(57)【要約】【課題】  車両と他の物体との接触やエアバッグの展開などのステアリングに対して外力が作用する場合に、ドライバが操作するステアリングの操作性を向上させることができる操舵装置を提供する。【解決手段】  操舵ＥＣＵ３０は、車両Ｍと車両Ｍの周囲における障害物との接触の可能性を算出し、さらに接触回避可能性を算出する。ここで接触回避可能性が所定のしきい値を超える場合に、ステアリングホイール１２における押し引き方向ＤＳ１および揺動方向ＤＳ２などの副操作方向への動作を規制する。【選択図】  図１
2011143840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられ、ドライブシャフトにステアリングが取り付けられ、複数の操作方向に操作可能とされ、前記複数の操作方向に対する操作によって駆動輪を転舵させる操舵装置であって、
前記操作方向として、前記ドライブシャフト周りに対する前記ステアリングの回転方向である主操作方向と、
前記回転方向と異なる副操作方向と、が設定されており、
前記車両における接触可能性を取得する接触可能性取得手段を備え、
前記接触可能性取得手段で取得された接触可能性に応じて、前記副操作方向への動作を規制する動作規制手段を備えることを特徴とする操舵装置。
【請求項２】
前記動作規制手段は、前記接触可能性取得手段で取得された接触可能性が所定のしきい値を超えた場合に、前記副操作方向への動作を規制する請求項１に記載の操舵装置。
【請求項３】
前記副操作方向への動作の規制が、移動の禁止である請求項１または請求項２に記載の操舵装置。
【請求項４】
前記副操作方向に基準位置が設定されており、
前記副操作方向への規制が、前記基準位置方向への反力の付与および前記基準位置から離れる方向への移動の禁止である請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載の操舵装置。
【請求項５】
前記副操作方向への動作の規制が複数設定されており、
前記動作規制手段は、前記接触可能性取得手段で取得された接触可能性に応じて、前記副操作方向への動作の規制内容を調整する請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項に記載の操舵装置。
【請求項６】
車両に設けられ、ドライブシャフトにステアリングが取り付けられ、複数の操作方向に操作可能とされ、前記複数の操作方向に対する操作によって駆動輪を転舵させる操舵装置であって、
前記車両に設けられたエアバッグの展開を判定するエアバッグ展開判定手段を備え、
前記操作方向として、前記ドライブシャフト周りに対する前記ステアリングの回転方向である主操作方向と、
前記回転方向と異なる副操作方向と、が設定されており、
前記エアバッグ展開判定手段によって前記エアバッグが展開すると判定した場合に、前記副操作方向への動作を規制する動作規制手段を備えることを特徴とする操舵装置。
【請求項７】
エアバッグの展開可能性を判断するエアバッグ展開可能性判断手段をさらに備え、
前記エアバッグ展開判定手段は、前記エアバッグ展開可能性判断手段で判断された前記エアバッグの展開可能性が所定の展開可能性しきい値を超えた場合に、前記エアバッグが展開すると判定する請求項６に記載の操舵装置。
【請求項８】
前記副操作方向への動作を規制が、微調整の禁止である請求項６または請求項７に記載の操舵装置。
【請求項９】
前記動作規制手段が、前記副操作方向への動作の規制を行う場合に、前記主操作方向に対する動作の可能状態を維持する請求項１〜請求項８のうちのいずれか１項に記載の操舵装置。
【請求項１０】
前記副操作方向が複数設定されている請求項１〜請求項９のうちのいずれか１項に記載の操舵装置。
【請求項１１】
前記副操作方向は、前記ステアリングの前記ドライブシャフトに沿った方向および前記ステアリングを前記ドライブシャフトに対して傾ける方向のうちの少なくとも一方である請求項１０に記載の操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操舵装置に係り、特に、ステアリングを複数の方向に操作可能とされた操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に設けられたステアリングは、ドライブシャフト周りに回転可能とされている。このため、たとえば車両が他の物体と接触したとき、ステアリングが大きく回転させられた状態であると、接触時におけるドライバの体勢が安定していない状態となっていることがある。このような車両の接触時等におけるドライバの体勢の安定性を高める乗員保護装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
この乗員保護装置は、車両における接触の回避が困難であると判断された場合に、ステアリングの操舵角が、車両の直進時の操舵角を中心として所定の角度範囲内にあるか否かを判断する。そして、ステアリングの操舵角が所定の角度範囲内にないときには、操舵角が所定の角度範囲内となるように、ステアリングを駆動制御するというものである。操舵角が所定の角度範囲内と成ることにより、ドライバの体勢が安定し、ステアリングの操作を安定させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２４７３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に開示された乗員保護装置においては、車両における接触の回避が困難である場合に、所定の角度範囲内となるように、ステアリングを駆動制御している。他方、近年における操舵装置において、ステアリングがドライブシャフト周りへの回転のほか、たとえばドライブシャフトの軸方向に沿った押し引き方向やドライブシャフト周りに揺動する揺動方向への操作が可能とされているものがある。
【０００６】
