(57)【要約】【課題】車両操舵装置に、車両の盗難防止機能を簡潔に付加する。【解決手段】ステップ３２０では、車両に対する不正アクセスが未検出であるか否かをチェックする。これにより、部外者等による不正アクセスが検出された時に、伝達比αは、ステップ３４０にて例えば例外値「−１」等に設定される。その後、ステップ３５０では、式「θｍ＊　＝αＧθｈ」に従って、モータ５１の回転角の指令値を計算する。ステップ３６０では、この指令値θｍ＊　を図略のＣＡＮを介してＶＧＲＳ側のＥＣＵに出力する。以上の様な演算処理手順に従えば、次式（３）から判る様に、転舵角θｗは操舵角θｈに依らず恒等的に略０となる。このため、車両に対する不正アクセスの検知後は操舵操作が不可能となり、これにより、効果的に車両の盗難を防止することができる。θｗ＝θｍ／Ｇ＋θｈ≒θｍ＊　／Ｇ＋θｈ＝（α＋１）θｈ　　…（３）【選択図】　図３
2004058876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のステアリング・ホイールと転舵輪とを連結する操舵伝達系の途中に配置され、前記車両の車速等の各種の走行状態に応じて、前記ステアリング・ホイールに対する操舵量（操舵角θｈ）の前記転舵輪への伝達比αを変化させる伝達比可変装置において、
前記車両に対する不正なアクセスを検知する所定のセキュリティ装置から出力された不正アクセス信号を入力する不正アクセス信号入力手段と、
前記不正アクセス信号入力手段に前記不正アクセス信号が入力された場合に、運転者の操舵操作が困難となる所定の例外値に、前記伝達比αの値を変更する例外伝達比設定手段と
を有する
ことを特徴とする伝達比可変装置。
【請求項２】
前記例外値を略−１にした
ことを特徴とする請求項１に記載の伝達比可変装置。
【請求項３】
前記例外値を−１よりも小さい定数値（＜−１）にした
ことを特徴とする請求項１に記載の伝達比可変装置。
【請求項４】
前記例外値の絶対値を１よりも十分に大きい定数値（≫１）にした
ことを特徴とする請求項１に記載の伝達比可変装置。
【請求項５】
前記例外伝達比設定手段は、
前記例外値を動的に変化させる例外値可変手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の伝達比可変装置。
【請求項６】
前記例外値可変手段は、
前記例外値を動的かつ規則的に変化させることにより、
前記転舵輪の転舵角を略一定に保つ
ことを特徴とする請求項５に記載の伝達比可変装置。
【請求項７】
前記例外値可変手段は、
前記例外値を動的かつ不規則的に変化させることにより、
前記転舵輪の転舵角を前記運転者の予測不能な値にする
ことを特徴とする請求項５に記載の伝達比可変装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に対する不正なアクセスが有った際に、運転者の操舵操作を困難にする車両盗難防止技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来技術による車両操舵装置２００の主要構成を示すシステム構成図である。例えば、この車両操舵装置２００では、ステアリング・ホイール（ハンドル）１の操舵角θｈは、操舵角センサ７によって検出され、ＥＰＳ（電動パワーステアリング装置）側のＥＣＵ２に入力される。この車両操舵装置２００は、ＥＰＳ側のアクチュエータ４とＶＧＲＳ（伝達比可変装置）側のアクチュエータ５とを有し、後者のアクチュエータ５はＥＣＵ３により駆動制御される。
【０００３】
また、前者のアクチュエータ４からの出力は、トルクセンサ６の検出値（操舵トルクτ）や車速Ｖや上記の操舵角θｈ等に基づいて、ＥＰＳ側のＥＣＵ２によって決定され、制御される。符号８はステアリングラック、９はステアリングシャフトである。
【０００４】
図５は、車両操舵装置２００のＶＧＲＳ側のアクチュエータ５（ハーモニックドライブ）の主要構成を示すハードウェア構成図である。ケース５５とステアリングシャフト９は固定的に結合されており、このケース５５は、ハーモニックドライブの減速機５３のアウタリング５３ａと結合されている。また、ケース５６はアウタリング５３ｂと結合されており、インナーリング５３ｃはモータ５１と結合されている。
