(57)【要約】      （修正有）【課題】ステアリングハンドルの操舵角と車輪の転舵角が対応しない場合に、両者間のズレを容易に解消することが可能なステアリングハンドル、電子制御ユニット及びステアリングシステムに関する【解決手段】ステアリングハンドル１０は、ステアリングハンドル１０と機械的に切り離される車輪７０の転舵角Ｙに対するステアリングハンドルの操舵角ＸのズレＺの向き及び／又は大きさを表す信号に基づき、ズレＺの向き及び／又は大きさをドライバーに伝達可能な伝達部２０を有する。ステアリングハンドル１０は、例えば、複数の複数の照明部材として複数のＬＥＤが配置されている伝達部２０を有することができ、ズレＺの向き及び／又は大きさを表す信号に基づいて点灯するＬＥＤが決定されるので、ズレＺの向き及び／又は大きさをドライバーに伝達することができる。【選択図】図２
2015016814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられたステアリングハンドルと機械的に切り離される車輪の転舵角に対する前記ステアリングハンドルの操舵角のズレの向き及び／又は大きさを表す信号に基づき、前記向き及び／又は前記大きさをドライバーに伝達可能な伝達部を
有するステアリングハンドル。
【請求項２】
ドライバーが保持可能な保持部であって、ステアリングハンドルの外縁を形成する前記保持部と、
少なくとも３つの伝達部材で構成される伝達部であって、前記少なくとも３つの伝達部材の各々が前記保持部の全周に略等間隔に配置される、伝達部と、
を有するステアリングハンドル。
【請求項３】
ステアリングハンドルの操舵角を表す第１の信号及び車輪の転舵角を表す第２の信号から、前記車輪の前記転舵角に対する前記ステアリングハンドルの前記操舵角のズレの向き及び大きさを算出する算出部と、
前記ズレの前記大きさが閾値を超えていると判定し、且つ、車両の速度を表す第３の信号から前記速度が基準値以下であると判定した場合に、前記ステアリングハンドルが操作されても、前記車輪の前記転舵角が変化しない手動補正モードを実行する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記向き及び／又は前記大きさを表す信号に基づき前記ステアリングハンドルに設けられている伝達部を制御する、電子制御ユニット。
【請求項４】
前記制御部は、前記手動補正モードが作動していないときは通常モードを実行し、
前記通常モードが実行されると、前記算出部は、前記ステアリングハンドルの前記操舵角に基づいて前記車輪の自動目標転舵角を算出し、
前記制御部は、前記転舵角が前記自動目標転舵角と一致するように前記車輪を駆動する転舵アクチュエータを制御する、請求項３に記載の電子制御ユニット。
【請求項５】
前記制御部は、前記手動補正モードが作動しているときは補助モードを実行し、
前記補助モードが実行されると、前記制御部は、前記ステアリングハンドルの操作に応じて、前記ズレが解消するように、前記転舵アクチュエータを制御する、請求項４に記載の電子制御ユニット。
【請求項６】
前記制御部は、前記手動補正モードが作動した後、所定時間経過しても前記ステアリングハンドルの前記操舵角が変化しないときは前記手動補正モードの代わりに自動補正モードを実行し、
前記自動補正モードが実行されると、前記算出部は、前記ズレの前記向き及び前記大きさに基づいて前記ステアリングハンドルの前記自動目標操舵角を算出する、請求項４又は５に記載の電子制御ユニット。
【請求項７】
請求項１又は２に記載のステアリングハンドルと、
請求項３から６のいずれか１項に記載の電子制御ユニットと、
前記ステアリングハンドルの前記操舵角を検出する操舵角検出部と、
前記車輪の前記転舵角を検出する転舵角検出部と、
前記車両の前記速度を検出する速度検出部と、
を有するステアリングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングハンドルの操舵角と車輪の転舵角が対応しない場合に、両者間のズレを容易に解消することが可能なステアリングハンドル、電子制御ユニット及びステアリングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１の図２に、ステアリングシステム及び電子制御ユニットとして、ステアバイワイヤシステム１及び制御手段２１が開示されている。図２が示すように、ステアバイワイヤシステム１は、ステアリングホイール２と、左右の車輪３、４とが、機械的に切り離されている。段落[００１２]及び[００１３]によれば、ステアバイワイヤシステム１の制御手段２１が、ステアリングホイール２の操作状態を考慮して、左右の車輪３，４を操舵する操舵機構５の制御を行っている。
【０００３】
ここで、特許文献１の段落[００１７]の記載によれば、ステアリングホイールは、左右の車輪と機械的に切り離されているため、ステアリングホイール２の操舵角と、車輪３、４の転舵角との整合が取れていない状態が発生することがある。このような状態は、例えば、ステアバイワイヤシステム１の停止中にステアリングロックがかからない範囲でステアリングホイール２を切ることで発生する。ステアリングホイール２の操舵角と、車輪３、４の転舵角との整合が取れていないため、特許文献１には、車両が停止（車速が０）であることを条件として、ステアバイワイヤシステム１の制御手段２１がステアリングホイール２を自動操舵し、両者の整合をとる構成が開示されている。
【０００４】
