(57)【要約】【課題】部品や回路の共通化を行い、低コスト化を図ることのできる操舵制御装置を提供する。【解決手段】車両の走行方向の車線情報を取り込むことにより、車両を車線に沿って走行させるための操舵力を計算し、その操舵力の一部を補助的に操舵用ハンドルに付加するようにしたレーンキープ装置におけるＣＰＵおよびその周辺回路を含むレーンキープ制御ユニットと、車輪操舵軸の回転をアシスト用モータの駆動力により補助するとともに、操舵用ハンドルの操作角に応じた操舵角が得られるように、前記アシスト用モータを回転駆動制御するようにした電動パワーステアリング装置におけるＣＰＵおよびその周辺回路を含む電動パワーステアリング制御ユニットと、前記２つの制御ユニットが持つ、電源電圧変換回路，外部信号入力回路および前記外部信号出力回路を共通化して一つの筐体に収納する構成をとる操舵制御装置によって提供可能である。【選択図】  図２
2004322841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行方向の車線情報を取り込むことにより、車両を車線に沿って走行させるための操舵力を計算し、その操舵力の一部を補助的に操舵用ハンドルに付加するようにしたレーンキープ装置におけるＣＰＵおよびその周辺回路を含むレーンキープ制御ユニットと、
車輪操舵軸の回転をアシスト用モータの駆動力により補助するとともに、操舵用ハンドルの操作角に応じた操舵角が得られるように、前記アシスト用モータを回転駆動制御するようにした電動パワーステアリング装置におけるＣＰＵおよびその周辺回路を含む電動パワーステアリング制御ユニットと、
車両に搭載された電源装置の出力電圧を、前記レーンキープ制御ユニットおよび前記電動パワーステアリング制御ユニットを動作させるための電源電圧に変換したものを、前記レーンキープ制御ユニットおよび前記電動パワーステアリング制御ユニットに並列的に供給する電源電圧変換回路と、
を有することを特徴とする操舵制御装置。
【請求項２】
前記操舵制御装置に接続された外部機器からの信号を取り込み、その信号を前記レーンキープ制御ユニットおよび前記電動パワーステアリング制御ユニットに並列的に送る外部信号入力回路を持つものである請求項１に記載の操舵制御装置。
【請求項３】
前記レーンキープ制御ユニットおよび前記電動パワーステアリング制御ユニットから並列的に出力された信号を取り込み、その信号を前記操舵制御装置に接続された外部機器へ出力する外部信号出力回路を持つものである請求項１または２に記載の操舵制御装置。
【請求項４】
前記レーンキープ制御ユニット，前記電動パワーステアリング制御ユニット，前記電源電圧変換回路，前記外部信号入力回路および前記外部信号出力回路が一つの筐体に収納されるものである請求項１に記載の操舵制御装置。
【請求項５】
前記レーンキープ制御ユニットおよび前記電動パワーステアリング制御ユニットを一つの制御ユニットとした操舵制御ユニットをもつものである請求項１に記載の操舵制御装置。
【請求項６】
前記操舵制御ユニット，前記電源電圧変換回路，前記外部信号入力回路および前記外部信号出力回路が一つの筐体に収納されるものである請求項５に記載の操舵制御装置。
【請求項７】
車両の走行方向の車線情報を取り込むことにより、車両を車線に沿って走行させるための操舵力を計算し、その操舵力の一部を補助的に操舵用ハンドルに付加するようにしたレーンキープ装置におけるＣＰＵおよびその周辺回路を含むレーンキープ制御ユニットと、
操舵用ハンドルの回転に基づいて、車輪操舵軸が回転して所定の操舵が行われる際に、操舵ハンドルの回転角と前記車輪操舵軸の回転角の伝達比を可変にする伝達比可変ユニットを含む操舵角制御装置におけるＣＰＵおよびその周辺回路を含む操舵角制御ユニットと、
車両に搭載された電源装置の出力電圧を、前記レーンキープ制御ユニットおよび前記操舵角制御ユニットを動作させるための電源電圧に変換したものを、前記レーンキープ制御ユニットおよび前記操舵角制御ユニットに並列的に供給する電源電圧変換回路と、