これらの構造により、モータ５１が回転すると、この回転が１／Ｇに減速されて伝達され、その回転に基づいてケース５５とケース５６が相対的に回転運動する様に、伝達比可変機構（アクチュエータ５）が構成されている。ただし、上記のＧは正定数である。
【０００５】
本図５に例示される様な伝達比可変機構（アクチュエータ５）は、時に、可変ギヤ比ユニット等とも呼ばれることがあり、例えば公開特許公報「特開平１１−３４８９４：車両用操舵装置」に詳しく記載されているもの等が一般にも広く知られている。
【０００６】
上記のモータ５１の回転角（測定値θｍ）に関するコンピュータ制御時の指令値θｍ＊　は、例えば次式（１）及び式（２）等により決定することができる。
【数１】
θｍ＊　＝α・Ｇ・θｈ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（１）
【数２】
α＝ｆ（Ｖ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（２）
【０００７】
式（２）は、車両の車速Ｖを独立変数とする関数ｆにより伝達比αが決定可能なことを示している。図６は、例えばこの様な従来の車両操舵装置２００における伝達比αの決定基準を例示するグラフである。式（２）の関数ｆはＥＣＵ２側のマップ（関数ｆを表現するテーブルデータ）により実現され、例えば図４の車両操舵装置２００の場合、ＥＣＵ２側で式（２）及び式（１）に従って伝達比αと回転角の指令値θｍ＊　を算出し、この指令値θｍ＊　を図略のＣＡＮ（コントローラ・エリア・ネットワーク）を介してＥＣＵ３に伝達し、ＥＣＵ３はこの指令値θｍ＊　に基づいて、アクチュエータ５のモータ５１を周知のフィードバック制御等を用いて制御することができる。
【０００８】
例えば、この様な関数ｆを用いることにより、転舵側のステアリングシャフト９′に伝達される転舵角θｗは次式（３）に示す様に制御されるため、この車両操舵装置２００を車両に搭載すれば、運転者に対して車速Ｖに応じた良好な操舵感を与えることができる。
【数３】
θｗ＝θｍ／Ｇ＋θｈ
≒θｍ＊　／Ｇ＋θｈ
＝（α＋１）θｈ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（３）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
例えば上記の様に、式（２）、式（３）に従って、伝達比αと転舵角θｗの制御を実行する従来の伝達比可変装置を有する従来の車両操舵装置２００を車両に搭載すれば、運転者に対して車速Ｖに応じた良好な操舵感を実現することができる。しかしながら、例えばこの様な、ＥＣＵ２，ＥＣＵ３及びアクチュエータ５等により実現される上記の従来の伝達比可変装置には、車両に対する不正なアクセスを検知するセキュリティ装置等とのインターフェイスが何処にも一切具備されていないため、車両に対する不正なアクセスを検知することができず、よって、車両のエンジンが不正に始動された場合等にも、不本意ながら通常と全く同等の機能を奏する結果と成ってしまう。したがって、この様な場合には、従来の伝達比可変装置の動作は、盗難者の操舵操作を容易或いは快適にする結果をももたらし兼ねず、車両の盗難防止上全く望ましくない。
【００１０】
また、現在、一般に広く普及している盗難防止装置や盗難防止機具としては、以下の２種類が主流であるが、下記の様にそれぞれに問題がある。
（タイプ１）セキュリティー装置
車両のドアの開閉センサと連動させたり、車両に振動センサを取り付けたりして、部外者の不正なアクセスを検出し、不正アクセス検出時にサイレンやホーンを鳴らすもの。心理的には有効であるが、物理的に運転操作を阻止するものではなく、サイレンやホーンが鳴ってもエンジン始動後は運転が可能となるため、車両の周辺に所有者や傍観者が不在の場合や或いは賊が強引な場合等には、車両の盗難を必ずしも効果的に阻止することができない。
【００１１】
（タイプ２）物理的なハンドル・ロック
