(57)【要約】【課題】制御の継続性を向上させることのできる車両の制御装置を提供する。【解決手段】モータ制御装置は、制御装置ネットワーク３４を介して接続されたセンサコントローラ３１、アクチュエータコントローラ３２、及び指令コントローラ３３を備える。モータ制御装置は、各コントローラ３１〜３３の間で通信を行うことにより、センサ４０，４１からそれぞれ出力される検出信号Ｓｔ，Ｓθに基づきモータの駆動を制御する。センサコントローラ３１は、ＣＰＵ６０、メモリ６１、監視部６２、ネットワークコントローラ６３、及び周辺デバイス６４を有する。ＣＰＵ６０、ネットワークコントローラ６３、及び周辺デバイス６４はペリフェラルバス６６を介して通信可能に接続されている。監視部６２は、ＣＰＵ６０及びメモリ６１のそれぞれの状態を監視し、それらの少なくとも一方に異常が生じた場合、ネットワークコントローラ６３にバスマスタの権限を付与する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークを介して接続された複数のコントローラ間で通信を行うことにより、車両に搭載されたセンサから出力される検出信号に基づきアクチュエータの駆動を制御する車両の制御装置において、
前記複数のコントローラのうちの所定のコントローラは、演算処理部と、メモリと、前記ネットワークを介して他のコントローラと通信を行うためのネットワークコントローラと、前記ネットワークコントローラ以外の周辺デバイスと、前記演算処理部及び前記メモリの少なくとも一方の状態を監視する監視手段と、を有し、
前記演算処理部、前記ネットワークコントローラ、及び前記周辺デバイスはバスを介して通信可能に接続され、
前記監視手段により前記演算処理部及び前記メモリの少なくとも一方に異常が検出された場合、前記ネットワークコントローラにバスマスタの権限を付与する
ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記監視手段は、前記演算処理部及び前記メモリの少なくとも一方に異常が生じた場合、異常検出信号を前記ネットワークコントローラ及び前記ネットワークを介して前記他のコントローラに送信する
請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記他のコントローラは、前記異常検出信号を受信した場合、前記所定のコントローラとの通信の際に、前記周辺デバイスの動作を直接指示する態様にて通信を行う
請求項２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記他のコントローラは、前記異常検出信号を受信した場合、前記演算処理部にて行われていた処理を代替して行う
請求項２又は３に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記監視手段は、前記演算処理部に異常が生じた場合、前記演算処理部を一旦停止させた後に再起動させるとともに、前記演算処理部を停止させている期間に限り、前記ネットワークコントローラにバスマスタの権限を付与する
請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記複数のコントローラとして、
前記センサの検出信号を取り込むセンサコントローラと、
前記センサコントローラから前記ネットワークを介して取得した情報に基づき前記アクチュエータの制御指令値を演算する指令コントローラと、
前記指令コントローラから前記ネットワークを介して送信される前記制御指令値に基づき前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータコントローラと、を有し、
前記所定のコントローラは、前記センサコントローラであり、前記周辺デバイスとして、前記センサの検出信号を取り込む入力部を有する
請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
【請求項７】
前記複数のコントローラとして、
前記センサの検出信号を取り込むセンサコントローラと、
前記センサコントローラから前記ネットワークを介して取得した情報に基づき前記アクチュエータの制御指令値を演算する指令コントローラと、
前記指令コントローラから前記ネットワークを介して送信される前記制御指令値に基づき前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータコントローラと、を有し、
前記所定のコントローラは、前記アクチュエータコントローラであり、前記周辺デバイスとして、前記アクチュエータの駆動回路に駆動信号を送信する入出力ポートを有する
請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
【請求項８】
車両の操舵機構に操舵力を付与するモータと、
車両の走行路の情報を検出する走行路検出部と、を備え、
前記走行路検出部により検出される前記走行路の情報に基づき前記モータの制御指令値を設定し、同制御指令値に基づき前記モータの駆動を制御するステアリング装置において、
前記モータの駆動を制御するモータ制御装置として、請求項６又は７に記載の制御装置が用いられ、
前記センサとして、操舵角を検出する操舵角センサを有し、
前記アクチュエータとして、前記モータを有し、
前記センサコントローラは、前記操舵角センサの検出信号を取り込み、
前記指令コントローラは、前記モータの制御指令値を設定し、
前記アクチュエータコントローラは、前記制御指令値に基づき前記モータの駆動を制御する