ところで、特許文献１に開示されるステアリング装置の電子制御ユニット（制御手段２１）は、ステアリングホイール２の操舵角と車輪３、４の転舵角との整合をとるために、ステアリングホイール２を自動操舵する。このような自動制御によりステアリングホイール２の操舵が行われるタイミングは、車速が０になったときである。そのため、ドライバーは、車輪３、４の転舵角に対するステアリングホイール２の操舵角のズレが生じたことを認識できない。また、車両が停止した際に、自動操舵によってドライバーの意に反したステアリングホイール２の回転動作が発生し得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−０７１６９２号公報
【発明の概要】
【０００６】
本発明の１つの目的は、車輪の転舵角に対してステアリングの操舵角に発生したズレを、ドライバーが認識できるステアリングハンドル等を提供することにある。本発明のもう１つの目的は、ドライバーの意に沿ってそのズレを解消できるステアリングシステム等を提供することにある。本発明の他の目的は、以下に例示する態様及び好ましい実施形態、並びに添付の図面を参照することによって、当業者に明らかになるであろう。
【０００７】
以下に、本発明の概要を容易に理解するために、本発明に従う態様を例示する。
【０００８】
第１の態様において、ステアリングハンドルは、
車両に設けられたステアリングハンドルと機械的に切り離される車輪の転舵角に対する前記ステアリングハンドルの操舵角のズレの向き及び／又は大きさを表す信号に基づき、前記向き及び／又は前記大きさをドライバーに伝達可能な伝達部を有する。
【０００９】
何らかの原因で、車輪の転舵角に対するステアリングハンドルの操舵角のズレが生じると、ステアリングハンドルの伝達部がそのズレの方向及び／又は大きさをドライバーに伝達することができる。仮に、ステアリングハンドルの操舵角のズレが生じたことだけを表す信号に基づき、伝達部がドライバーにそのズレが生じたこと認識させたとしても、ドライバーがそのズレの方向及び／又は大きさを認識できない限り、ドライバーは、手動でステアリングハンドルを操作することができない。言い換えれば、ドライバーがステアリングハンドルの操舵角のズレの方向及び／又は大きさを認識することができるので、その後、ドライバーは、そのズレが発生していることを認識しながら、そのズレを解消するようにステアリングハンドルを操作することができる。
【００１０】
第２の態様において、ステアリングハンドルは、
ドライバーが保持可能な保持部であって、ステアリングハンドルの外縁を形成する前記保持部と、
少なくとも３つの伝達部材で構成される伝達部であって、前記少なくとも３つの伝達部材の各々が前記保持部の全周に略等間隔に配置される、伝達部と、
を有する。
【００１１】
ドライバーが保持する保持部の全周の略等間隔に、伝達部として例えば照明部材が配置されているので、例えば、車輪の転舵角に対するステアリングハンドルの操舵角のズレが生じた場合には、ドライバーはそのズレの向きを少なくとも３つの照明部材のうちの例えば１つの照明部材の点灯により視覚を通じて認識することができる。また、少なくとも３つの照明部材は、保持部の全周に略等間隔に配置されているので、ステアリングハンドルの回転角度に関わらず、少なくとも３つの照明部材の中から１つの照明部材を基準照明部材（例えば基準ＬＥＤ）選択し、その基準照明部材（例えば基準ＬＥＤ）の例えば右に１つ隣の照明部材を点灯させる。これにより、ドライバーは、ステアリングハンドルの操舵角のズレの向きを正確に認識することができる。
【００１２】
また、点灯する照明部材の数を制御することにより、ドライバーは、ステアリングハンドルの操舵角のズレの大きさを認識することができる。
【００１３】
第３の態様において、電子制御ユニットは、
ステアリングハンドルの操舵角を表す第１の信号及び車輪の転舵角を表す第２の信号から、前記車輪の前記転舵角に対する前記ステアリングハンドルの前記操舵角のズレの向き及び大きさを算出する算出部と、
前記ズレの前記大きさが閾値（第１閾値）を超えていると判定し、且つ、車両の速度を表す第３の信号から前記速度が基準値以下であると判定した場合に、前記ステアリングハンドルが操作されても、前記車輪の前記転舵角が変化しない手動補正モードを実行する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記向き及び／又は前記大きさを表す信号に基づき前記ステアリングハンドルに設けられている伝達部を制御する。
【００１４】
所定の条件を具備したときに、手動補正モードが実行され、ドライバー自身がステアリングハンドルを操作してステアリングハンドルの操舵角のズレを解消するので、ドライバーの意に反したステアリングハンドルの回転動作が発生しない。また、電子制御ユニットの制御部がステアリングハンドルの伝達部を制御するので、ドライバーは、ステアリングハンドルの操舵角のズレの向き及び／又は大きさを認識しながら、そのズレを解消することができる。
【００１５】
第４の態様において、第３の態様の電子制御ユニットは、
前記制御部は、前記手動補正モードが作動していないときは通常モードを実行し、
前記通常モードが実行されると、前記算出部は、前記ステアリングハンドルの前記操舵角に基づいて前記車輪の自動目標転舵角を算出し、
前記制御部は、前記転舵角が前記自動目標転舵角と一致するように前記車輪を駆動する転舵アクチュエータを制御してもよい。
【００１６】
車輪の転舵角に対するステアリングハンドルの操舵角のズレが生じていないときには、通常モードが実行される。通常モードの実行中は、ドライバーによるステアリングハンドルの操舵による操舵角の大きさ及び向きを考慮して、車輪の転舵角が制御されるので、ドライバーの意図したように車両を操向することができる。
【００１７】
第５の態様において、第４の態様の電子制御ユニットは、
前記制御部は、前記手動補正モードが作動しているときは補助モードを実行し、