ここで、上記特許文献１に開示された乗員保護装置をこのような押し引き方向や揺動方向に操作可能なステアリングに搭載することが考えられる。ところが、このような乗員保護装置では、車両における接触の回避が困難である場合に、ステアリングの回転角度を所定の角度範囲内としているものの、他の方向にステアリングが移動してしまうと、ステアリングの操作性の向上を妨げるおそれがあるという問題があった。
【０００７】
同様の問題は、ステアリングに設けられたエアバッグが展開する際にも生じる。要は、車両と他の物体との接触やエアバッグの展開といった、ステアリングに対して外力が作用する状態のときに、ステアリングの操作性の向上の妨げを招くおそれがあるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、車両と他の物体との接触やエアバッグの展開などのステアリングに対して外力が作用する場合に、ドライバが操作するステアリングの操作性を向上させることができる操舵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決した本発明に係る操舵装置は、車両に設けられ、ドライブシャフトにステアリングが取り付けられ、複数の操作方向に操作可能とされ、複数の操作方向に対する操作によって駆動輪を転舵させる操舵装置であって、前記操作方向として、ドライブシャフト周りに対するステアリングの回転方向である主操作方向と、回転方向と異なる副操作方向と、が設定されており、車両における接触可能性を取得する接触可能性取得手段を備え、接触可能性取得手段で取得された接触可能性に応じて、副操作方向への動作を規制する動作規制手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る操舵装置においては、接触可能性取得手段で取得された接触可能性に応じて、副操作方向への動作を規制する動作規制手段を備えている。このため、他の物体との接触の可能性があるときに、ステアリングの副操作方向への動作を規制することができる。したがって、他の物体との接触に伴ってドライバの体勢が乱れ、ステアリングを不用意に動かしてしまうことによる車両の挙動の乱れを防止することができる。よって、車両と他の物体との接触などのステアリングに対して外力が作用する場合に、ドライバが操作するステアリングの操作性を向上させることができる。
【００１１】
ここで、動作規制手段は、接触可能性取得手段で取得された接触可能性が所定のしきい値を超えた場合に、副操作方向への動作を規制する態様とすることができる。
【００１２】
このように、接触可能性が所定のしきい値を超えた場合に、副操作方向への動作を規制することにより、動作の規制を行う際の判断を明確に行うことができる。
【００１３】
また、副操作方向への動作の規制が、移動の禁止である態様とすることができる。
【００１４】
このように、副操作方向への動作の規制を移動の禁止とすることにより、ドライバが操作するステアリングの操作性をより効果的に向上させることができる。
【００１５】
さらに、副操作方向に基準位置が設定されており、副操作方向への規制が、基準位置方向への反力の付与および基準位置から離れる方向への移動の禁止である態様とすることができる。
【００１６】
このように、副操作方向への規制が、基準位置方向への反力の付与および基準位置から離れる方向への移動の禁止であるようにすることにより、ドライバが操作するステアリングの操作性をより効果的に向上させることができる。
【００１７】
また、副操作方向への動作の規制が複数設定されており、動作規制手段は、接触可能性取得手段で取得された接触可能性に応じて、副操作方向への動作の規制内容を調整する態様とすることができる。
【００１８】
このように、接触可能性取得手段で取得された接触可能性に応じて、副操作方向への動作の規制内容を調整することにより、接触可能性に応じた規制内容とすることができる。このため、接触可能性が低い状態では、運転の容易性を確保するために複数の方向に対してステアリングを移動可能とすることができる。その一方で、接触可能性が高まった場合には、徐々に規制対象方向が増加することとなるので、その分車両の挙動の乱れを徐々に防止することができ、ドライバが操作するステアリングの操作性を向上させることができる。
【００１９】
他方、上記課題を解決した本発明に係る操舵装置は、車両に設けられ、ドライブシャフトにステアリングが取り付けられ、複数の操作方向に操作可能とされ、複数の操作方向に対する操作によって駆動輪を転舵させる操舵装置であって、両に設けられたエアバッグの展開を判定するエアバッグ展開判定手段を備え、操作方向として、ドライブシャフト周りに対するステアリングの回転方向である主操作方向と、回転方向と異なる副操作方向と、が設定されており、エアバッグ展開判定手段によってエアバッグが展開すると判定した場合に、副操作方向への動作を規制する動作規制手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る操舵装置においては、エアバッグ展開判定手段によってエアバッグが展開すると判定した場合に、副操作方向への動作を規制する動作規制手段を備えている。このため、エアバッグが展開する可能性があるときに、ステアリングの副操作方向への動作を規制することができる。したがって、エアバッグの展開に伴ってステアリングを不用意に動かしてしまうことを防止することができるので、エアバッグの展開などのステアリングに対して外力が作用する場合に、ドライバが操作するステアリングの操作性を向上させることができる。
【００２１】
ここで、エアバッグの展開可能性を判断するエアバッグ展開可能性判断手段をさらに備え、エアバッグ展開判定手段は、エアバッグ展開可能性判断手段で判断されたエアバッグの展開可能性が所定の展開可能性しきい値を超えた場合に、エアバッグが展開すると判定する態様とすることができる。
【００２２】
このように、エアバッグの展開可能性が所定の展開可能性しきい値を超えた場合に、エアバッグが展開すると判定することにより、エアバッグの展開タイミングを明確にすることができる。
【００２３】