後付けの機具で物理的にハンドル（ステアリング・ホイール）をロックするもの。比較的長い鉄パイプ等をハンドルの径方向に取り付け、この機具を一時的に固定して施錠することにより、部外者の操舵操作を困難にする。この様な盗難防止機具を導入すると、運用時に毎回鍵や錠の取り扱いに手間が掛かったり、非使用時に鍵や錠の置き場所が必要となったりする等の問題が派生する。
【００１２】
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、車両のステアリング・ホイールと転舵輪とを連結する操舵伝達系の途中に配置される伝達比可変装置を有する車両操舵装置に、車両の盗難防止機能を簡潔に付加することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段、並びに、作用及び発明の効果】
上記の課題を解決するためには、以下の手段が有効である。
即ち、本発明の第１の手段は、車両のステアリング・ホイールと転舵輪とを連結する操舵伝達系の途中に配置され、車両の車速等の各種の走行状態に応じて、ステアリング・ホイールに対する操舵量（操舵角θｈ）の転舵輪への伝達比αを変化させる伝達比可変装置において、車両に対する不正なアクセスを検知する所定のセキュリティ装置から出力された不正アクセス信号を入力する不正アクセス信号入力手段と、この不正アクセス信号入力手段に不正アクセス信号が入力された場合に、運転者の操舵操作が困難となる所定の例外値に、上記の伝達比αの値を変更する例外伝達比設定手段とを設けることである。
【００１４】
即ち、上記の式（１）、式（２）、式（３）の伝達比αを適当な例外値に変更することにより、操舵操作を困難にすることができるため、本作用を不正アクセス検出時の盗難防止機能として利用することができる。
以下、上記の例外値の具体例を交えて例示的に説明する。
【００１５】
例えば、本発明の第２の手段は、上記の第１の手段において、上記の例外値を略−１にすることである。この様な設定に従えば、上記の式（３）から判る様に、転舵角θｗは操舵角θｈに依らず恒等的に０となる。このため、車両に対する不正アクセスの検知後は操舵操作が不可能となり、これにより、効果的に車両の盗難を防止することができる。
【００１６】
また、本発明の第３の手段は、上記の第１の手段において上記の例外値を−１よりも小さい定数値（＜−１）にすることである。
この様な設定によれば、上記の式（３）から判る様に転舵角θｗと操舵角θｈは異符号となるため、常時転舵輪は通常とは逆方向に切れることになる。即ち、ハンドル（ステアリング・ホイール１）を右に切れば、転舵輪は左を向く。
したがって、この様な例外値の設定によっても、不正アクセス検出後の操舵操作を困難にすることができる。
【００１７】
また、本発明の第４の手段は、上記の第１の手段において、上記の例外値の絶対値を１よりも十分に大きい定数値（≫１）にすることである。
この様な設定によれば、上記の式（３）から判る様に、僅かな操舵量に対して、予想以上に転舵輪が大幅に転舵される結果となるため、正確な操舵が困難となる。
即ち、この様な例外値の設定によっても、不正アクセス検出後の操舵操作を困難にすることができる。
【００１８】
また、本発明の第５の手段は、上記の第１の手段の例外伝達比設定手段において、例外値を動的に変化させる例外値可変手段を設けることである。この第５の手段は、例えば、以下の様に実施することができる。
【００１９】
即ち、本発明の第６の手段は、上記の第５の手段の例外値可変手段において、例外値を動的かつ規則的に変化させることにより、転舵輪の転舵角を略一定に保つことである。
例えば、定数値θｃを用いて次式（４）に示す様に規則的に伝達比αを決定すると、この時前記の式（３）の転舵角θｗは、次式（５）の様になり、定数値θｃに固定される。
【数４】
α＝（θｃ／θｈ）−１　　　　　　　　（｜θｈ｜＞ε＞０）　…（４）
【数５】
θｗ＝（α＋１）θｈ
＝〔｛（θｃ／θｈ）−１｝＋１〕θｈ
＝θｃ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（５）
【００２０】
即ち、この様な例外値の設定によっても、転舵角θｗを固定することで転舵角θｗを制御不能にできるので、不正アクセス検出後の操舵操作を困難にすることができる。