前記補助モードが実行されると、前記制御部は、前記ステアリングハンドルの操作に応じて、前記ズレが解消するように、前記転舵アクチュエータを制御してもよい。
【００１８】
補助モードが実行されると、ドライバーによるステアリングハンドルの操作に応じてズレが解消する方向に車輪が転舵されるので、ドライバーによるステアリングハンドルの操作の負担が軽減される。
【００１９】
第６の態様において、第４又は第５の態様の電子制御ユニットは、
前記制御部は、前記手動補正モードが作動した後、所定時間経過しても前記ステアリングハンドルの前記操舵角が変化しないときは前記手動補正モードの代わりに自動補正モードを実行し、
前記自動補正モードが実行されると、前記算出部は、前記ズレの前記向き及び前記大きさに基づいて前記ステアリングハンドルの前記自動目標操舵角を算出してもよい。
【００２０】
手動補正モードの実行が開始されたときから所定時間経過しても、ドライバーによるステアリングハンドルの操舵が検出されない場合、例えば、電話中等でステアリングハンドルの操舵をすることができない状況であると制御部が判断して、ステアリングハンドルを自動操舵してズレを解消する。その場合も、ドライバーはステアリングハンドルの伝達部によりズレが生じていること及びその向きを認識することができるので、ドライバーはステアリングハンドルの回転動作が発生すること及びその向きを予測することができる。
【００２１】
第７の態様において、ステアリングシステムは、
請求項１又は２に記載のステアリングハンドルと、
請求項３から６のいずれか１項に記載の電子制御ユニットと、
ステアリングハンドルの操舵角を検出する操舵角検出部と、
車輪の転舵角を検出する転舵角検出部と、
車両の速度を検出する速度検出部と、
を有する。
【００２２】
電子制御ユニットが車輪の舵角に対するステアリングハンドルの操舵角のズレの方向及び／又は大きさを、ステアリングハンドルの伝達部を用いてドライバーに伝達する。そうすると、ドライバーは、ステアリングハンドルの伝達部の指示に従ってそのズレを解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に従う第１の実施形態におけるステアリングシステムの構成の例を示すブロック図である。
【図２】図２（Ａ）から図２（Ｃ）はステアリングハンドル１０の一連の動作例を示す図である。
【図３】図３（Ａ）と図３（Ｂ）の各々は、ステアリングハンドル１０の操舵角Ｘと基準ＬＥＤの関係を示す図である。
【図４】本発明に従う第１の実施形態におけるステアリングシステムの動作例を示すフロー図である。
【図５】車輪７０の転舵角Ｙと対応操舵角Ｘ'の関係を示す図である。
【図６】図６（Ａ）から図６（Ｃ）は第１の表示形式を採用する手動補正モードの一連の動作例を示す図である。
【図７】図７（Ａ）から図７（Ｃ）は第２の表示形式を採用する手動補正モードの一連の動作例を示す図である。
【図８】本発明に従う第２の実施形態におけるステアリングシステムの構成の例を示すブロック図である。
【図９】本発明に従う第２の実施形態におけるステアリングシステムの動作例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に説明する好ましい実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、当業者は、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。
【００２５】
１．第１の実施形態
１−１．全体の構成
図１を用いて、本発明に従う第１の実施形態におけるステアリングシステムの構成の例を説明する。図１に示されるステアリングシステムは、例えば複数の照明部材（例えばＬＥＤ等）で構成される伝達部２０を有するステアリングハンドル１０と、ステアリングハンドル１０の操舵角Ｘを検出する操舵角検出部３０と、車両の速度Ｖを検出する速度検出部４０と、車輪７０の転舵角Ｙを制御する転舵アクチュエータ５０と、例えば２つの車輪７０，７０の転舵角Ｙを検出する転舵角検出部６０と、マイクロコンピュータで構成され例えば算出部９０と制御部１００とを備える電子制御ユニット（ＥＣＵ）８０と、を備える。図１に示されるステアリングシステムにおいて、ステアリングハンドル１０と少なくとも１つの車輪７０とが機械的に切り離されている。
【００２６】
操舵角検出部３０は、ステアリングハンドル１０の操舵角Ｘを検出し、ＥＣＵ８０に対し操舵角Ｘを表す第１の信号を送信する。操舵角Ｘ０は、車両が直進するときのステアリングハンドル１０の角度である（以下ステアリングハンドル１０の初期状態として、操舵角Ｘ０は、例えば、０［ｄｅｇ］が設定される。）。また、ステアリングハンドル１０が右回転すれば例えば正の操舵角Ｘを表し、左回転すれば例えば負の操舵角Ｘを表す。ここで、操舵角検出部３０は、絶対回転量（回転角と回転数）を検出しなくてもよく、少なくとも例えば−１８０［ｄｅｇ］から例えば１８０［ｄｅｇ］の範囲の回転角を検出すればよい。
【００２７】
転舵角検出部６０は、車輪７０の転舵角Ｙを検出し、ＥＣＵ８０に対し転舵角Ｙを表す第２の信号を送信する。転舵角Ｙ０は、車両が直進するときの車輪７０の角度である（以下車輪７０の初期状態として、転舵角Ｙ０は、例えば、０［ｄｅｇ］が設定される。）。また、車両が右旋回する方向に車輪７０が向けば例えば正の転舵角Ｙを表し、左旋回する方向に車輪７０が向けば例えば負の転舵角Ｙを表す。
【００２８】
速度検出部４０は、車両の速度Ｖ（絶対値）を検出し、ＥＣＵ８０に対し速度Ｖを表す第３の信号を送信する。
【００２９】