また、動作規制手段が、副操作方向への動作の規制を行う場合に、主操作方向に対する動作の可能状態を維持する態様とすることができる。
【００２４】
このように、動作規制手段が、副操作方向への動作の規制を行う場合に、主操作方向に対する動作の可能状態を維持することにより、ドライバの意図に応じた操舵操作を実行することができる。
【００２５】
さらに、副操作方向が複数設定されている態様とすることができる。
【００２６】
このように、副操作方向が複数設定されている場合でも、車両と他の物体との接触などのステアリングに対して外力が作用する場合に、ドライバが操作するステアリングの操作性を向上させることができる。
【００２７】
そして、副操作方向は、ステアリングのドライブシャフトに沿った方向およびステアリングをドライブシャフトに対して傾ける方向のうちの少なくとも一方である態様とすることができる。
【００２８】
このように、副操作方向としては、ステアリングのドライブシャフトに沿った方向およびステアリングをドライブシャフトに対して傾ける方向などとすることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係る操舵によれば、車両と他の物体との接触やエアバッグの展開などのステアリングに対して外力が作用する場合に、ドライバが操作するステアリングの操作性を向上させることができる。ことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る操舵装置を備える車両の構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る操舵装置のブロック構成図である。
【図３】第１の実施形態に係る操舵ＥＣＵにおける処理手順を示すフローチャートである。
【図４】第２の実施形態に係る操舵装置のブロック構成図である。
【図５】規制対象方向マップを示す図である。
【図６】第２の実施形態に係る操舵ＥＣＵにおける処理手順を示すフローチャートである。
【図７】第３の実施形態に係る操舵ＥＣＵにおける処理手順を示すフローチャートである。
【図８】第４の実施形態に係る操舵ＥＣＵにおける処理手順を示すフローチャートである。
【図９】第５の実施形態に係る操舵装置を備える車両の構成図である。
【図１０】第５の実施形態に係る操舵装置のブロック構成図である。
【図１１】第５の実施形態に係るエアバッグＥＣＵおよび操舵ＥＣＵにおける処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】第６の実施形態に係るエアバッグＥＣＵおよび操舵ＥＣＵにおける処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。
【００３２】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る運転診断装置を備える操舵装置の構成図である。図１に示すように、本実施形態に係る操舵装置１は、車両Ｍに設けられており、ドライブシャフト１１を備えている。ドライブシャフト１１の先端部には、ステアリングホイール１２が接続されている。ステリング１２は、ドライブシャフト１１周りの回転方向（本発明における主操作方向、以下、「主回転方向」という）ＤＭに操作可能とされている。
【００３３】
また、ドライブシャフト１１の基端側には、ラックアンドピニオン機構１３が接続されている。ラックアンドピニオン機構１３は、ドライブシャフト１１の自転方向への運動を車両Ｍの横方向への運動に変換している。ラックアンドピニオン機構１３におけるラック部材の両端部には、それぞれ左右の前輪１４Ｌ，１４Ｒがタイロッド１５Ｌ，１５Ｒを介して接続されている。ドライバがステアリングホイール１２を回転させると、ドライブシャフト１１およびラックアンドピニオン機構１３を介して左右の前輪１４Ｌ，１４Ｒが転舵する。
【００３４】
また、ステアリングホイール１２は、ドライブシャフト１１周りの回転方向のほかドライブシャフト１１の延在方向（本発明における副操作方向、以下、「押し引き方向」という）ＤＳ１およびドライブシャフトに直交する方向に沿った軸周りに回転する方向（本発明における副操作方向、以下、「揺動方向」という）ＤＳ２へも操作可能とされている。主回転方向ＤＭのほか、押し引き方向ＤＳ１および揺動方向ＤＳ２といった副操作方向への操作によっても、ドライブシャフト１１およびラックアンドピニオン機構１３を介して左右の前輪１４Ｌ，１４Ｒが転舵する。
【００３５】
さらに、ドライブシャフト１１には、反力アクチュエータ１６およびロック機構１７が取り付けられている。ステアリングホイール１２は、押し引き方向ＤＳ１および揺動方向ＤＳ２に対して、それぞれ基準位置が設定されている。反力アクチュエータ１６は、ステアリングホイール１２が押し引き方向ＤＳ１および揺動方向ＤＳ２に対して基準位置から移動した場合に、ステアリングホイール１２をそれぞれの基準位置に戻す方向に反力を付与可能とされている。
【００３６】
また、ロック機構１７は、ステアリングホイール１２の押し引き方向ＤＳ１および揺動方向ＤＳ２への移動をそれぞれ不能とするロック機能を備えている。ロック機構１７が作動することにより、ステアリングホイール１２の押し引き方向ＤＳ１および揺動方向ＤＳ２への移動がそれぞれ禁止される。このため、ステアリングホイール１２は、押し引き方向ＤＳ１および揺動方向ＤＳ２に対して固定された状態となる。
【００３７】
さらに、車両Ｍには、図２にも示すように、障害物検知センサ２１、操舵角センサ２２、押し引きストロークセンサ２３、および揺動角センサ２４が設けられている。さらに、車両Ｍには、車輪速センサ２５、横Ｇセンサ２６、およびヨーレートセンサ２７が取り付けられている。また、車両Ｍには、ＥＣＵ（Electronic controlunit）３０が設けられている。
【００３８】
障害物検知センサ２１は、車両Ｍの前方を撮像可能な位置に取り付けられたＣＣＤカメラを備えている。障害物検知センサ２１では、ＣＣＤカメラで撮像した画像を画像処理することにより、車両Ｍの周囲における他車両などの障害物を検知する。障害物検知センサ２１は、検知した障害物に関する障害物情報を操舵ＥＣＵ３０に送信する。