尚、上記の式（４）の仮定条件「｜θｈ｜＞ε」は、式（４）中の除算（θｃ／θｈ）の実行時の除算演算例外や演算結果のオーバーフロー等を防止するための制約であり、よってεは適当に小さな定数であれば良い。また、｜θｈ｜≦εなる場合には、上記の式（４）を用いずに、例えば前述の式（２）等により適当に伝達比αを決定すれば良い。
【００２１】
また、本発明の第７の手段は、上記の第５の手段の例外値可変手段において、例外値を動的かつ不規則的に変化させることにより、転舵輪の転舵角を運転者の予測不能な値にすることである。
【００２２】
ただし、上記の不規則的な変化には、一般の運転者が事実上容易には推定できない様な規則的な変化をも含むものとする。したがって、例えば、次式（６）などに従って、伝達比αを決定した場合にも、上記の不規則的な変化に該当するものとする。
【数６】
α＝４ｓｉｎ（κｔ＋φ０）　　　　　　　　　　　　　　　　　…（６）
ただし、ここで、ｔは時刻パラメータ、κは適当な定数（角速度パラメータ）、φ０は任意の初期位相である。
【００２３】
また、例えば、乱数表や或いはハッシュ関数等を用いて、伝達比αの値を経時的に変化させる様にしても良い。
例えば、この様な例外値の設定によれば、転舵輪の転舵角が運転者の予測不能な値になるので、この様な例外値の設定によっても、不正アクセス検出後の操舵操作を困難にすることができる。
【００２４】
以上の本発明の手段により、前記の課題を効果的、或いは合理的に解決することができる。即ち、車載用の車両操舵装置に上記の伝達比可変装置を備えることにより、効果的な防犯対策が可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。
〔実施例〕
図１は、本実施例に係わる車両操舵装置１００の主要構成を示すシステム構成図である。この車両操舵装置１００は、図４の従来の車両操舵装置２００とよく似ているが、車両に対する不正なアクセスを検知する所定のセキュリティ装置から出力された不正アクセス信号を入力する入力インターフェイス（不正アクセス信号入力手段）を有する点が、従来の車両操舵装置２００とは本質的に異なっている。
【００２６】
即ち、図１のＥＰＳ側のＥＣＵ２には、操舵角θｈ、車速Ｖ、操舵トルクτ等の従来の車両操舵装置（例：上記の車両操舵装置２００等）でも用いられていた各検出値の他に、車載された所定のセキュリティ装置から出力される不正アクセス信号Ｓが入力可能と成っており、この点が本発明の最も大きな特徴の一つに成っている。
【００２７】
図２は、本実施例の車両操舵装置１００の制御方式を例示する制御ブロックダイヤグラムである。
本実施例における伝達比可変装置は、主に、ＶＧＲＳ側のＥＣＵ３、ＶＧＲＳ側のアクチュエータ５、及び、ＡＦＳ制御演算部１２０の一部を構成してＶＧＲＳ側への角度指令の指令値を算出する、後述の図３の指令値算出部Ａ等から構成されている。ただし、本実施例の図２のシステム構成においては、上記の指令値算出部ＡはＥＰＳ側のＥＣＵ２により実行されるので、ＥＰＳ側のＥＣＵ２も、本実施例における伝達比可変装置の一部を構成している。
【００２８】
回転角センサ５２は、アクチュエータ５のモータ５１の回転角（測定値θｍ）を検出し、ＶＧＲＳ側のＥＣＵ３に出力する。ＶＧＲＳ側のＥＣＵ３は、この測定値θｍに基づいて、周知のフィードバック演算等を実行する。
【００２９】
一方、ＥＰＳ側のＥＣＵ２は、アクチュエータ４に関する制御を実行する処理の他に、操舵角θｈ、車速Ｖ、不正アクセス信号Ｓ等に基づいて、モータ５１の回転角の指令値θｍ＊　を算出する処理も実行する。
図３は、上記のＡＦＳ制御演算部１２０の一部を構成している指令値算出部ＡがＶＧＲＳ側への角度指令の指令値θｍ＊　を算出する際の演算処理手順を例示するフローチャートである。
【００３０】
本演算処理手順では、まず最初に、ステップ３１０により、操舵角θｈ、車速Ｖ、及び不正アクセス信号Ｓを入力する。
次に、ステップ３２０では、不正アクセス信号ＳがＯＦＦ状態であるか否か、即ち、車両に対する不正アクセスが未検出であるか否かをチェックし、Ｓ＝ＯＦＦであればステップ３３０へ、そうでなければステップ３４０へ処理を移す。