転舵アクチュエータ５０は、例えば、図示されていない転舵モータと、図示されていない減速機構とを備えている。減速機構は、転舵モータの回転を減速して転舵シャフト５３に伝達し、転舵アクチュエータ５０は車輪７０の転舵角Ｙを変化させる。
【００３０】
ＥＣＵ８０は、例えばマイクロコンピュータから構成される。図１には、算出部９０と制御部１００とを備えるＥＣＵ８０が示されているが、図示されていない通信部（Ｉ／Ｏインターフェース部）や図示されていない記憶部も備えることができる。
【００３１】
ここで、図１に示されるステアリングシステムの一般的な動作（以下、通常モードとも呼ぶ。）について説明する。なお、車輪の転舵角Ｙに対するステアリングの操舵角ＸのズレＺが生じたときの動作については後述する。
【００３２】
ドライバーによりステアリングハンドル１０の操作がなされると、操舵角検出部３０は、ステアリングハンドル１０の操舵角Ｘを検出し、操舵角ＸをＥＣＵ８０に対し送信する。ＥＣＵ８０の通信部が操舵角Ｘを受信すると、ＥＣＵ８０の算出部９０は、操舵角Ｘに基づいて車輪７０の自動目標転舵角Ｙ'を算出する。ＥＣＵ８０の制御部１００は、車輪７０の転舵角Ｙが自動目標転舵角Ｙ'と一致するように、転舵アクチュエータ５０を制御する。
【００３３】
したがって、ステアリングハンドル１０と車輪７０とが機械的に切り離されているステアリングシステムであっても、ドライバーによるステアリングハンドル１０の操作に基づいて、車両を操向することができる。
【００３４】
また、通常モードの実行中に危険回避が必要となった場合、ＥＣＵ８０の制御部１００は、危険回避モードを実行し、ＥＣＵ８０の算出部９０は、ステアリング１０とは無関係に目標転舵角Ｙ'を決定する。その結果、ステアリングハンドル１０の操舵角Ｘと車輪７０の転舵角Ｙとの間にズレＺが生じ得る。
【００３５】
１−２．ステアリングハンドルの動作
図２及び図３を用いて、本発明に従うステアリングハンドル１０の動作の例について説明する。図２（Ａ）に示されるステアリングハンドル１０は、ドライバーがステアリングハンドル１０を保持することができる保持部１０ｒ（例えばリム）と、複数の照明部材として６個のＬＥＤ（２０−１〜２０−６）が配置されている伝達部２０と、を有している。保持部１０ｒは、ステアリングハンドル１０の外縁を形成するように構成されている。６個のＬＥＤ（２０−１〜２０−６）の各々は、ステアリングハンドル１０の保持部１０ｒの全周に略等間隔に設けられている。
【００３６】
図２（Ａ）は、正面視におけるステアリングハンドル１０の初期状態を示す。操舵角Ｘは、図２（Ａ）に示されるステアリングハンドル１０の初期状態におけるＬＥＤ２０−１の位置からＬＥＤ２０−１が、中心点１０ｃを中心としてどれだけ回転したかを表す。ステアリングハンドル１０の初期状態におけるＬＥＤ２０−１の位置が、図２（Ｂ）に示されるＬＥＤ２０−１の位置まで移動するようにステアリングハンドル１０が右回転すれば、操舵角Ｘは、６０［ｄｅｇ］である。さらに図２（Ｃ）に示されるＬＥＤ２０−１の位置までステアリングハンドル１０が右回転すれば、操舵角Ｘは、１２０［ｄｅｇ］である。
【００３７】
ステアリングハンドル１０の伝達部２０に配置された複数のＬＥＤのうち１個のＬＥＤが基準ＬＥＤとなる。基準ＬＥＤとなるＬＥＤは、ドライバーからステアリングハンドル１０を正面に見て、常にステアリングハンドル１０の頂部に最も近いＬＥＤであり、操舵角Ｘに基づいて基準ＬＥＤが替わる。ステアリングハンドル１０の初期状態においては、ＬＥＤ２０−１が基準ＬＥＤである。そして図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）に示されるようにステアリングハンドル１０が右回転されると、基準ＬＥＤはＬＥＤ２０−１からＬＥＤ２０−６に替わり、さらにステアリングハンドル１０が右回転されると、基準ＬＥＤはＬＥＤ２０−５に替わる。
【００３８】
図３を用いて、基準ＬＥＤが替わるタイミングについて説明する。図３（Ａ）に示されるステアリングハンドル１０には、６個のＬＥＤが配置されているので、３６０［ｄｅｇ］／６＝６０［ｄｅｇ］より、６個のＬＥＤの各々は、基準ＬＥＤとなる６０［ｄｅｇ］の操舵角Ｘの範囲を有する。すなわち、ＬＥＤ２０−１は、操舵角Ｘが例えば−３０［ｄｅｇ］から例えば３０［ｄｅｇ］までの範囲で基準ＬＥＤとなる。同じように、ＬＥＤ２０−２は例えば３０［ｄｅｇ］から例えば９０［ｄｅｇ］、ＬＥＤ２０−３は例えば９０［ｄｅｇ］から例えば１５０［ｄｅｇ］、ＬＥＤ２０−４は例えば１５０［ｄｅｇ］から例えば−１５０［ｄｅｇ］（２１０［ｄｅｇ］）、ＬＥＤ２０−５は例えば−１５０［ｄｅｇ］から例えば−９０［ｄｅｇ］、ＬＥＤ２０−６は例えば−９０［ｄｅｇ］から例えば−３０［ｄｅｇ］の操舵角Ｘの範囲で基準ＬＥＤとなる。
【００３９】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）が示すとおり、操舵角検出部３０の回転角検出範囲に合わせて、−１８０［ｄｅｇ］から１８０［ｄｅｇ］の操舵角Ｘの範囲で、基準ＬＥＤと操舵角Ｘの関係が定められている。例えば、ステアリングハンドル１０が右に２２０［ｄｅｇ］回転された場合、操舵角検出部３０は、操舵角Ｘ＝−１４０［ｄｅｇ］を検出するので、ＬＥＤ２０−３が基準ＬＥＤとなる。さらに、ステアリングハンドル１０が１回転以上回転された場合であっても、操舵角検出部３０が検出する操舵角Ｘに基づいて基準ＬＥＤが決定される。例えば、右に４００［ｄｅｇ］回転されたとき、操舵角検出部３０は、例えば操舵角Ｘ＝４０［ｄｅｇ］を検出するので、ＬＥＤ２０−６が基準ＬＥＤとなる。
【００４０】