【００３９】
操舵角センサ２２は、たとえばドライブシャフト１１に取り付けられており、運転者によって入力されるステアリングホイール１２の主回転方向の回転角度である操舵角を検出している。操舵角センサ２２は、検出した操舵角を操舵角信号として操舵ＥＣＵ３０に送信する。
【００４０】
押し引きストロークセンサ２３は、たとえばドライブシャフト１１に取り付けられており、ステアリングホイール１２における押し引き方向の基準位置からの移動量を検出している。押し引きストロークセンサ２３は、検出した押し引き方向への移動量を押し引き方向移動量信号として操舵ＥＣＵ３０に送信する。
【００４１】
揺動角センサ２４は、たとえばドライブシャフト１１に取り付けられており、ステアリングホイール１２における揺動方向の基準位置からの回転角度である揺動角を検出している。揺動角センサ２４は、検出した揺動角を揺動角信号として操舵ＥＣＵ３０に送信する。車輪速センサ２５は、たとえば右前輪１４Ｒに取り付けられており、右車輪１４Ｒの回転を検出する。車輪速センサ２５は、検出した右車輪１４Ｒの回転に応じたパルスを検出し、検出したパルスを車輪速信号として操舵ＥＣＵ３０に送信する。
【００４２】
横Ｇセンサ２６は、たとえば車両Ｍの車体の一部に取り付けられており、車両に作用する横Ｇを検出している。横Ｇセンサ２６は、検出した横Ｇを横Ｇ信号として操舵ＥＣＵ３０に送信する。ヨーレートセンサ２７は、たとえば車両Ｍの車体の一部に取り付けられており、車両のヨーレートを検出している。ヨーレートセンサ２７は、検出したヨーレートを操舵ＥＣＵ３０に送信する。
【００４３】
操舵ＥＣＵ３０は、接触可能性算出部３１、接触回避可能性算出部３２、および作動制御部３３を備えている。接触可能性算出部３１は、車輪速センサ２５から送信された車輪速信号に基づいて、車両Ｍの車速を算出する。また、接触可能性算出部３１は、算出した車速、障害物検知センサ２１から送信された障害物情報、および操舵角センサ２２から送信された操舵角信号、さらには横Ｇセンサ２６から送信された横Ｇ情報やヨーレートセンサ２７から送信されたヨーレート情報に基づいて、車両Ｍと車両Ｍの周囲における障害物との接触の可能性を算出する。接触可能性算出部３１は、算出した接触可能性に応じた接触可能性信号を接触回避可能性算出部３２に出力する。
【００４４】
接触回避可能性算出部３２は、車両Ｍにおける制駆動力を含む走行性能に関する走行性能情報を記憶している。接触回避可能性算出部３２は、接触可能性算出部３１から出力された接触可能性と記憶している車両Ｍの走行性能とを比較することにより、車両Ｍが障害物との接触を回避できる可能性である接触回避可能性を算出している。接触回避可能性算出部３２は、算出した接触回避可能性が所定のしきい値を超える場合には、作動制御部３３に対して接触回避可能性信号を出力する。
【００４５】
作動制御部３３では、押し引きストロークセンサ２３から送信された押し引き方向移動量信号および揺動角センサ２４から送信された揺動方向移動量信号に基づいて、ステアリングホイール１２の副操作方向への移動量を取得する。作動制御部３３は、接触回避可能性算出部３２から接触回避可能性信号が出力された場合に、反力アクチュエータ１６またはロック機構１７を作動させて、ステアリングホイール１２の押し引き方向ＤＳ１および揺動方向ＤＳ２への移動を禁止する。
【００４６】
次に、本実施形態に係る操舵ＥＣＵにおける処理手順について説明する。図３は、操舵装置におけるＥＣＵの処理手順を示すフローチャートである。
【００４７】
図３に示すように、本実施形態に係る操舵装置においては、まず、障害物検知センサ２１から出力される情報や操舵角センサ２２、押し引きストロークセンサ２３などの各種センサから出力される信号を受信する（Ｓ１）。次に、接触可能性算出部３１において、車両Ｍが他車両と接触する可能性を算出する（Ｓ２）。
【００４８】
続いて、接触回避可能性算出部３２において、接触回避が困難であるか否かを判断する（Ｓ３）。接触回避が困難であるか否かの判断は、接触回避可能性が所定のしきい値を超えるか否かによって行われる。その結果、接触回避が困難ではないと判断した場合には、そのまま操舵ＥＣＵ３０における処理を終了する。
【００４９】
一方、接触回避が困難であると判断した場合には、作動制御部３３によってロック機構１７を作動させ、ステアリングホイール１２の副操作方向、具体的には押し引き方向ＤＳ１および揺動方向ＤＳ２への移動を禁止する（Ｓ４）。こうして、操舵ＥＣＵ３０における処理を終了する。
【００５０】
車両Ｍと障害物との接触したときにステアリングホイール１２が移動すると、ステアリングホイール１２の移動に伴ってドライバに体勢が不安定となるとともに車両Ｍの挙動が乱れ、障害物との間でさらに接触が生じるおそれがある。この点、本実施形態に係る操舵装置１においては、車両Ｍと障害物との接触可能性があり、接触回避可能性が高い場合には、ステアリングホイール１２における副操作方向ＤＳ１，ＤＳ２への操作を禁止している。このため、ステアリングホイール１２が副操作方向ＤＳ１，ＤＳ２へ移動されるので、ドライバの体勢を安定させることができ、ドライバが操作するステアリングの操作性を向上させることができる。
【００５１】
このときに、主操作方向である回転方向への移動を禁止することも考えられるが、回転方向への移動を禁止すると、ドライバのステアリングホイールの操作によって車両Ｍの操舵をできなくなってしまう。この場合、ドライバの意図する車両の操舵操作を行うことができなくなってしまう。この点、本実施形態に係る操舵装置１では、回転方向への移動を禁止しないようにしている。このため、ドライバの意図に応じた操舵操作を実行することができる。
【００５２】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図４は、本実施形態に係る操舵装置のブロック構成図である。図４に示すように、本実施形態に係る操舵装置は、上記第１の実施形態と比較して、接触回避可能性算出部３２に代えて、規制対象方向決定部３４を備えている点で上記第１の実施形態と異なる。その他の点については、上記第１の実施形態と同様の構成を有している。