ことを特徴とするステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の制御装置及びステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の制御装置の一つとして、アクチュエータの駆動制御に必要な各種機能を複数のコントローラで分散して実行する制御装置がある。この種の制御装置としては、特許文献１に記載の制御装置がある。
【０００３】
特許文献１に記載の制御装置は、センサコントローラと、指令コントローラと、アクチュエータコントローラとを備えている。各コントローラはネットワークを介して通信可能に接続されている。センサコントローラは、車両に搭載されたセンサから出力される検出信号を取り込む。指令コントローラは、センサの検出信号をセンサコントローラからネットワークを介して取得し、取得したセンサの検出信号に基づきアクチュエータの制御指令値を演算する。また、指令コントローラは、演算した制御指令値をアクチュエータコントローラに送信する。アクチュエータコントローラは、指令コントローラから送信された制御指令値を受信すると、同制御指令値に基づきアクチュエータの駆動を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−４１０４３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、特許文献１に記載の制御装置では、センサコントローラやアクチュエータコントローラに異常が生じるとアクチュエータの駆動制御を継続することができない。例えばセンサコントローラに異常が生じた場合には、センサが正常であっても、指令コントローラはセンサの検出信号を取得することができない。この場合、指令コントローラは制御指令値を演算することができず、結果的にアクチュエータの駆動制御を継続することができない。また、例えばアクチュエータコントローラに異常が生じた場合には、アクチュエータが正常であっても、アクチュエータの駆動制御を継続することができない。
【０００６】
なお、このような課題は、特許文献１に記載の制御装置に限らず、ネットワークを介して接続された複数のコントローラ間で通信を行うことにより、車両に搭載されたセンサから出力される検出信号に基づきアクチュエータの駆動を制御する車両の各種制御装置に共通する課題である。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、制御の継続性を向上させることのできる車両の制御装置及びステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
制御装置において異常の発生頻度の高い要素は演算処理部やメモリである。換言すれば、演算処理部やメモリ以外の装置には異常が発生し難い。
発明者はこの点に着目し、上記課題を解決するために、ネットワークを介して接続された複数のコントローラ間で通信を行うことにより、車両に搭載されたセンサから出力される検出信号に基づきアクチュエータの駆動を制御する車両の制御装置において、前記複数のコントローラのうちの所定のコントローラは、演算処理部と、メモリと、前記ネットワークを介して他のコントローラと通信を行うためのネットワークコントローラと、前記ネットワークコントローラ以外の周辺デバイスと、前記演算処理部及び前記メモリの少なくとも一方の状態を監視する監視手段と、を有し、前記演算処理部、前記ネットワークコントローラ、及び前記周辺デバイスはバスを介して通信可能に接続され、前記監視手段により前記演算処理部及び前記メモリの少なくとも一方に異常が検出された場合、前記ネットワークコントローラにバスマスタの権限を付与することとした。
【０００９】
この構成によれば、所定のコントローラの演算処理部やメモリの少なくとも一方に異常が生じた場合でも、ネットワークコントローラがバスを介して周辺デバイスにアクセスすることができる。これにより、他のコントローラはネットワークコントローラを介して所定のコントローラの周辺デバイスを動作させることができるため、異常の生じた所定のコントローラの有する機能を維持することができる。したがって、アクチュエータの駆動制御を継続することができるため、制御の継続性を向上させることができる。
【００１０】
上記車両の制御装置について、前記監視手段は、前記演算処理部及び前記メモリの少なくとも一方に異常が生じた場合、異常検出信号を前記ネットワークコントローラ及び前記ネットワークを介して前記他のコントローラに送信することが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、他のコントローラが所定のコントローラの異常を検出することができる。
上記車両の制御装置について、前記他のコントローラは、前記異常検出信号を受信した場合、前記所定のコントローラとの通信の際に、前記周辺デバイスの動作を直接指示する態様にて通信を行うことが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、所定のコントローラの演算処理部及びメモリの少なくとも一方に異常が生じた場合でも、他のコントローラが所定のコントローラの周辺デバイスを所要に動作させることが可能となる。
【００１３】
上記車両の制御装置について、前記他のコントローラは、前記異常検出信号を受信した場合、前記演算処理部にて行われていた処理を代替して行うことが好ましい。
この構成によれば、所定のコントローラの演算処理部及びメモリの少なくとも一方に異常が生じた場合でも、所定のコントローラの演算処理部にて行われていた処理を継続することができるため、アクチュエータの駆動制御をより的確に継続することができる。
【００１４】