なお、ステアリングハンドル１０の伝達部２０に配置されるＬＥＤの個数により、配置される各々のＬＥＤの基準ＬＥＤとなる範囲は変動する。各々のＬＥＤの基準ＬＥＤとなる操舵角Ｘの範囲は、３６０［ｄｅｇ］をステアリングハンドル１０の伝達部２０に配置されるＬＥＤの個数で除算した角度の範囲である。例えば、図７に示されるステアリングハンドル１０の伝達部２０は、１０個のＬＥＤが配置されている。したがって、３６０［ｄｅｇ］／１０個＝３６［ｄｅｇ］より、各々のＬＥＤの基準ＬＥＤとなる操舵角Ｘの範囲は、３６［ｄｅｇ］である。
【００４１】
１−３．ステアリングシステムの動作
図１に示されるステアリングシステムは、上述したように危険回避モードが実行された等が原因で、ステアリングハンドル１０の操舵角Ｘと、車輪７０の転舵角Ｙとの関係に整合がとれていない状態が発生し得る。この整合が取れていない状態を解消するフローを、図４を用いて説明する。まず、ステップＳ１０１で、ＥＣＵ８０の例えば通信部は、操舵角検出部３０からステアリングハンドル１０の操舵角Ｘを受信する。
【００４２】
ステップＳ１０２で、ＥＣＵ８０の通信部は、転舵角検出部６０から車輪７０の転舵角Ｙを受信する。するとＥＣＵ８０の算出部９０は、受信した転舵角Ｙに対応するステアリングハンドル１０の操舵角である対応操舵角Ｘ'を算出する。
【００４３】
ここで、転舵角Ｙと対応操舵角Ｘ'の関係を、図５を用いて説明する。図５は、例えば右に５４０［ｄｅｇ］まで回転させることができるステアリングハンドル１０と、右に４５［ｄｅｇ］まで回転させることができる車輪７０と、を備えた車両における、右方向（正方向）の転舵角Ｙと右方向（正方向）の対応操舵角Ｘ'の関係を示す。
【００４４】
図５に示される車両は、車輪７０の転舵角Ｙ＝４５［ｄｅｇ］であるときに、対応操舵角Ｘ'＝５４０［ｄｅｇ］となる。同様に、図５に示される車両は、車輪７０の転舵角Ｙ＝３０［ｄｅｇ］のときに対応操舵角Ｘ'＝３６０［ｄｅｇ］となり、車輪７０の転舵角Ｙ＝１５［ｄｅｇ］のときに対応操舵角Ｘ'＝１８０［ｄｅｇ］となる。この関係は、ステアリングハンドル１０の最大可能回転角や、車輪７０の最大可能回転角の違い等によって、車両毎に異なるものである。
【００４５】
フローがステップＳ１０３に進むと、ＥＣＵ８０の算出部９０はズレＺを算出する。ここで、ズレＺを算出するときには、上述した操舵角検出部３０の回転角検出範囲に合わせて、対応操舵角Ｘ'は、−１８０［ｄｅｇ］から１８０［ｄｅｇ］の範囲に変換される。ＥＣＵ８０の算出部９０は、Ｘ'−Ｘを計算し、車輪７０の転舵角に対するステアリングハンドル１０の操舵角のズレＺを算出する。ズレＺが正の値であれば、車輪７０の転舵角Ｙに対してステアリングハンドル１０の操舵角Ｘが小さいことを表す。すなわち、ズレＺが正の値であれば、ズレＺを解消するためにステアリングハンドル１０を右に回転させる必要がある。
【００４６】
また、Ｘ'−Ｘで算出したズレＺの絶対値が１８０［ｄｅｇ］より大きい場合、符号を反転し、且つ、絶対値を１８０［ｄｅｇ］より小さくする。具体的には、Ｘ'−Ｘで求めたズレＺの絶対値が１８０［ｄｅｇ］より大きく、且つ、Ｚの符号が正であるとき、Ｚの値に−３６０［ｄｅｇ］を加算して得られた値をズレＺとして扱う。逆に、Ｘ'−Ｘで求めたズレＺの絶対値が１８０［ｄｅｇ］より大きく、且つ、Ｚの符号が負であるとき、３６０［ｄｅｇ］を加算して得られた値をズレＺとして扱う。
【００４７】
ステップＳ１０４では、ＥＣＵ８０の制御部１００は、ステップＳ１０２で算出されたズレＺの絶対値が、ステアリングハンドルの遊び分を考慮したずれ角である例えば５［ｄｅｇ］（第１閾値）を超えているか否か判定する。制御部１００が、ズレＺの絶対値が例えば５［ｄｅｇ］（第１閾値）を超えていると判定したときは、フローはステップＳ１０５に進む。一方、制御部１００が、ズレＺの絶対値が例えば５［ｄｅｇ］（第１閾値）を超えていないと判定したときは、フローはステップＳ１１１に進む。
【００４８】
フローがステップＳ１０５に進むと、ＥＣＵ８０の算出部９０は、ステアリングハンドル１０の操舵角Ｘの値から、ステアリングハンドル１０の伝達部２０に配置された複数のＬＥＤから１つの基準ＬＥＤとなるＬＥＤ番号を算出する。算出部９０は、操舵角Ｘの値と基準ＬＥＤとなるＬＥＤ番号を対応付けたテーブルを参照して基準ＬＥＤとなるＬＥＤ番号を算出するのが好ましい。操舵角Ｘの値と基準ＬＥＤとなるＬＥＤ番号を対応付けたテーブルは、ＥＣＵ８０の記憶部又はその他の記憶素子に記憶されていることが好ましい。
【００４９】
フローがステップＳ１０６に進むと、ＥＣＵ８０の制御部１００は、ステップＳ１０３で求めたズレＺが例えば０［ｄｅｇ］より大きいか判定する。すなわち、ズレＺの値が例えば正の値であるか又は例えば負の値であるかのいずれかを判定する。ズレＺの値が正の値であると判定すればステップＳ１０７に進む。一方、ズレＺの値が負の値であると判定すればステップＳ１０８に進む。
【００５０】
フローがステップＳ１０７に進むと、ＥＣＵ８０の制御部１００は、ステアリングハンドル１０の伝達部２０に配置された複数のＬＥＤの中から、ステップＳ１０５で決定された基準ＬＥＤより右側にＮ番目のＬＥＤ（以下、点灯ＬＥＤとも呼ぶ。）を点灯させる。一方、フローがステップＳ１０８に進むと、ＥＣＵ８０の制御部１００は、ステアリングハンドル１０の伝達部２０に配置された複数のＬＥＤの中から、ステップＳ１０５で決定された基準ＬＥＤより左側にＮ番目のＬＥＤを点灯させる。
【００５１】
ステップＳ１０７又はステップＳ１０８における変数Ｎは、後述する第１の表示形式又は後述する第２の表示形式に依存する変数である。さらに変数Ｎは、ステアリングハンドル１０の伝達部２０に配置された複数のＬＥＤの個数によっても異なる。これらの違いは、具体例を用いて後述する。
【００５２】