【００５３】
規制対象方向決定部３４は、車両Ｍの障害物に対する接触可能性に応じた規制対象方向マップを備えている。規制対象方向マップは、図５に示すように、接触可能性が高まるほど、規制対象方向が多くなるように設定されている。ここで、規制対象方向とは、ステアリングホイール１２の操作可能方向のうちの副操作方向であって、その移動が禁止される方向を意味する。ここでは、一般的な例として副操作方向として５つの方向が設置された規制対象方向マップが現されているが、規制対象方向の数に応じた規制対象方向マップとすることができる。
【００５４】
規制対象方向決定部３４は、接触可能性算出部３１から出力される接触可能性を規制対象方向マップに参照し、規制対象方向を決定する。ここで、規制対象方向が複数決定される場合には、規制対象方向となる優先順位を決定しておく。本実施形態では、規制対象方向が１方向である場合には、揺動方向が規制対象となり、規制対象方向が１方向である場合には、揺動方向および押し引き方向が規制対象方向となる。
【００５５】
規制対象方向決定部３４は、決定した規制対象方向に対する規制対象方向信号を作動制御部３３に出力する。作動制御部３３においては、規制対象方向決定部３４から規制対象方向信号が出力された場合に、反力アクチュエータ１６またはロック機構１７を作動させて、ステアリングホイール１２の押し引き方向ＤＳ１および揺動方向ＤＳ２への移動を禁止する。
【００５６】
続いて、本実施形態に係る操舵ＥＣＵにおける処理手順について説明する。図６は、本実施形態に係る操舵装置におけるＥＣＵの処理手順を示すフローチャートである。図６に示すように、本実施形態に係る操舵装置においては、上記第１の実施形態と同様、まず各種センサから出力される信号を受信し（Ｓ１１）、続いて接触可能性算出部３１において、車両Ｍが他車両と接触する可能性を算出する（Ｓ１２）。
【００５７】
次に、規制対象方向決定部３４において、規制対象方向を決定する（Ｓ１３）。規制対象方向を決定する際には、接触可能性算出部３１から出力された接触可能性信号を規制対象方向マップに参照する。たとえば、接触可能性が第１しきい値を超えた場合に、規制対象方向を１方向に決定し、接触可能性が第１しきい値よりも大きい第２しきい値を超えた場合に、規制対象方向を２方向に決定する。
【００５８】
規制対象方向を決定した後は、決定した規制対象方向への移動を禁止するように、作動制御部３３によってロック機構１７を作動させ、ステアリングホイール１２の副操作方向、具体的には押し引き方向ＤＳ１または揺動方向ＤＳ２への移動を禁止する（Ｓ１４）。こうして、操舵ＥＣＵ３０における処理を終了する。
【００５９】
このように、本実施形態に係る操舵装置においては、車両Ｍにおける障害物との接触可能性が高い場合に、ステアリングホイール１２の副操作方向への移動を禁止している。このため、車両Ｍが障害物と接触してしまった場合であっても、ドライバが操作するステアリングの操作性を向上させることができる。
【００６０】
しかも、障害物との接触可能性に応じて、規制対象方向が調整されている。このため、接触可能性が低い状態では、運転の容易性を確保するために複数の方向に対してステアリングホイール１２を移動可能とすることができる。その一方で、接触可能性が高まった場合には、徐々に規制対象方向が増加することとなるので、ドライバが操作するステアリングの操作性を向上させることができる。
【００６１】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態に係る操舵装置は、図２に示す上記第１の実施形態に係る操舵装置と同様の構成を有しており、操舵ＥＣＵ３０における処理が主に異なる。以下、操舵ＥＣＵ３０における処理手順を中心として、本実施形態に係る操舵装置について説明する。
【００６２】
図７は、本実施形態に係る操舵ＥＣＵにおける処理手順を示すフローチャートである。図７に示すように、本実施形態に係る操舵ＥＣＵ３０においては、上記第１の実施形態と同様、まず各種センサから出力される信号を受信し（Ｓ２１）、続いて接触可能性算出部３１において、車両Ｍが他車両と接触する可能性を算出する（Ｓ２２）。
【００６３】
次に、接触回避可能性算出部３２において、接触回避が困難であるか否かを判断する（Ｓ２３）。その結果、接触回避が困難でないと判断した場合には、そのまま操舵ＥＣＵ３０における処理を終了する。
【００６４】
一方、接触回避が困難であると判断した場合には、接触回避可能性算出部３２は、接触回避が困難である内容の接触回避可能性信号を作動制御部３３に出力する。接触回避可能性信号を出力された作動制御部３３では、押し引きストロークセンサ２３から送信された押し引き方向移動量信号および揺動角センサ２４から送信された揺動方向移動量信号に基づいて、ステアリングホイール１２の押し引き方向ＤＳ１の移動量および揺動方向ＤＳ２の移動量を算出する。
【００６５】
さらに、作動制御部３３では、算出したステアリングホイール１２の押し引き方向ＤＳ１の移動量および揺動方向ＤＳ２の移動量に基づいて、ステアリングホイール１２が押し引き方向ＤＳ１および揺動方向ＤＳ２の基準位置に戻る方向に反力アクチュエータ１６による作動量を決定する。作動制御部３３は、決定した反力アクチュエータ１６による作動量に基づくアクチュエータ作動信号を反力アクチュエータ１６に送信する。反力アクチュエータ１６では、ＥＣＵ２０から送信されたアクチュエータ作動信号に応じた反力を押し引き方向ＤＳ１および揺動方向ＤＳ２に付与する（Ｓ２４）。こうして、操舵ＥＣＵ３０における処理を終了する。
【００６６】