を有することを特徴とする操舵制御装置。
【請求項８】
前記操舵制御装置に接続された外部機器からの信号を取り込み、その信号を前記レーンキープ制御ユニットおよび前記操舵角制御ユニットに並列的に送る外部信号入力回路を持つものである請求項７に記載の操舵制御装置。
【請求項９】
前記レーンキープ制御ユニットおよび前記操舵角制御ユニットから並列的に出力された信号を取り込み、その信号を前記操舵制御装置に接続された外部機器へ出力する外部信号出力回路を持つものである請求項７または８に記載の操舵制御装置。
【請求項１０】
前記レーンキープ制御ユニット，前記操舵角制御ユニット，前記電源電圧変換回路，前記外部信号入力回路および前記外部信号出力回路が一つの筐体に収納されるものである請求項７に記載の操舵制御装置。
【請求項１１】
前記レーンキープ制御ユニットおよび前記操舵角制御ユニットを一つの制御ユニットとした操舵制御ユニットをもつものである請求項７に記載の操舵制御装置。
【請求項１２】
前記操舵制御ユニット，前記電源電圧変換回路，前記外部信号入力回路および前記外部信号出力回路が一つの筐体に収納されるものである請求項１１に記載の操舵制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車等の車両の操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の操舵装置、特に自動車用の操舵装置において、操舵用ハンドル操作のパワーアシスト機構（パワーステアリング装置）が広く一般に普及している。このようなパワーステアリング装置として、操舵用ハンドルを介してハンドル軸に与えられる操舵トルクをトルク検出手段により検出し、その操舵トルクに対応した駆動力を電動モータ等の補助動力発生手段から操舵輪に付与するものが一般的である。
【０００３】
近年、その更なる高機能化の一端として、操舵用ハンドルの操作角（ハンドル操作角）と車輪操舵角とを１：１比率に固定せず、ハンドル操作角の車輪操舵角への変換比（舵角変換比）を車両の運転状態に応じて可変とした、いわゆる舵角変換比可変機構（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｇｅａｒ  Ｒａｔｉｏ  Ｓｔｅｅｒｉｎｇ＝ＶＧＲＳ）を搭載したものが開発されている。車両の運転状態としては、例えば、車両速度（車速）を例示でき、高速運転時においては舵角変換比を小さくすることにより、ハンドル操作角の増加に対して操舵角が急激に大きくならないようにすれば、高速走行の安定化を図ることができる。他方、低速走行時には、逆に舵角変換比を大きくすることで、一杯まで切るのに必要なハンドルの回転数を減少させることができ、車庫入れや縦列駐車あるいは幅寄せなど、操舵角の大きい運転操作を非常に簡便に行なうことができる。
【０００４】
また、走行中の車両を車線内に維持するためのレーンキープ装置が開発されている。これは、画像処理によって算出される車両の車線内における横方向の偏位量に応じて運転者に操舵トルクを付与し、運転者の車線追跡を補助するもので、曲線路通過時にも車線内の横方向位置を維持するように操舵用ハンドルを転舵するものである。
【０００５】
パワーステアリング装置においては、制御装置，モータ駆動装置の他に、ＥＣＵに供給される複数の電源電圧に対応した電源回路を同一筐体に収納したものがある（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１６６８３７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
これらの電動パワーステアリング装置（以下、ＥＰＳ装置と称する；ＥＰＳ＝Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｔｅｅｒｉｎｇ），舵角変換比可変機構を搭載の操舵装置（以下、ＶＧＲＳ装置と称する）およびレーンキープ装置は、操舵に関する機能ではあるが、車種によってはその機能が設定されていないこともあって、制御回路を収納した電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ、以下、ＥＣＵと称する）の搭載位置は異なっている。