ステップＳ１０９で、ＥＣＵ８０の通信部は、速度検出部４０から車両の速度Ｖを受信する。速度Ｖを受信したらＥＣＵ８０の制御部１００は、速度Ｖが例えば０であるか否か判定する。すなわち、例えば車両が動いているか又は例えば停止しているかのいずれかを判定する。制御部１００が、例えば車両は停止していると判定するとフローはステップＳ１１０に進み、制御部１００は、ドライバーがステアリングハンドル１０を操作しても車輪７０の転舵角Ｙが変化しない手動補正モードを実行する。すなわち、手動補正モードの実行中は、操舵角Ｘが変化しても、算出部９０が自動目標転舵角Ｙ'を算出しないようにする。一方、制御部１００が、例えば車両が動いていると判定するとフローはステップＳ１１２に進み、ＥＣＵ８０の制御部１００は、通常モードの実行を継続する。
【００５３】
ステップＳ１０４で、ＥＣＵ８０の制御部１００が、ズレＺの絶対値が例えば５［ｄｅｇ］（第１閾値）を超えていないと判定すると、ズレＺが生じていない若しくはズレＺが解消されたと判定して、フローはステップＳ１１１へ進み、点灯ＬＥＤが点灯している場合は、ＥＣＵ８０の制御部１００は、そのＬＥＤを消灯する。その後フローはステップＳ１１２へ進み、ＥＣＵ８０の制御部１００が通常モードを実行させる。
【００５４】
フローがステップＳ１１０又はステップＳ１１２まで進むと、フローはＳｔａｒｔへ戻りステップＳ１０１からステップＳ１１０又はステップＳ１１２までの動作を繰り返す。
【００５５】
ここで、図６及び図７を用いて、図４のステップＳ１１０に示される手動補正モード実行中のステアリングシステムの動作例を説明する。図６は、ステアリングハンドル１０の伝達部２０がズレＺが生じている向きのみを表示する第１の表示形式を採用した手動補正モードの動作例を示す。一方、図７は、ステアリングハンドル１０の伝達部２０がズレＺの生じている向き及び大きさを表示する第２の表示形式を採用した手動補正モードの動作例を示す。まず、図８を用いて第１の表示形式を採用した手動補正モードの動作例を説明する。
【００５６】
（第１の表示形式を採用した手動補正モードの動作例）
図６（Ａ）は、ステアリングハンドル１０の操舵角Ｘが０［ｄｅｇ］（ステップＳ１０１）、車輪７０の転舵角Ｙが５［ｄｅｇ］（ステップＳ１０２）で、ズレＺが生じている状態を示す。このとき対応操舵角Ｘ'は、図５に示される転舵角Ｙと対応操舵角Ｘ'の関係の例を参考にして計算すると、Ｘ'＝６０［ｄｅｇ］となる（ステップＳ１０２）。したがって、ズレＺ＝Ｘ'−Ｘ＝６０［ｄｅｇ］なので（ステップＳ１０３）、ズレＺの絶対値は５［ｄｅｇ］（第１閾値）を超えていると判定される（ステップＳ１０４）。
【００５７】
操舵角Ｘ＝０［ｄｅｇ］なので、基準ＬＥＤはＬＥＤ２０−１に決定され（ステップＳ１０５）、ズレＺは正の値なので（ステップＳ１０６）基準ＬＥＤ２０−１より右側にＮ番目のＬＥＤが点灯される。ここで、第１の表示形式では、ステアリングハンドル１０の伝達部２０はズレＺが生じている向きのみを表示するので、基準ＬＥＤ２０−１より右側に１番目のＬＥＤであるＬＥＤ２０−２が点灯ＬＥＤとなる。よって、ドライバーはズレＺが生じていること、及び、ズレＺを解消するためにはステアリングハンドル１０を右回転する必要があることを認識することができる。
【００５８】
ここで、車両の速度Ｖが０であれば（ステップＳ１０９）、ＥＣＵ８０の制御部１００は、ステアリングハンドル１０を操作しても車輪７０の転舵角Ｙが変化しない手動補正モードを実行する（ステップＳ１１０）。図６（Ｂ）は、手動補正モード実行中に、ドライバーがステアリングハンドル１０をＡの方向に回転させた結果、操舵角Ｘが３６［ｄｅｇ］になった状態を示す。
【００５９】
このときのズレＺは、Ｚ＝Ｘ'−Ｘ＝２４［ｄｅｇ］である（ステップＳ１０３）。図３（Ｂ）を参照するに、Ｘ＝３６［ｄｅｇ］のときの基準ＬＥＤはＬＥＤ２０−６である（ステップＳ１０５）。ズレＺは正の値なので（ステップＳ１０６）、基準ＬＥＤ２０−６より右側に１番目のＬＥＤであるＬＥＤ２０−１が点灯ＬＥＤとなる（ステップＳ１０７）。よって、ドライバーは、未だズレＺが解消されていないこと、及び、ズレＺを解消するためにはステアリングハンドル１０をさらに右方向に回転させる必要があることを認識することができる。
【００６０】
図６（Ｃ）は、手動補正モード実行中に、ドライバーがステアリングハンドル１０をＡの方向にさらに回転させた結果、操舵角Ｘが６０［ｄｅｇ］になり、ズレＺが解消された状態を示す。
【００６１】
このときのズレＺは、Ｚ＝Ｘ'−Ｘ＝０［ｄｅｇ］である（ステップＳ１０３）。よって、Ｚの絶対値が５［ｄｅｇ］（第１閾値）を超えていないので、ＥＣＵ８０の制御部１００がズレＺは解消されたと判定し（ステップＳ１０４）、点灯ＬＥＤ２０−１を消灯させ（ステップＳ１１１）、手動補正モードを終了させて通常モードを実行する（ステップＳ１１２）。
【００６２】
このように、第１の表示形式を採用した手動補正モードでは、ズレＺが生じたときに、点灯される点灯ＬＥＤの方向にドライバー自身がステアリングハンドル１０を回転させることで、生じたズレＺを解消することができる。なお、ステアリングハンドル１０は、少なくとも３つのＬＥＤを有していれば、基準ＬＥＤ及び点灯ＬＥＤを定めることができるので、ドライバーはステアリングハンドル１０を回転させる方向を認識することができる。
【００６３】
（第２の表示形式を採用した手動補正モードの動作例）
図７を用いて第２の表示形式を採用した手動補正モードの動作例を説明する。第２の表示形式は、第１の表示形式の変形例であるので、第１の表示形式と異なる部分について詳しく説明し、第１の表示形式と重複する部分については簡単に説明する。
【００６４】