このように、本実施形態に係る操舵装置においては、車両Ｍにおける障害物との接触可能性が高い場合に、ステアリングホイール１２が押し引き方向ＤＳ１および揺動方向ＤＳ２の基準位置に戻る方向に反力アクチュエータ１６によって反力を付与している。このため、ステアリングホイール１２の基準位置を、転舵角が小さくなるニュートラル位置に設定しておくことにより、接触可能性が高い場合に、車両Ｍの挙動の乱れを防止することができる。したがって、ステアリングホイール１２が押し引き方向ＤＳ１および揺動方向ＤＳ２の基準位置に戻る方向に反力アクチュエータ１６によって反力を付与することによって、ドライバが操作するステアリングの操作性を向上させることができる。
【００６７】
続いて、本発明の第４の実施形態について説明する。本実施形態に係る操舵装置は、図２に示す上記第１の実施形態に係る操舵装置と同様の構成を有しており、操舵ＥＣＵ３０における処理が主に異なる。以下、操舵ＥＣＵ３０における処理手順を中心として、本実施形態に係る操舵装置について説明する。
【００６８】
図８は、本実施形態に係る操舵ＥＣＵにおける処理手順を示すフローチャートである。図８に示すように、本実施形態に係る操舵ＥＣＵ３０においては、まず各種センサから出力される信号を受信し（Ｓ３１）、続いて接触可能性算出部３１において、車両Ｍが他車両と接触する可能性を算出する（Ｓ３２）。
【００６９】
次に、接触回避可能性算出部３２において、接触回避が困難であるか否かを判断する（Ｓ３３）。その結果、接触回避が困難でないと判断した場合には、そのまま操舵ＥＣＵ３０における処理を終了する。ここまでの手順は、上記第１の実施形態の手順と同様に行われる。
【００７０】
一方、接触回避が困難であると判断した場合には、ステアリングホイール１２における副操作方向の移動方向を検出し、副操作方向の移動方向が基準位置に向いた方向であるか否かを判断する（Ｓ３４）。ステアリングホイール１２における副操作方向における移動方向は、押し引きストロークセンサ２３から送信された押し引き方向移動量信号に基づく押し引き方向ＤＳ１の時間変化、および揺動角センサ２４から送信された揺動方向移動量信号に基づく揺動方向ＤＳ２の時間変化によって求められる。
【００７１】
その結果、ステアリングホイール１２における副操作方向の移動方向が基準位置に向いた方向であると判断した場合には、そのまま操舵ＥＣＵ３０における処理を終了する。一方、ステアリングホイール１２における副操作方向の移動方向が基準位置に向いた方向でないと判断した場合には、作動制御部３３によってロック機構１７を作動させ、ステアリングホイール１２の押し引き方向ＤＳ１または揺動方向ＤＳ２への移動を禁止する（Ｓ３５）。こうして、操舵ＥＣＵ３０における処理を終了する。
【００７２】
このように、本実施形態に係る操舵装置においては、車両Ｍにおける障害物との接触可能性が高い場合に、ステアリングホイール１２が押し引き方向ＤＳ１および揺動方向ＤＳ２の基準位置から離れる方向に移動する場合に、その移動を禁止している。このため、ステアリングホイール１２の基準位置を転舵角が小さくなるニュートラル位置に設定しておくことにより、接触可能性が高い場合に、ドライバが操作するステアリングの操作性を向上させることができる。
【００７３】
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図９は、第５の実施形態に係る操舵装置を備える車両の構成図、図１０は、その操舵装置のブロック構成図である。図９に示すように、本実施形態に係る操舵装置を備える車両は、図１に示す第１の実施形態に係る操舵装置を備える車両と比較して、エアバッグモジュール１８およびエアバッグＥＣＵ４０を備える点において主に異なっている。
【００７４】
エアバッグモジュール１８は、たとえばステアリングホイール１２の内側に配設されており、インフレータや袋体が収容されたケーシングを備えている。エアバッグモジュール１８に対して、エアバッグＥＣＵ４０からエアバッグ作動信号が送信されると、インフレータが点火して袋体を膨張させる。その後、袋体のエアを抜くことにより、乗員を保護するものである。
【００７５】
エアバッグＥＣＵ４０は、図１０に示すように、エアバッグ展開判定部４１およびエアバッグ作動部４２を備えている。エアバッグＥＣＵ４０には、障害物検知センサ２１、操舵角センサ２２、押し引きストロークセンサ２３、揺動角センサ２４、車輪速センサ２５、横Ｇセンサ２６、およびヨーレートセンサ２７が接続されている。
【００７６】
エアバッグＥＣＵ４０におけるエアバッグ展開判定部４１は、エアバッグの展開判定を行う。エアバッグの展開判定では、障害物検知センサ２１から送信された障害物情報、操舵角センサ２２から送信された操舵角信号、車輪速センサ２５から送信された車輪側信号に基づいて算出される車両の車速、横Ｇセンサ２６から送信された横Ｇ信号、およびヨーレートセンサ２７から送信されたヨーレート信号に基づいて、エアバッグの展開可能性を算出する。また、エアバッグの展開判定を行うにあたり、エアバッグの展開可能性に所定のしきい値を設定しておき、エアバッグの展開可能性がこのしきい値を超えたときに、エアバッグの展開が不可避であると判断する。
【００７７】
エアバッグ展開判定部４１は、エアバッグの展開判定において、エアバッグの展開が不可避となったと判断したときに、操舵ＥＣＵ３０に対してエアバッグ展開不可避信号を送信する。また、エアバッグの展開が不可避となったと判断した後、実際にエアバッグを展開させる際には、操舵ＥＣＵ３０およびエアバッグ作動部４２に対してエアバッグ作動信号を出力する。エアバッグ作動部４２は、エアバッグ展開判定部４１からエアバッグ作動信号を出力された場合には、エアバッグモジュール１８に対してエアバッグ作動信号を送信する。
【００７８】
操舵ＥＣＵ３０は、エアバッグ展開不可避状態判断部３５および作動制御部３３を備えている。エアバッグ展開不可避状態判断部３５は、エアバッグＥＣＵ４０からエアバッグ展開不可避信号が送信された場合に、エアバッグ展開不可避状態であると判断する。エアバッグ展開不可避状態判断部３５は、エアバッグ展開不可避状態となった場合に、作動制御部３３に対してエアバッグ展開不可避状態信号を出力する。
【００７９】