上記車両の制御装置について、前記監視手段は、前記演算処理部に異常が生じた場合、前記演算処理部を一旦停止させた後に再起動させるとともに、前記演算処理部を停止させている期間に限り、前記ネットワークコントローラにバスマスタの権限を付与することが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、所定のコントローラの演算処理部に異常が生じた場合でも、所定のコントローラと他のコントローラとの間で通信を継続しつつ演算処理部を復帰させることができる。そのため、車両の制御装置の可用性を向上させることができる。
【００１６】
上記車両の制御装置について、前記複数のコントローラとして、前記センサの検出信号を取り込むセンサコントローラと、前記センサコントローラから前記ネットワークを介して取得した情報に基づき前記アクチュエータの制御指令値を演算する指令コントローラと、前記指令コントローラから前記ネットワークを介して送信される前記制御指令値に基づき前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータコントローラと、を有し、前記所定のコントローラは、前記センサコントローラであり、前記周辺デバイスとして、前記センサの検出信号を取り込む入力部を有することが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、センサコントローラの演算処理部やメモリに異常が生じた場合でも、指令コントローラはセンサコントローラのネットワークコントローラを介して入力部からセンサの検出信号を取得することができる。したがって、指令コントローラは制御指令値を演算することができるため、アクチュエータの駆動制御を継続することができる。
【００１８】
上記車両の制御装置について、前記複数のコントローラとして、前記センサの検出信号を取り込むセンサコントローラと、前記センサコントローラから前記ネットワークを介して取得した情報に基づき前記アクチュエータの制御指令値を演算する指令コントローラと、前記指令コントローラから前記ネットワークを介して送信される前記制御指令値に基づき前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータコントローラと、を有し、前記所定のコントローラは、前記アクチュエータコントローラであり、前記周辺デバイスとして、前記アクチュエータの駆動回路に駆動信号を送信する入出力ポートを有することが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、アクチュエータコントローラの演算処理部やメモリに異常が生じた場合でも、指令コントローラがアクチュエータコントローラのネットワークコントローラ及び入出力ポートを介して駆動回路を駆動させることができる。したがって、アクチュエータの駆動制御を継続することができる。
【００２０】
また、車両の操舵機構に操舵力を付与するモータと、車両の走行路の情報を検出する走行路検出部と、を備え、前記走行路検出部により検出される前記走行路の情報に基づき前記モータの制御指令値を設定し、同制御指令値に基づき前記モータの駆動を制御するステアリング装置において、前記モータの駆動を制御するモータ制御装置として、上記の制御装置が用いられ、前記センサとして、操舵角を検出する操舵角センサを有し、前記アクチュエータとして、前記モータを有し、前記センサコントローラは、前記操舵角センサの検出信号を取り込み、前記指令コントローラは、前記モータの制御指令値を設定し、前記アクチュエータコントローラは、前記制御指令値に基づき前記モータの駆動を制御することが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、車両の走行路に応じて車両の操舵角を自動的に変化させる、いわゆる自動操舵制御や、モータから操舵機構に付与される操舵力により車両の走行車線からの逸脱を防止する、いわゆるレーンキープアシスト制御等を実現することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、制御の継続性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ステアリング装置の一実施形態についてその概略構成を示すブロック図。
【図２】実施形態のステアリング装置についてそのモータ制御装置の構成を示すブロック図。
【図３】実施形態のモータ制御装置についてそのセンサコントローラの構成を示すブロック図。
【図４】実施形態のモータ制御装置についてそのアクチュエータコントローラの構成を示すブロック図。
【図５】実施形態のモータ制御装置についてその動作例を示すシーケンスチャート。
【図６】実施形態のモータ制御装置についてその動作例を示すシーケンスチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、ステアリング装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態のステアリング装置１は、運転者のステアリングホイール１１の操作に基づき転舵輪１６を転舵させる操舵機構１０と、モータ２１から操舵機構１０に操舵力を付与する動力付与機構２０と、モータ２１の駆動を制御するモータ制御装置３０とを備えている。
【００２５】