図７（Ａ）は、ステアリングハンドル１０の操舵角Ｘが０［ｄｅｇ］（ステップＳ１０１）、車輪７０の転舵角Ｙが６［ｄｅｇ］（ステップＳ１０２）で、ズレＺが生じている状態を示す。このとき対応操舵角Ｘ'は、図５に示される転舵角Ｙと対応操舵角Ｘ'の関係の例を参考にして計算すると、Ｘ'＝７２［ｄｅｇ］となる（ステップＳ１０２）。したがって、ズレＺ＝Ｘ'−Ｘ＝７２［ｄｅｇ］なので（ステップＳ１０３）、ズレＺの絶対値は５［ｄｅｇ］（第１閾値）を超えていると判定される（ステップＳ１０４）。
【００６５】
操舵角Ｘ＝０［ｄｅｇ］なので、基準ＬＥＤがＬＥＤ２０−１に決定され（ステップＳ１０５）、ズレＺは正の値なので（ステップＳ１０６）基準ＬＥＤ２０−１より右側にＮ番目のＬＥＤが点灯される。ここで、第２の表示形式では、ステアリングハンドル１０の伝達部２０はズレＺの生じている向き及び大きさを表示する。図７に示される例では、ステアリングハンドル１０の伝達部２０はズレＺが「大」と「小」の２つの段階を表す。具体的には、ズレＺの絶対値が例えば５［ｄｅｇ］（第１閾値）を超えており、例えば４０［ｄｅｇ］（第２閾値）以下である場合は、ズレＺは「小」の段階であると判定され、基準ＬＥＤより１つ隣のＬＥＤが点灯ＬＥＤとなる。一方、ズレＺの絶対値が例えば４０［ｄｅｇ］（第２閾値）を超えている場合は、ズレＺは「大」の段階であると判定され、基準ＬＥＤより２つ隣のＬＥＤが点灯ＬＥＤとなる。したがって、図７（Ａ）に示される例においては、ズレＺ＝７２［ｄｅｇ］なので、ズレＺは「大」の段階であると判定され、基準ＬＥＤ２０−１より右側に２番目のＬＥＤであるＬＥＤ２０−３が点灯する。よって、ドライバーは大きなズレＺが生じていること、及び、ズレＺを解消するためにはステアリングハンドル１０を比較的大きく右に回転する必要があることを認識することができる。
【００６６】
ここで、車両の速度Ｖが０であれば（ステップＳ１０９）、ＥＣＵ８０の制御部１００は手動補正モードを実行する（ステップＳ１１０）。図７（Ｂ）は、手動補正モード実行中に、ドライバーがステアリングハンドル１０をＡの方向に回転させた結果、操舵角Ｘが３６［ｄｅｇ］になった状態を示す。
【００６７】
このときのズレＺは、Ｚ＝Ｘ'−Ｘ＝３６［ｄｅｇ］なので（ステップＳ１０３）、基準ＬＥＤはＬＥＤ２０−１０である（ステップＳ１０５）。ここで、ズレＺ＝３６［ｄｅｇ］なので、ズレＺは「小」の段階であると判定され、基準ＬＥＤ２０−１０より右側に１番目のＬＥＤであるＬＥＤ２０−１が点灯する（ステップＳ１０７）。よって、ドライバーは、ズレＺを解消するためにはステアリングハンドル１０をさらに右に回転させる必要があること及びズレＺの大きさが「大」の段階から「小」の段階まで小さくなったことを認識することができる。
【００６８】
図７（Ｃ）は、手動補正モード実行中に、ドライバーがステアリングハンドル１０をＡの方向に回転させた結果、操舵角Ｘが７２［ｄｅｇ］になり、ズレＺが解消された状態を示す。このときのズレＺは、Ｚ＝Ｘ'−Ｘ＝０［ｄｅｇ］である（ステップＳ１０３）。よって、Ｚの絶対値が５［ｄｅｇ］（第１閾値）を超えていないので、ＥＣＵ８０の制御部１００は、ズレＺは解消されたと判定し（ステップＳ１０４）、点灯ＬＥＤ２０−１０を消灯させる（ステップＳ１１１）。そして、ＥＣＵ８０の制御部１００は、手動補正モードを終了させて通常モードを実行する（ステップＳ１１２）。
【００６９】
第２の表示形式においては、ステアリングハンドル１０の伝達部２０に配置された複数のＬＥＤの個数が多ければ、伝達部２０は、図７に示される例のように「大」と「小」の２つの段階だけでなく、ステアリングハンドル１０の伝達部２０は３つ以上の段階を表してもよい。
【００７０】
また、手動補正モードの実行中は、ドライバーのステアリングハンドル１０の操作により操舵角Ｘを変化させてズレＺを解消するものとしているが、ドライバーのステアリングハンドル１０の操作に応じて、例えば転舵角Ｙも変化する補助モードを実行してもよい。補助モードが実行されると、ＥＣＵ８０の制御部１００は、ドライバーのステアリングハンドル１０の操作による操舵角Ｘの変化に応じて、ズレＺが解消する方向に転舵角Ｙが変化するように転舵アクチュエータ５０を制御してもよい。よって、手動補正モードの実行中に補助モードが実行されることによってドライバーによるステアリングハンドル１０の操作の負担が軽減される。
【００７１】
２．第２の実施形態
２−１．全体の構成
第２の実施形態は、第１の実施形態の変形例である。したがって、第１の実施形態と異なる部分のみを説明し、第１の実施形態と重複する部分については説明を省略する。図８を用いて、本発明に従う第２の実施形態におけるステアリングシステムの構成の例を説明する。図１に示される第１の実施形態におけるステアリングシステムの構成の例と異なる点は、第２の実施形態においては、操舵アクチュエータ１１０が図示されていないステアリングシャフトに設けられている点である。操舵アクチュエータ１１０は、例えば、図示されていない操舵モータと、図示されていない減速機構とを備えている。減速機構は、操舵モータの回転を減速してステアリングシャフトに伝達し、ステアリングハンドル１０の操舵角Ｘを変化させる。
【００７２】
第２の実施形態では操舵アクチュエータ１１０が設けられているので、転舵角Ｙと操舵角Ｘとの間にズレＺが生じた際に、ステアリングハンドル１０を自動操舵してズレＺを解消する自動補正モードを実行することができる。
【００７３】
２−２．ステアリングシステムの動作
図９を用いて、ステアリングハンドル１０の操舵角Ｘと、車輪７０の転舵角Ｙとの関係に整合が取れていない状態を解消するフローを説明する。図４に示される第１の実施形態におけるステアリングシステムの動作フローとの違いは、ステップＳ１１０の後にステップＳ１１３及びステップＳ１１４が挿入されているところである。
【００７４】