作動制御部３３には、押し引きストロークセンサ２３からエアバッグＥＣＵ４０を介して送信された押し引き方向移動量信号および揺動角センサ２４からエアバッグＥＣＵ４０を介して送信された揺動方向移動量信号に基づいて、ステアリングホイール１２の副操作方向への移動量を取得する。作動制御部３３は、接触回避可能性算出部３２から接触回避可能性信号が出力された場合に、反力アクチュエータ１６またはロック機構１７を作動させることにより、ステアリングホイール１２の押し引き方向ＤＳ１および揺動方向ＤＳ２への移動を禁止する。
【００８０】
続いて、本実施形態に係るエアバッグＥＣＵおよび操舵ＥＣＵにおける処理手順について説明する。図１１は、本実施形態に係る操舵装置におけるＥＣＵの処理手順を示すフローチャートである。図１１に示すように、本実施形態に係る操舵装置においては、エアバッグＥＣＵ４０において、各種センサから出力される信号を受信する（Ｓ４１）。エアバッグＥＣＵ４０は、受信した信号のうちの押し引き方向移動量信号および揺動方向移動量信号を操舵ＥＣＵ３０に送信する。
【００８１】
次に、エアバッグ展開判定部４１において、エアバッグの展開判定を行う（Ｓ４２）。エアバッグの展開判定は、障害物検知センサ２１から送信された障害物情報、操舵角センサ２２から送信された操舵角信号等に基づいて行われる。続いて、エアバッグ展開判定に基づいて、エアバッグの展開が不可避となっているか否かを判断する（Ｓ４３）。
【００８２】
その結果、エアバッグの展開が不可避となっていないと判断した場合には、そのままエアバッグＥＣＵ４０および操舵ＥＣＵ３０における処理を終了する。一方、エアバッグの展開が不可避となっていると判断した場合には、エアバッグ展開判定部４１は、エアバッグ展開不可避信号を操舵ＥＣＵ３０に送信する。
【００８３】
操舵ＥＣＵ３０では、エアバッグ展開不可避信号を受信することにより、エアバッグ展開不可避状態判断部３５において、エアバッグ不可避状態であると判断する。それから、エアバッグ展開不可避状態判断部３５は、作動制御部３３にエアバッグ不可避状態信号を出力する。
【００８４】
エアバッグ不可避状態信号を出力された作動制御部３３は、反力アクチュエータ１６またはロック機構１７を作動させることにより、ステアリングホイール１２の押し引き方向ＤＳ１および揺動方向ＤＳ２への移動を禁止する。こうして、エアバッグＥＣＵ４０および操舵ＥＣＵ３０における処理を終了する。
【００８５】
このように、本実施形態における操舵装置においては、エアバッグの展開が不可避となっており、エアバッグが展開される直前には、ステアリングホイール１２の副操作方向への移動を禁止している。このため、エアバッグが展開する際におけるステアリングホイール１２が副操作方向ＤＳ１，ＤＳ２への移動が禁止されるので、ドライバが操作するステアリングの操作性を向上させることができる。
【００８６】
さらに、エアバッグが展開する際にステアリングホイール１２の副操作方向への動作が禁止されることから、ステアリングホイール１２を握るドライバの体勢の安定性を高めることができる。エアバッグ展開時にドライバの姿勢の安定性を高めることができることから、その分エアバッグの性能を十分に発揮させることができる。
【００８７】
続いて、本発明の第６の実施形態について説明する。本実施形態に係る操舵装置は、図９に示す上記第５の実施形態に係る操舵装置と同様の構成を有しており、エアバッグＥＣＵ４０および操舵ＥＣＵ３０における処理が主に異なる。以下、エアバッグＥＣＵ４０および操舵ＥＣＵ３０における処理手順を中心として、本実施形態に係る操舵装置について説明する。
【００８８】
図１２は、本実施形態に係るエアバッグＥＣＵおよび操舵ＥＣＵにおける処理手順を示すフローチャートである。図１２に示すように、本実施形態におけるエアバッグＥＣＵ４０においては、各種フラグなどの各定数を初期化する（Ｓ５１）。各定数の初期化が済んだら、車両のイグニッションスイッチがＯＦＦとなっているか否かを判断する（Ｓ５２）。ここで、イグニッションスイッチがＯＦＦとなっている場合には、イグニッションスイッチがＯＮとなるまでステップＳ５２の処理を繰り返す。
【００８９】
一方、車両のイグニッションスイッチがＯＦＦとなっていない（ＯＮとなっている）と判断した場合には、障害物検知センサ２１から出力される情報や操舵角センサ２２、押し引きストロークセンサ２３などの各種センサから出力される信号を受信する（Ｓ５３）。続いて、エアバッグ展開判定を行い、エアバッグの展開が不可避となっているか否かを判断する（Ｓ５４）。
【００９０】
ここで、エアバッグの展開が不可避でないと判断した場合には、ステアリングホイール１２における操作に基づく操舵装置の駆動を行う（Ｓ５７）。具体的には、ステアリングホイール１２を主回転方向ＤＭ、押し引き方向ＤＳ１、および揺動方向ＤＳ２のいずれかに操作した場合に、ステアリングホイールの操作に応じて操舵装置を駆動する。
【００９１】
また、エアバッグの展開が不可避であると判断した場合には、操舵ＥＣＵ３０において、エアバッグ展開時フラグをＯＮにする（Ｓ５５）。さらに、副操作方向への微調整禁止フラグをＯＮにする（Ｓ５５）。副操作方向への微調整禁止フラグがＯＮになることにより作動制御部３３によって反力アクチュエータ１６またはロック機構１７を作動させて、ステアリングホイール１２の押し引き方向ＤＳ１および揺動方向ＤＳ２への移動が禁止される。
【００９２】
ここで微調整について、押し引き方向ＤＳ１への移動量である押し引きストローク量Ｓｔ、揺動方向ＤＳ２への移動量である揺動角θ、揺動方向ＤＳ２に操作したときの揺動方向トルクＰＴ、および主操作方向への移動量である転舵角ＭＡを用いて説明する。転舵角を転舵させる際の転舵角指令値は、ステアリング１２の主操作方向への転舵角に対して、押し引きストローク量Ｓｔ、揺動角θ、および揺動方向トルクＰＴによって微調整を行って決定する。微調整禁止フラグがＯＮとなることにより、押し引きストローク量Ｓｔ、揺動角θ、および揺動方向トルクＰＴによる微調整が禁止される。
【００９３】