操舵機構１０は、ステアリングホイール１１の回転軸となるステアリングシャフト１２と、ステアリングシャフト１２の下端部にラックアンドピニオン機構１３を介して連結されたラックシャフト１４とを有している。操舵機構１０では、運転者のステアリングホイール１１の操作に伴いステアリングシャフト１２が回転すると、その回転運動がラックアンドピニオン機構１３を介してラックシャフト１４の軸方向の往復直線運動に変換される。このラックシャフト１４の軸方向の往復直線運動がその両端に連結されたタイロッド１５を介して転舵輪１６に伝達されることにより転舵輪１６の転舵角が変化し、車両の進行方向が変更される。
【００２６】
動力付与機構２０は、モータ２１と、モータ２１の出力軸２１ａ及びステアリングシャフト１２を連結する減速機２２とを備えている。モータ２１はブラシ付きモータからなる。動力付与機構２０は、モータ２１の出力軸２１ａの回転を減速機２２により減速してステアリングシャフト１２に伝達することによりステアリングシャフト１２にトルクを付与する。
【００２７】
ステアリング装置１には、車両の状態量や運転者の操作量を検出する各種センサが設けられている。例えばステアリングシャフト１２にはトルクセンサ４０と操舵角センサ４１とが設けられている。トルクセンサ４０は、運転者のステアリング操作に際してステアリングシャフト１２に付与される操舵トルクを検出し、操舵トルクに応じたトルク検出信号Ｓｔを出力する。操舵角センサ４１は、ステアリングシャフト１２の回転角、すなわち操舵角を検出し、操舵角に応じた操舵角検出信号Ｓθを出力する。これらの検出信号Ｓｔ，Ｓθはモータ制御装置３０に取り込まれる。
【００２８】
モータ制御装置３０は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ネットワーク５０を介して他の制御装置、例えばエンジン制御装置５１や自動操舵制御装置５２と通信可能に接続されている。
【００２９】
エンジン制御装置５１は、車両の速度を検出する車速センサ４２を有している。エンジン制御装置５１は、車速センサ４２により検出される車速等の情報に基づき図示しないエンジンの駆動を制御する。
【００３０】
自動操舵制御装置５２は、車両前方を撮像する車載カメラ４３と、車両のインストルメントパネル等に設けられる運転モード切り替えスイッチ４４とを有している。運転モード切り替えスイッチ４４は、運転者の手動操作によりアシストモードと自動操舵モードとを選択することが可能なスイッチである。アシストモードは、運転者のステアリングホイール１１の操作に応じてモータ２１からステアリングシャフト１２に操舵力が付与されることにより操舵補助が行われる、いわゆるアシスト制御が行われるモードである。自動操舵モードは、運転者のステアリングホイール１１の操作によらずにモータ２１からステアリングシャフト１２に付与される操舵力により走行路の状態に応じて操舵角が自動的に変化する、いわゆる自動操舵が行われるモードである。自動操舵制御装置５２は、運転モード切り替えスイッチ４４に対するアシストモードの選択操作を検出した場合には、運転モードがアシストモードに設定された旨の信号を車載ネットワーク５０を介して他の制御装置３０，５１に通知する。また、自動操舵制御装置５２は、運転モード切り替えスイッチ４４に対する自動操舵モードの選択操作を検出した場合には、運転モードが自動操舵モードに設定された旨の信号を車載ネットワーク５０を介して他の制御装置３０，５１に通知する。自動操舵制御装置５２は、運転モードが自動操舵モードである場合、エンジン制御装置５１から車速の情報を取得する。また、自動操舵制御装置５２は、車載カメラ４３により車両前方の画像データを取得し、取得した画像データから例えば車両の走行路面の情報を抽出する等の画像処理を行う。そして自動操舵制御装置５２は、車速と走行路面の情報とに基づき目標操舵角を演算し、演算した目標操舵角をモータ制御装置３０に送信する。
【００３１】
モータ制御装置３０は、トルクセンサ４０及び操舵角センサ４１のそれぞれの検出信号Ｓｔ，Ｓθ、並びにエンジン制御装置５１及び自動操舵制御装置５２から得られる各種情報に基づきモータ２１の駆動を制御する。
【００３２】
次に、モータ制御装置３０の構成について詳述する。
図２に示すように、モータ制御装置３０は、モータ２１の駆動制御に必要な各種機能に応じた複数のコントローラ、具体的にはセンサコントローラ３１と、アクチュエータコントローラ３２と、指令コントローラ３３とを有している。また、モータ制御装置３０は、駆動回路３５と電流センサ３６とを有している。駆動回路３５は、車載バッテリ等の電源から供給される直流電力を交流電力に変換する周知のインバータ回路からなる。駆動回路３５は、生成した交流電力を給電線Ｗを介してモータ２１に供給する。電流センサ３６は給電線Ｗに設けられており、給電線Ｗを流れる電流、すなわちモータ２１に供給される実際の電流値に応じた電流検出信号Ｓｉを出力する。各コントローラ３１〜３３はＣＡＮ等の制御装置ネットワーク３４を介して通信可能に接続されている。センサコントローラ３１は、トルクセンサ４０及び操舵角センサ４１からそれぞれ出力される検出信号Ｓｔ，Ｓθを取り込む機能を有する。指令コントローラ３３は、モータ２１の制御指令値である電流指令値を演算する機能を有する。アクチュエータコントローラ３２は、指令コントローラ３３により演算される電流指令値に基づきモータ２１の駆動を制御する機能を有する。
【００３３】
次に、各コントローラ３１〜３３の構成について詳述する。
図３に示すように、センサコントローラ３１は、演算処理部としてのＣＰＵ６０と、メモリ６１と、監視部６２と、ネットワークコントローラ６３と、周辺デバイス６４とを有している。ＣＰＵ６０及びメモリ６１はＣＰＵバス６５を介して通信可能に接続されている。また、ＣＰＵ６０、ネットワークコントローラ６３、及び周辺デバイス６４はペリフェラルバス６６を介して通信可能に接続されている。なお、ＣＰＵバス６５及びペリフェラルバス６６のそれぞれのバスマスタの権限はＣＰＵ６０が有している。すなわち、ＣＰＵバス６５及びペリフェラルバス６６上の転送処理はＣＰＵ６０により制御されている。