【０００８】
ＥＰＳ装置とレーンキープ装置の連携動作では、レーンキープ装置のＥＣＵ（図９）とＥＰＳ装置のＥＣＵ（図７）で別個に演算を行い、データの授受は車両内通信ネットワーク（Ｃａｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ、以下、ＣＡＮと称する）によって行っている。この構成では、１個のモータを駆動するために２個のＥＣＵで演算を行なっていて効率的ではない。ＶＧＲＳ装置（図８）とレーンキープ装置の連携動作についても、ＥＰＳ装置とレーンキープ装置の連携動作におけるものと同様の問題が発生する。
【０００９】
これらのＥＣＵ間のデータの授受をＣＡＮ通信で行なうということは、通信線や通信線周りのノイズ対策も必要となる。また、ＣＡＮの通信速度は１０キロバイト／秒程度と比較的低速であることと、ＣＡＮは車両に搭載されているＥＣＵが全て使用することを想定しているため、通信データの衝突や通信の優先順位の関係から、入力の変化に対応した迅速な処理を行なえないことも有り得る。
【００１０】
さらに、前記の構成では、電源部，センサ，ＣＡＮ通信部などの回路を別個に持つため、その分の部品点数も増えてコストも上昇する。また、ＥＣＵの個数分だけある電源回路の発熱によりＥＣＵ周辺の温度も上昇し、ＥＣＵ周辺の機能部品に影響を及ぼす可能性もある。
【００１１】
特許文献１の例は、ＥＣＵに供給される電源電圧に対応するために電源回路を統合したのみで、機能の統合までは行っていない。
【００１２】
上記事情を背景として、本発明の課題は、演算部と駆動制御部が一体となる操舵制御装置を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
本発明は、上記課題を解決するための操舵制御装置を提供するものである。即ち、
車両の走行方向の車線情報を取り込むことにより、車両を車線に沿って走行させるための操舵力を計算し、その操舵力の一部を補助的に操舵用ハンドルに付加するようにしたレーンキープ装置におけるＣＰＵおよびその周辺回路を含むレーンキープ制御ユニットと、
車輪操舵軸の回転をアシスト用モータの駆動力により補助するとともに、操舵用ハンドルの操作角に応じた操舵角が得られるように、前記アシスト用モータを回転駆動制御するようにした電動パワーステアリング装置におけるＣＰＵおよびその周辺回路を含む電動パワーステアリング制御ユニットと、
車両に搭載された電源装置の出力電圧を、前記レーンキープ制御ユニットおよび前記電動パワーステアリング制御ユニットを動作させるための電源電圧に変換したものを、前記レーンキープ制御ユニットおよび前記電動パワーステアリング制御ユニットに並列的に供給する電源電圧変換回路と、
を有することを特徴とする操舵制御装置として構成されるので、前記レーンキープ装置および前記電動パワーステアリング装置が個別に有する前記電源電圧変換回路を共通化できる。
【００１４】
請求項２によれば、前記操舵制御装置に接続された外部機器からの信号を取り込み、その信号を前記レーンキープ制御ユニットおよび前記電動パワーステアリング制御ユニットに並列的に送る外部信号入力回路を持つ操舵制御装置として構成されるので、前記レーンキープ装置および前記電動パワーステアリング装置が個別に有する前記外部信号入力回路を共通化できる。
【００１５】
請求項３によれば、前記レーンキープ制御ユニットおよび前記電動パワーステアリング制御ユニットから並列的に出力された信号を取り込み、その信号を前記操舵制御装置に接続された外部機器へ出力する外部信号出力回路を持つ操舵制御装置として構成されるので、前記レーンキープ装置および前記電動パワーステアリング装置が個別に有する前記外部信号出力回路を共通化できる。