ここでいう微調整は、ストローク量Ｓｔの最大値であるストローク量最大値Ｓｔｍａｘ、揺動角θの最大値θｍａｘ、および揺動方向トルクＰＴの最大値ＰＴｍａｘのときに対応する転舵角ＭＡが１０ｄｅｇとなる程度とする。さらに、転舵角指令値を算出する際に、押し引きストローク量Ｓｔ、揺動角θ、および揺動方向トルクＰＴに対してそれぞれ１より小さいゲインを設定することによって押し引きストローク量および揺動角を小さくした範囲での調整を微調整とすることもできる。
【００９４】
それから、エアバッグ展開時における転舵角指令値を演算によって求める（Ｓ５６）。転舵角指令値を算出する際に、押し引きストローク量Ｓｔ、揺動角θ、および揺動方向トルクＰＴに関する項が考慮されず、主回転方向への回転角度に基づいて転舵角が算出される。その後、ステアリングホイール１２における操作に基づく操舵装置の駆動を行う（Ｓ５７）。
【００９５】
続いて、エアバッグ展開時フラグがＯＦＦとなっているか否かを判断する（Ｓ５８）。その結果、エアバッグ展開時フラグがＯＦＦとなっている場合には、副操作微調整禁止フラグをリセットしてエアバッグＥＣＵ４０および操舵ＥＣＵ３０における処理を終了する。また、エアバッグ展開時フラグがＯＦＦとなっていない場合には、そのままエアバッグＥＣＵ４０および操舵ＥＣＵ３０における処理を終了する。
【００９６】
このように、本実施形態に係る操舵装置においては、エアバッグの展開が不可避となっており、エアバッグが展開される直前には、ステアリングホイール１２の副操作方向への微調整を禁止している。このため、エアバッグが展開する際におけるステアリングホイール１２が副操作方向ＤＳ１，ＤＳ２への微調整が禁止されるので、ドライバが操作するステアリングの操作性を向上させることができる。
【００９７】
さらに、エアバッグが展開する際にステアリングホイール１２の副操作方向への微調整が禁止されることから、ステアリングホイール１２を握るドライバの体勢の安定性を高めることができる。エアバッグ展開時にドライバの姿勢の安定性を高めることができることから、その分エアバッグの性能を十分に発揮させることができる。
【００９８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記第１の実施形態では、ステアリングホイール１２の副操作方向への動作規制として、副操作方向への移動を禁止するようにしているが、たとえば副方向への操作による制御量を減少させる態様とすることができる。同様に、第４、第５の実施形態においても副操作方向への移動を禁止するようにしているが、副操作方向への操作による制御量を減少させる態様とすることができる。
【００９９】
また、上記第２の実施形態において、副操作方向への動作の規制内容として、動作可能となる副操作方向の数を調整しているが、たとえば、副操作方向への動作のしやすさ、たとえば副操作方向に反力を付与する場合にその反力を調整する態様とすることができる。たとえば、他の物体との二次接触の可能性が高まった場合に、反力を小さくする態様とすることができる。
【０１００】
さらに、上記第５の実施形態において、エアバッグの展開が不可避となったときに副操作方向への動作を禁止する態様としているが、上記第２の実施形態のように、エアバッグの展開可能性に応じて副操作方向への動作の規制内容を調整する態様とすることもできる。さらには、上記第３の実施形態のように、副操作方向の基準位置に対して反力を付与する態様とすることもできる。このように、上記各実施形態を適宜組み合わせる態様とすることもできる。
【０１０１】
他方、上記第５，第６の実施形態においては、エアバッグの展開が不可避となったと判断したときに、ステアリングホイール１２の副操作方向への移動を規制するようにしているが、エアバッグの展開が不可避となるほか、エアバッグの展開とともに副操作方向への移動を規制する態様とすることなどもできる。この場合、エアバッグが展開するまでは、副操作方向への移動の規制を受けることなく、ドライバがステアリングホイール１２を副操作方向へ操作することができるようになる。
【０１０２】
また、上記各実施形態において、副操作方向は押し引き方向ＤＳ１および揺動方向の２方向を設定しているが、その他の方向を含めたさらに多くの方向を設定することもできるし、逆に１方向のみとすることもできる。ただし、ステアリングホイール１２が全体的に移動する方向を示し、たとえばステアリングホイール１２の表面に設けられたスイッチを押し込んで操作する際のスイッチの押し込み方向などは含めないものである。
【符号の説明】
【０１０３】
１…操舵装置、１１…ドライブシャフト、１２…ステアリングホイール、１３…ラックアンドピニオン機構、１４Ｌ，１４Ｒ…前輪、１５Ｒ，１５Ｌ…タイロッド、１６…反力アクチュエータ、１７…ロック機構、１８…エアバッグモジュール、２０…ＥＣＵ、２１…障害物検知センサ、２２…操舵角センサ、２３…押し引きストロークセンサ、２４…揺動角センサ、２５…車輪速センサ、２６…横Ｇセンサセンサ、２７…ヨーレートセンサ、３０…操舵ＥＣＵ、３１…接触可能性算出部、３２…接触回避可能性算出部、３３…作動制御部、３４…規制対象方向決定部、３５…エアバッグ展開不可避状態判断部、４０…エアバッグＥＣＵ、４１…エアバッグ展開判定部、４２…エアバッグ作動部、ＤＭ…主回転方向、ＤＳ１…押し引き方向（副操作方向）、ＤＳ２…揺動方向（副操作方向）、Ｍ…車両。
【図１】
2011143840.tif 000003
【図２】
2011143840.tif 000004
【図３】
2011143840.tif 000005
【図４】
2011143840.tif 000006
【図５】
2011143840.tif 000007
【図６】
2011143840.tif 000008
【図７】
2011143840.tif 000009
【図８】
2011143840.tif 000010
【図９】
2011143840.tif 000011
【図１０】
2011143840.tif 000012
【図１１】
2011143840.tif 000013
【図１２】
2011143840.tif 000014