第２の実施形態では、ステップＳ１１０でＥＣＵ８０の制御部１００が手動補正モードを実行した後、フローはステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１３で、ＥＣＵ８０の制御部１００は、手動補正モードを実行してから所定時間Ｔが経過するまでに操舵角Ｘが変化したか否かを判定する。所定時間Ｔが経過するまでに操舵角Ｘが変化したと判定した場合は、手動補正モードを実行した状態でフローはＳｔａｒｔに戻る。一方、制御部１００が、所定時間Ｔが経過するまでに操舵角Ｘが変化しなかったと判定した場合は、フローはステップＳ１１４に進む。
【００７５】
ステップＳ１１４で、ＥＣＵ８０の制御部１００は自動補正モードを実行する。自動補正モードが実行されると、ＥＣＵ８０の算出部９０は、自動目標操舵角Ｘ''を、対応操舵角Ｘ'の値を代入して算出する。すると、ＥＣＵ８０の制御部１００は、操舵角Ｘが自動目標操舵角Ｘ''に一致するように、操舵アクチュエータ１１０を制御し、ステアリングハンドル１０を操舵する。
【００７６】
ここで、所定時間Ｔは、予め設定されていてもよく、ドライバーの好みによって設定変更できるようにしてもよい。ただし、所定時間Ｔは、手動補正モードが実行されてから、ドライバーが、ステアリングハンドル１０の操作を開始するまでにかかる通常の時間は、十分確保されていることが好ましい。また、手動補正モードから自動補正モードに切り替わるタイミングを、ステアリングハンドル１０の伝達部２０又は後述する第２の伝達部が報知してもよい。
【００７７】
自動補正モードのステアリングハンドル１０の操舵により、ＥＣＵ８０の制御部１００が、ステップＳ１０４でズレＺの絶対値が５［ｄｅｇ］（第１閾値）を超えていないと判定したときは、ステップＳ１１１で点灯ＬＥＤを消灯する。そして、ＥＣＵ８０の制御部１００は、ステップＳ１１２で自動補正モードを終了させて通常モードを実行し、フローはＳｔａｒｔへ戻る。
【００７８】
なお、一度自動補正モードが実行されてからフローが再度ステップＳ１１０まで進んだときは、ステップＳ１１０及びステップＳ１１３をスキップしてもよい。その代わり、一度自動補正モードが実行された後は、ドライバーによるステアリングハンドル１０の操作が検出されれば、再度手動補正モードが実行されるようにしてもよい。また、自動補正モードの実行中の間、点灯ＬＥＤが点灯するので、ドライバーは、ステアリングハンドル１０が回転することを認識することができるが、安全のためにステアリングハンドル１０の回転速度は例えば１０［ｄｅｇ／ｓｅｃ］以下であることが好ましい。
【００７９】
第１の実施形態及び第２の実施形態の各々において、ステアリングシステムは、ズレＺの大きさを点灯ＬＥＤの位置で表していたが、点灯ＬＥＤの輝度を変化させてズレＺの大きさを表してもよい。例えば、第１の表示形式においては、ズレＺの大きさは表示しないものとしたが、ズレＺの大きさに応じて、例えば点灯ＬＥＤの輝度を変化させるようにして、ズレＺの向きの代わりにズレＺの大きさだけをドライバーに伝達するようにしてもよい。したがって、ステアリングハンドル１０の伝達部２０は、ズレＺの大きさだけを伝達するときは少なくとも１つの照明部材で構成されていればよい。
【００８０】
また、第１の実施形態及び第２の実施形態の各々において、ステアリングハンドル１０の伝達部２０は、ズレＺの大きさを伝達するときは１つ、ズレＺの向きを伝達するときは少なくとも３つ、の振動部材（例えばバイブレータ等）で構成されていてもよい。例えば、ステアリングハンドル１０の保持部１０ｒの全周に複数のバイブレータが、略等間隔に設けられていてもよい。この場合は、ズレＺの向き及び／又は大きさに応じて振動するバイブレータの位置及び／又は強さ（振動幅）を変更させればよい。よって、ドライバーは、ステアリングハンドル１０の保持部１０ｒ上で振動している１つのバイブレータが配置される方向に、ステアリングハンドル１０を回転させることでズレＺを解消することができる。また、１つのバイブレータで伝達部２０が構成されている場合は、ズレＺの大きさに応じて、バイブレータの振動の大きさや振動の頻度を変更することで、ドライバーにズレＺの大きさを伝達させてもよい。よって、ドライバーは、バイブレータの振動が小さくなる方向へステアリングハンドル１０を回転させることでズレＺを解消することができる。
【００８１】
さらに、第１の実施形態及び第２の実施形態の各々において、ステアリングシステムは、伝達部２０とは異なり、図示されていない第２の伝達部（例えばスピーカ）を有していてもよい。第２の伝達部は、ステアリングハンドル１０に設けられていてもよく、また、車両内の他の場所（例えば車内スピーカとして）に設けられていてもよい。例えばステアリングシステムが第２の伝達部としてスピーカを有している場合は、ズレＺの向き及び／又は大きさを音や音声を用いて、ドライバーに伝達してもよい。
【００８２】
本発明は、上述の例示的な実施形態に限定されず、また、当業者は、上述の例示的な実施形態を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができるであろう。
【符号の説明】
【００８３】
１０・・・ステアリングハンドル、２０・・・伝達部、３０・・・操舵角検出部、４０・・・速度検出部、５０・・・転舵アクチュエータ、６０・・・転舵角検出部、７０・・・車輪、８０・・・電子制御ユニット、９０・・・算出部、１００・・・制御部、１１０・・・操舵アクチュエータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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