【００３４】
メモリ６１は、各種制御プログラム等が記憶されたＲＯＭや、演算結果やデータ等を一時的に記憶することが可能なＲＡＭ等からなる。
ネットワークコントローラ６３は、制御装置ネットワーク３４を介して他のコントローラ３２，３３と通信を行う。
【００３５】
周辺デバイス６４は、図示された第１のＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部６４ａ、及び第２のＡ／Ｄ変換部６４ｂの他、図示されない入出力（Ｉ／Ｏ）ポートやタイマ等からなる。第１のＡ／Ｄ変換部６４ａは、トルクセンサ４０から出力されるトルク検出信号Ｓｔを取り込み、同信号Ｓｔをアナログ信号からデジタル信号に変換する。第２のＡ／Ｄ変換部６４ｂは、操舵角センサ４１から出力される操舵角検出信号Ｓθを取り込み、同信号Ｓθをアナログ信号からデジタル信号に変換する。
【００３６】
ＣＰＵ６０は、デジタル信号に変換されたトルク検出信号Ｓｔ及び操舵角検出信号ＳθをＡ／Ｄ変換部６４ａ，６４ｂからそれぞれ取り込むとともに、これらの検出信号Ｓｔ，Ｓθに対して、例えばノイズ除去のためのフィルタリング処理等、各種信号処理を行う。そして、ＣＰＵ６０は、信号処理の施されたトルク検出信号Ｓｔ及び操舵角検出信号Ｓθに基づき操舵トルク及び操舵角をそれぞれ演算し、メモリ６１のＲＡＭに記憶させる。ＣＰＵ６０は、制御装置ネットワーク３４及びネットワークコントローラ６３を介して他のコントローラ３２，３３から操舵トルクや操舵角の送信要求があった場合には、操舵トルクや操舵角の情報をメモリ６１のＲＡＭから読み込む。そして、ＣＰＵ６０は、読み込んだ操舵トルクや操舵角の情報をネットワークコントローラ６３及び制御装置ネットワーク３４を介して他のコントローラ３２，３３に送信する。
【００３７】
監視部６２はＣＰＵ６０及びメモリ６１のそれぞれの状態をリアルタイムで監視し、ＣＰＵ６０及びメモリ６１のいずれか一方に異常が生じた場合、異常検出信号をネットワークコントローラ６３及び制御装置ネットワーク３４を介して他のコントローラ３２，３３にそれぞれ送信する。また、監視部６２は、ＣＰＵ６０及びメモリ６１のいずれか一方に異常が生じた場合、ＣＰＵ６０を停止させるとともに、バスマスタの権限をネットワークコントローラ６３に付与する。これにより、ＣＰＵ６０が停止している状態でも、ネットワークコントローラ６３はペリフェラルバス６６を介して周辺デバイス６４にアクセスすることができる。例えばネットワークコントローラ６３は、ペリフェラルバス６６を介して第１のＡ／Ｄ変換部６４ａからトルク検出信号Ｓｔのデジタル値を取得したり、第２のＡ／Ｄ変換部６４ｂから操舵角検出信号Ｓθのデジタル値を取得することができる。
【００３８】
図４に示すように、アクチュエータコントローラ３２は、演算処理部としてのＣＰＵ７０と、メモリ７１と、監視部７２と、ネットワークコントローラ７３と、周辺デバイス７４とを有している。ＣＰＵ７０及びメモリ７１はＣＰＵバス７５を介して通信可能に接続されている。また、ＣＰＵ７０、ネットワークコントローラ７３、及び周辺デバイス７４はペリフェラルバス７６を介して通信可能に接続されている。なお、ＣＰＵバス７５及びペリフェラルバス７６のバスマスタの権限はＣＰＵ７０が有している。これらのうち、メモリ７１及びネットワークコントローラ７３の構成は、図３に示したセンサコントローラ３１の各要素の構成と同一であるため、便宜上、それらの説明は割愛する。
【００３９】
周辺デバイス７４は、図示された入出力ポート７４ａ及びＡ／Ｄ変換部７４ｂの他、図示されないタイマ等からなる。入出力ポート７４ａは、例えば駆動回路３５に駆動信号を出力する。Ａ／Ｄ変換部７４ｂは、電流センサ３６から出力される電流検出信号Ｓｉを取り込み、同信号Ｓｉをアナログ信号からデジタル信号に変換する。
【００４０】
ＣＰＵ７０は、デジタル信号に変換された電流検出信号ＳｉをＡ／Ｄ変換部７４ｂからペリフェラルバス７６を介して取り込むとともに、同検出信号Ｓｉに対して、例えばノイズ除去のためのフィルタリング処理等、各種信号処理を行う。そして、ＣＰＵ７０は、信号処理の施された電流検出信号Ｓｉに基づき、モータ２１に実際に供給されている実電流値を演算する。また、ＣＰＵ７０は、制御装置ネットワーク３４を介して指令コントローラ３３から送信される電流指令値に実電流値を追従させる電流フィードバック制御を行うことにより駆動信号を生成し、この駆動信号をペリフェラルバス７６及び入出力ポート７４ａを介して駆動回路３５に送信することにより駆動回路３５を駆動させる。これにより、駆動信号に応じた交流電流がモータ２１に供給され、モータ２１が駆動する。
【００４１】
監視部７２はＣＰＵ７０及びメモリ７１のそれぞれの状態をリアルタイムで監視し、ＣＰＵ７０及びメモリ７１のいずれか一方に異常が生じた場合、異常検出信号をネットワークコントローラ７３及び制御装置ネットワーク３４を介して他のコントローラ３１，３２にそれぞれ送信する。また、監視部７２は、ＣＰＵ７０及びメモリ７１のいずれか一方に異常が生じた場合、ＣＰＵ７０を停止させるとともに、バスマスタの権限をネットワークコントローラ７３に付与する。これにより、ＣＰＵ７０が停止している状態でも、ネットワークコントローラ７３は周辺デバイス７４にアクセスすることができる。例えば、ネットワークコントローラ７３は、ペリフェラルバス７６及び入出力ポート７４ａを介して駆動回路３５を駆動させることができる。また、ネットワークコントローラ７３はＡ／Ｄ変換部７４ｂから電流検出信号Ｓｉのデジタル値を取得することができる。