【００３１】
ステップ３３０では、前述の式（２）に従って、伝達比αを算出する。
一方、ステップ３４０では、伝達比αを−１に設定する。
その後、ステップ３５０では、式（１）に従って、モータ５１の回転角の指令値θｍ＊　を計算する。
ステップ３６０では、ステップ３５０での計算結果を、前述の図略のＣＡＮを介して、ＶＧＲＳ側のＥＣＵ３に出力する。
【００３２】
以上の様な演算処理手順に従えば、上記の式（３）から判る様に、転舵角θｗは操舵角θｈに依らず恒等的に略０となる。このため、車両に対する不正アクセスの検知後は操舵操作が不可能となり、これにより、効果的に車両の盗難を防止することができる。
【００３３】
〔その他の変形例〕
上記の実施例によれば、転舵輪を中立位置に固定することができるが、その他の変形例としては、例えば、ステップ３４０において、伝達比αの例外値を−１よりも小さい定数値（＜−１）にする様にしても良い。
この様な設定によれば、上記の式（３）から判る様に転舵角θｗと操舵角θｈは異符号となるため、常時転舵輪は通常とは逆方向に切れることになる。即ち、ハンドル（ステアリング・ホイール１）を右に切れば、転舵輪は左を向く。したがって、この様な例外値の設定によっても、不正アクセス検出後の操舵操作を困難にすることができる。
【００３４】
また、ステップ３４０では、伝達比αの例外値の絶対値を１よりも十分に大きい定数値（≫１）にする様にしても良い。
この様な設定によれば、上記の式（３）から判る様に、僅かな操舵量に対して、予想以上に転舵輪が大幅に転舵される結果となるため、正確な操舵が困難となる。
【００３５】
その他にも、例えば、ステップ３４０において、伝達比αの例外値を前記の式（４）に従って設定する様にしても良い。この様な例外値の設定によっても、転舵角θｗを固定することで転舵角θｗを制御不能にできるので、不正アクセス検出後の操舵操作を困難にすることができる。
【００３６】
また、ステップ３４０では、伝達比αの例外値を前記の式（６）に従って設定する様にしても良い。或いは、乱数表や或いはハッシュ関数等を用いて、伝達比αの例外値を経時的に変化させる様にしても良い。例えば、この様な例外値の設定によれば、転舵輪の転舵角が運転者の予測不能な値になるので、この様な例外値の設定によっても、不正アクセス検出後の操舵操作を困難にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係わる車両操舵装置１００の主要構成を示すシステム構成図。
【図２】車両操舵装置１００の制御方式を例示する制御ブロックダイヤグラム。
【図３】指令値算出部がＶＧＲＳ側への角度指令の指令値θｍ＊　を算出する際の演算処理手順を例示するフローチャート。
【図４】従来技術による車両操舵装置２００の主要構成を示すシステム構成図。
【図５】車両操舵装置２００のＶＧＲＳ側のアクチュエータ５の主要構成を示すハードウェア構成図。
【図６】車両操舵装置２００における伝達比αの決定基準を例示するグラフ。
【符号の説明】
１００　…　車両操舵装置
１　…　ステアリング・ホイール（ハンドル）
２　…　ＥＰＳ側のＥＣＵ
３　…　ＶＧＲＳ側のＥＣＵ
４　…　ＥＰＳ側のアクチュエータ
５　…　ＶＧＲＳ側のアクチュエータ
５１…　アクチュエータ５のモータ
５２…　モータ５１の回転角センサ
５３…　モータ５１の減速機
６　…　トルクセンサ
７　…　操舵角センサ
８　…　ステアリングラック
９　…　ステアリングシャフト
１２０　…　ＡＦＳ制御演算部
α　…　伝達比
Ｖ　…　車速
θｈ　…　ハンドルの操舵角
θｍ　…　モータ５１の回転角（測定値）
θｍ＊　…　モータ５１の回転角（指令値）
Ｓ　…　不正アクセス信号
ｆ　…　関数
【図１】
2004058876.tif 000003
【図２】
2004058876.tif 000004
【図３】
2004058876.tif 000005
【図４】
2004058876.tif 000006
【図５】
2004058876.tif 000007
【図６】
2004058876.tif 000008