、過去の位置情報も用いて操舵角θを演算してもよい。
【００８６】
・第１〜第３実施形態では、ハブ１０ｂの中心位置にＧＰＳセンサ３０が取り付けられたが、補正できるのであれば、ＧＰＳセンサ３０はハブ１０ｂの中心位置から許容範囲だけずれていてもよい。
【００８７】
・各実施形態では、位置検出センサとして、ＧＰＳセンサ３０，３０ａ，３１が採用されたが、これに限らない。たとえば、レーザーなどの光学機器によって位置を検出する方式のセンサが採用されてもよい。
【００８８】
・ステアリング操作に連動するラックシャフト１２の直線運動を、モータ２０の回転力を利用して補助する電動パワーステアリング装置に限らず、ＥＣＵ４をステアバイワイヤ（ＳＢＷ）の制御装置に具体化してもよい。また、ＥＣＵ４は、前輪操舵装置の制御装置としてだけでなく、後輪操舵装置あるいは４輪操舵装置（４ＷＳ）の制御装置として具体化することもできる。
【符号の説明】
【００８９】
１…車両、２…ステアリング装置、３…車輪、４…ＥＣＵ（車両用制御装置）、１０…ステアリングホイール、１０ａ…リム、１０ｂ…ハブ、１１…ステアリングシャフト、１２…ラックシャフト、１３…ラックアンドピニオン機構、１４…タイロッド、２０…モータ、２１…伝達機構、３０，３０ａ，３１…ＧＰＳセンサ（位置検出センサ）、４０…操舵角演算部、４１…相対座標演算部、４２…操舵角演算処理部、４３…操舵方向判定部、５０…制御部、β…角度、θ…操舵角、Ｃ，Ｃ１，Ｃ２…円軌道、ｔ…時間、Ｖ…速度、Ｃｏ…基準絶対座標（基準位置情報）、Ｃｐ…浮動絶対座標（浮動位置情報）、Ｃｒ…相対座標、ｖＯＯｓ，ｖＯＰ０，ｖＯＰ１，ｖＯＰ０ｓ，ｖＯＰ１ｓ，ｖＯｓＰ０ｓ，ｖＯｓＰ１ｓ，ｖＯｔＰ１ｔ…位置ベクトル。
【図１】
2018008623.tif 000003
【図２】
2018008623.tif 000004
【図３】
2018008623.tif 000005
【図４】
2018008623.tif 000006
【図５】
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【図６】
2018008623.tif 000008
【図７】
2018008623.tif 000009
【図８】
2018008623.tif 000010