【００４２】
図２に示すように、指令コントローラ３３は車載ネットワーク５０を介してエンジン制御装置５１及び自動操舵制御装置５２と通信可能に接続されている。なお、図示は割愛するが、指令コントローラ３３は、ＣＰＵ、メモリ、及びネットワークコントローラ等により構成されている。指令コントローラ３３は、モータ制御装置３０からの通知に基づき運転モードがアシストモード及び運転モードのいずれであるかを判断する。指令コントローラ３３は、運転モードがアシストモードである場合、アシスト制御に対応する電流指令値を演算し、運転モードが自動操舵モードである場合、自動操舵制御に対応する電流指令値を演算する。
【００４３】
詳しくは、指令コントローラ３３は、運転モードがアシストモードである場合、制御装置ネットワーク３４を介してセンサコントローラ３１から操舵トルクの情報を取得する。具体的には、指令コントローラ３３は、操舵トルクの送信を要求する信号を制御装置ネットワーク３４を介してセンサコントローラ３１のＣＰＵ６０に通知することにより、センサコントローラ３１から操舵トルクの情報を取得する。また、指令コントローラ３３は、車載ネットワーク５０を介してエンジン制御装置５１から車速の情報を取得する。そして、指令コントローラ３３は、操舵トルク及び車速に基づき電流指令値を演算し、演算した電流指令値をアクチュエータコントローラ３２に送信する。
【００４４】
また、指令コントローラ３３は、運転モードが自動操舵モードである場合、制御装置ネットワーク３４を介してセンサコントローラ３１から操舵角の情報を取得する。具体的には、指令コントローラ３３は、操舵角の送信を要求する信号を制御装置ネットワーク３４を介してセンサコントローラ３１のＣＰＵ６０に通知することにより、センサコントローラ３１から操舵角の情報を取得する。そして、指令コントローラ３３は、自動操舵制御装置５２から目標操舵角の情報が送信されると、同目標操舵角に実際の操舵角を追従させるべく、それらの偏差に応じた電流指令値を演算し、演算した電流指令値をアクチュエータコントローラ３２に送信する。
【００４５】
次に、図５を参照して、センサコントローラ３１のＣＰＵ６０及びメモリ６１の少なくとも一方に異常が生じた場合のモータ制御装置３０の動作について説明する。なお、ここでは、自動操舵制御が行われている場合について例示する。
【００４６】
センサコントローラ３１のＣＰＵ６０及びメモリ６１の少なくとも一方に異常が生じた場合、その異常が監視部６２により検出される（Ｓ１）。このとき、監視部６２はＣＰＵ６０に動作停止信号を送信することにより、ＣＰＵ６０を停止させる（Ｓ２）。次に、監視部６２はネットワークコントローラ６３にバスマスタの権限を付与する（Ｓ３）。これにより、ネットワークコントローラ６３は制御装置ネットワーク３４を介して周辺デバイス６４にアクセスすることが可能となる。また、監視部６２は異常検出信号をネットワークコントローラ６３を介して指令コントローラ３３及びアクチュエータコントローラ３２にそれぞれ送信する（Ｓ４）。
【００４７】
指令コントローラ３３は、センサコントローラ３１から送信される異常検出信号を受信すると（Ｓ５）、センサコントローラ３１に対する通信方法を変更する（Ｓ６）。具体的には、指令コントローラ３３は、センサコントローラ３１のＣＰＵ６０に対して操舵トルクや操舵角の送信を要求する通信方法に代えて、センサコントローラ３１の周辺デバイス６４に対して直接動作を指示する通信方法に変更する。具体的には、指令コントローラ３３は、変更後の通信において、以下のビットデータを含むフレーム構成からなる信号を用いる。
【００４８】
・読み込み及び書き込みのいずれか一方を指定するビットデータ。
・周辺デバイス６４の機器に対応するアドレス情報を含むビットデータ。
・書き込みの場合には、書き込む値を示すビットデータ。
【００４９】
したがって、指令コントローラ３３は、操舵角検出信号Ｓθをセンサコントローラ３１から取得する場合、読み込みを示すビットデータと、センサコントローラ３１の第２のＡ／Ｄ変換部６４ｂのアドレスを指定するビットデータとを含むフレーム構成からなる送信要求信号をセンサコントローラ３１に送信する（Ｓ７）。
【００５０】
センサコントローラ３１のネットワークコントローラ６３は、この送信要求信号を受信すると（Ｓ８）、同送信要求信号の内容に基づき動作する。すなわち、ネットワークコントローラ６３は、送信要求信号に含まれるアドレス情報に基づき第２のＡ／Ｄ変換部６４ｂに対して読み込みを要求する（Ｓ９）。これにより、第２のＡ／Ｄ変換部６４ｂは、自身のレジスタに記憶されている操舵角検出信号Ｓθのデジタル値をネットワークコントローラ６３に送信する（Ｓ１０）。ネットワークコントローラ６３は操舵角検出信号Ｓθのデジタル値を取得すると、取得した操舵角検出信号Ｓθのデジタル値を指令コントローラ３３に送信する（Ｓ１１）。
【００５１】
指令コントローラ３３は、センサコントローラ３１から送信される操舵角検出信号Ｓθのデジタル値を取得すると（Ｓ１２）、その値に基づき操舵角を演算し（Ｓ１３）、演算した操舵角に基づき電流指令値を演算する（Ｓ１４）。
【００５２】
次に、図６を参照して、アクチュエータコントローラ３２のＣＰＵ７０及びメモリ７１の少なくとも一方に異常が生じた場合のモータ制御装置３０の動作について説明する。なお、ここでも自動操舵制御が行われている場合について例示する。
【００５３】
アクチュエータコントローラ３２のＣＰＵ７０及びメモリ７１の少なくとも一方に異常が生じた場合、監視部７２は、図５に示したＳ１〜Ｓ３と同様の処理を行う（Ｓ２０〜Ｓ２２）。そして、監視部７２は異常検出信号をネットワークコントローラ７３を介してセンサコントローラ３１及び指令コントローラ３３にそれぞれ送信する（Ｓ２３）。
【００５４】
指令コントローラ３３は、アクチュエータコントローラ３２から送信される異常検出信号を受信すると（Ｓ２４）、アクチュエータコントローラ３２に対する通信方法を変更する（Ｓ２５）。具体的には、アクチュエータコントローラ３２のＣＰＵ７０に対して電流指令値を送信する通信方法に代えて、アクチュエータコントローラ３２の駆動回路３５に対して直接動作を指示する通信方法に変更する。この際、指令コントローラ３３は、アクチュエータコントローラ３２のＣＰＵ７０にて行われていた処理、例えば駆動回路３５の駆動信号を生成する処理を代替して行う。すなわち、指令コントローラ３３は、実際の操舵角を目標操舵角に追従させるべく、それらの偏差に応じたフィードバック制御を行うことにより駆動信号を生成する（Ｓ２６）。そして、指令コントローラ３３は、書き込みを示すビットデータと、入出力ポート７４ａにおける駆動回路３５に対応する出力レジスタのアドレスを示すビットデータと、駆動信号に対応するビットデータとを含むフレーム構成からなる駆動要求信号をアクチュエータコントローラ３２に送信する（Ｓ２７）。
【００５５】
アクチュエータコントローラ３２のネットワークコントローラ７３は、この駆動要求信号を受信すると（Ｓ２８）、同動作要求信号の内容に基づき動作する。すなわち、ネットワークコントローラ７３は、動作要求信号に含まれるアドレス情報に基づき、入出力ポート７４ａに対して駆動回路３５への駆動信号の送信を要求する（Ｓ２９）。具体的には、入出力ポート７４ａにおける駆動回路３５に対応する出力レジスタに駆動信号のデータを書き込む。これにより、入出力ポート７４ａが駆動回路３５に駆動信号を送信するため（Ｓ３０）。駆動回路３５が駆動信号に応じた動作を行う。
【００５６】
以上説明した本実施形態のステアリング装置１及びモータ制御装置３０によれば以下の作用及び効果を得ることができる。
（１）図５に示すように、センサコントローラ３１のＣＰＵ６０及びメモリ６１の少なくとも一方に異常が生じた場合でも、指令コントローラ３３はセンサコントローラ３１のネットワークコントローラ６３を介して第２のＡ／Ｄ変換部６４ｂから操舵角検出信号Ｓθを取得することができる。また、指令コントローラ３３は第１のＡ／Ｄ変換部６４ａからトルク検出信号Ｓｔを取得することもできる。すなわち、センサコントローラ３１の有する機能を維持することができる。これにより、指令コントローラ３３は電流指令値の演算を継続することができるため、モータ２１の駆動制御を継続することができる。よって、制御の継続性を向上させることができる。
【００５７】
（２）図６に示すように、アクチュエータコントローラ３２のＣＰＵ７０及びメモリ７１の少なくとも一方に異常が生じた場合でも、指令コントローラ３３はアクチュエータコントローラ３２のネットワークコントローラ７３を介して入出力ポート７４ａを利用することで、駆動回路３５を駆動させることができる。すなわち、アクチュエータコントローラ３２の有する機能を維持することができる。これにより、モータ２１の駆動制御を継続することができるため、制御の継続性を向上させることができる。
【００５８】
（３）センサコントローラ３１の監視部６２は、ＣＰＵ６０及びメモリ６１の少なくとも一方に異常が生じた場合、異常検出信号を指令コントローラ３３及びアクチュエータコントローラ３２にそれぞれ送信することとした。これにより、指令コントローラ３３及びアクチュエータコントローラ３２はセンサコントローラ３１の異常を検出することができる。
【００５９】
（４）アクチュエータコントローラ３２の監視部７２は、ＣＰＵ７０及びメモリ７１の少なくとも一方に異常が生じた場合、異常検出信号をセンサコントローラ３１及び指令コントローラ３３にそれぞれ送信することとした。これにより、センサコントローラ３１及び指令コントローラ３３はセンサコントローラ３１の異常を検出することができる。
【００６０】
（５）指令コントローラ３３は、センサコントローラ３１の異常検出信号を受信した場合、センサコントローラ３１との通信の際に周辺デバイス６４の動作を直接指示する態様にて通信を行うこととした。これにより、指令コントローラ３３は、センサコントローラ３１の第１のＡ／Ｄ変換部６４ａ及び第２のＡ／Ｄ変換部６４ｂからトルクセンサ４０及び操舵角センサ４１のそれぞれの検出信号Ｓｔ，Ｓθを取得することができる。
【００６１】
（６）指令コントローラ３３は、アクチュエータコントローラ３２の異常検出信号を受信した場合、アクチュエータコントローラ３２のＣＰＵ７０にて行われていた駆動信号の生成処理を代替して行うこととした。また、指令コントローラ３３は、アクチュエータコントローラ３２との通信の際に周辺デバイス７４の動作を直接指示する態様にて通信を行うこととした。これにより、指令コントローラ３３はモータ２１を直接駆動させることができる。
【００６２】
なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・センサコントローラ３１のＣＰＵ６０は、操舵トルク及び操舵角を演算する処理を行わずに、トルク検出信号Ｓｔ及び操舵角検出信号Ｓθのそれぞれのデジタル値をそのまま指令コントローラ３３に送信してもよい。この場合、指令コントローラ３３がトルクセンサ４０及び操舵角センサ４１のそれぞれの検出信号Ｓｔ，Ｓθから操舵トルク及び操舵角を演算する処理を行う。
【００６３】
・センサコントローラ３１のＣＰＵ６０及びメモリ６１の少なくとも一方に異常が生じた場合、指令コントローラ３３は、センサコントローラ３１の第１のＡ／Ｄ変換部６４ａ及び第２のＡ／Ｄ変換部６４ｂに限らず、周辺デバイス６４の他の機器、例えばタイマや入出力ポートを直接動作させてもよい。また、アクチュエータコントローラ３２のＣＰＵ７０及びメモリ７１の少なくとも一方に異常が生じた場合、指令コントローラ３３は、アクチュエータコントローラ３２の入出力ポート７４ａ及びＡ／Ｄ変換部７４ｂに限らず、周辺デバイス７４の他の機器、例えばタイマ等を直接動作させてもよい。
【００６４】
・センサコントローラ３１のＣＰＵ６０及びメモリ６１の少なくとも一方に異常が生じた場合、センサコントローラ３１のＣＰＵ６０にて行われていた処理の全て、あるいはその一部を指令コントローラ３３が代替して行ってもよい。また、アクチュエータコントローラ３２のＣＰＵ７０及びメモリ７１の少なくとも一方に異常が生じた場合、アクチュエータコントローラ３２のＣＰＵ７０にて行われていた処理の全て、あるいはその一部を指令コントローラ３３が代替して行ってもよい。
【００６５】
・トルクセンサ４０及び操舵角センサ４１からそれぞれ出力される検出信号Ｓｔ，Ｓθは、アナログ信号ではなく、デジタル信号であってもよい。この場合、センサコントローラ３１は、トルクセンサ４０及び操舵角センサ４１のそれぞれの検出信号Ｓｔ，Ｓθを取り込む入力部として、Ａ／Ｄ変換部６４ａ，６４ｂに代えて、入出力ポートを用いればよい。
【００６６】
・センサコントローラ３１の監視部６２は、ＣＰＵ６０及びメモリ６１の少なくとも一方に異常が生じた場合、ＣＰＵ６０を停止させる処理に代えて、ＣＰＵ６０を一旦停止させた後に再起動させるリセット処理を実行してもよい。この場合、監視部６２は、ＣＰＵ６０を停止させている期間に限り、ネットワークコントローラ６３にバスマスタの権限を付与する。このような構成によれば、センサコントローラ３１のＣＰＵ６０及びメモリ６１の少なくとも一方に異常が生じた場合でも、センサコントローラ３１と指令コントローラ３３との間の通信を継続しつつＣＰＵ６０を正常な状態に戻すことができる。そのため、センサコントローラ３１の可用性を向上させることができる。なお、同様の構成は、アクチュエータコントローラ３２にて採用することが可能である。
【００６７】
・アクチュエータコントローラ３２に指令コントローラ３３の機能を持たせてもよい。すなわち、アクチュエータコントローラ３２がセンサコントローラ３１やエンジン制御装置５１、自動操舵制御装置５２と通信を行うことで、電流指令値を演算してもよい。同様に、センサコントローラ３１に指令コントローラ３３の機能を持たせてもよい。いずれの構成であっても、モータ制御装置３０から指令コントローラ３３を排除することができるため、モータ制御装置３０の構造を簡素化することができる。
【００６８】
・センサコントローラ３１のＣＰＵ６０に監視部６２の機能を持たせてもよい。この場合、ＣＰＵ６０に、例えばソフトウェアにより自己監視を行う機能を搭載し、ＣＰＵ６０が自身の状態とメモリ６１の状態とを監視する。そして、ＣＰＵ６０は、自身及びメモリ６１の少なくとも一方に異常が生じた場合、他のコントローラ３２，３３に異常検出信号を通知するとともに、ネットワークコントローラ６３にバスマスタの権限を付与する。要は、センサコントローラ３１に、ＣＰＵ６０及びメモリ６１の少なくとも一方の異常を監視する何らかの監視手段が設けられていればよい。なお、アクチュエータコントローラ３２についても同様である。
【００６９】
・モータ制御装置３０では、自動操舵制御に限らず、例えばモータ２１からステアリングシャフト１２に付与される操舵力により車両の走行車線からの逸脱を防止する、いわゆるレーンキープアシスト制御等を実行してもよい。
【００７０】
・センサコントローラ３１は、トルクセンサ４０及び操舵角センサ４１の出力に限らず、適宜のセンサの出力を取り込んでもよい。
・モータ２１はブラシレスモータであってもよい。
【００７１】
・上記実施形態では、車両の走行路の情報を検出する走行路検出部として車載カメラ４３を用いたが、走行路検出部はこれに限定されない。走行路検出部として例えばカーナビゲーション装置とＧＰＳ装置とを用いることにより、カーナビゲーション装置に予め記憶された道路情報と、ＧＰＳ（Global Positioning System）により検出される車両の現在位置とに基づいて、車両の走行路の情報を取得してもよい。
【００７２】
・上記実施形態のモータ制御装置３０の構成は、車両に搭載される各種制御装置にて採用することができる。要は、ネットワークを介して接続された複数のコントローラ間で通信を行うことにより、車両に搭載されたセンサの検出信号に基づきアクチュエータの駆動を制御する車両の制御装置であれば、上記実施形態のモータ制御装置３０に準じた構成を採用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
Ｓθ…操舵角検出信号、Ｓｔ…トルク検出信号、１…ステアリング装置、１０…操舵機構、２１…モータ、３０…モータ制御装置、３１…センサコントローラ、３２…アクチュエータコントローラ、３３…指令コントローラ、３４…制御装置ネットワーク、３５…駆動回路、４０…トルクセンサ、４１…操舵角センサ、６０，７０…ＣＰＵ（演算処理部）、６１，７１…メモリ、６２，７２…監視部（監視手段）、６３，７３…ネットワークコントローラ、６４，７４…周辺デバイス、６４ａ，６４ｂ，７４ｂ…Ａ／Ｄ変換部（入力部）、７４ａ…入出力ポート、６６，７６…ペリフェラルバス。
【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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