【００１６】
請求項４によれば、前記レーンキープ制御ユニット，前記電動パワーステアリング制御ユニット，前記電源電圧変換回路，前記外部信号入力回路および前記外部信号出力回路が一つの筐体に収納される操舵制御装置として構成されるので、前記レーンキープ装置および前記電動パワーステアリング装置が個別に有するこれら前述の回路群を共通化できる。
【００１７】
請求項５によれば、前記レーンキープ制御ユニットおよび前記電動パワーステアリング制御ユニットを一つの制御ユニットとした操舵制御ユニットをもつ操舵制御装置として構成されるので、前記レーンキープ制御ユニットおよび前記電動パワーステアリング制御ユニットが個別に有するＣＰＵおよびその周辺回路を共通化できる。
【００１８】
請求項６によれば、前記操舵制御ユニット，前記電源電圧変換回路，前記外部信号入力回路および前記外部信号出力回路が一つの筐体に収納される操舵制御装置として構成されるので、省スペース化に寄与できる。
【００１９】
また、本発明は、上記課題を解決するために、前述とは別構成の操舵制御装置を提供するものである。即ち、
車両の走行方向の車線情報を取り込むことにより、車両を車線に沿って走行させるための操舵力を計算し、その操舵力の一部を補助的に操舵用ハンドルに付加するようにしたレーンキープ装置におけるＣＰＵおよびその周辺回路を含むレーンキープ制御ユニットと、
操舵用ハンドルの回転に基づいて、車輪操舵軸が回転して所定の操舵が行われる際に、操舵ハンドルの回転角と前記車輪操舵軸の回転角の伝達比を可変にする伝達比可変ユニットを含む操舵角制御装置におけるＣＰＵおよびその周辺回路を含む操舵角制御ユニットと、
車両に搭載された電源装置の出力電圧を、前記レーンキープ制御ユニットおよび前記操舵角制御ユニットを動作させるための電源電圧に変換したものを、前記レーンキープ制御ユニットおよび前記操舵角制御ユニットに並列的に供給する電源電圧変換回路と、
を有することを特徴とする操舵制御装置として構成されるので、前記レーンキープ装置および前記操舵角制御装置が個別に有する前記電源電圧変換回路を共通化できる。
【００２０】
請求項８によれば、操舵制御装置に接続された外部機器からの信号を取り込み、その信号を前記レーンキープ制御ユニットおよび前記操舵角制御ユニットに並列的に送る外部信号入力回路を持つ操舵制御装置として構成されるので、前記レーンキープ装置および前記操舵角制御装置が個別に有する前記外部信号入力回路を共通化できる。
【００２１】
請求項９によれば、前記レーンキープ制御ユニットおよび前記操舵角制御ユニットから並列的に出力された信号を取り込み、その信号を前記操舵制御装置に接続された外部機器へ出力する外部信号出力回路を持つ操舵制御装置として構成されるので、前記レーンキープ装置および前記操舵角制御装置が個別に有する前記外部信号出力回路を共通化できる。
【００２２】
請求項１０によれば、前記レーンキープ制御ユニット，前記操舵角制御ユニット，前記電源電圧変換回路，前記外部信号入力回路および前記外部信号出力回路が一つの筐体に収納される操舵制御装置として構成されるので、前記レーンキープ装置および前記操舵角制御装置が個別に有するこれら前述の回路群を共通化できる。
【００２３】
請求項１１によれば、前記レーンキープ制御ユニットおよび前記操舵角制御ユニットを一つの制御ユニットとした操舵制御ユニットをもつ操舵制御装置として構成されるので、前記レーンキープ制御ユニットおよび前記操舵角制御ユニットが個別に有するＣＰＵおよびその周辺回路を共通化できる。
【００２４】
請求項１２によれば、前記操舵制御ユニット，前記電源電圧変換回路，前記外部信号入力回路および前記外部信号出力回路が一つの筐体に収納される操舵制御装置として構成されるので、省スペース化に寄与できる。
【００２５】
上記の２種の操舵制御装置によれば、電源回路，基板温度センサあるいはダイアグ機器などに接続するための入出力回路およびＣＡＮ通信回路を共通化できるので、２個のＥＣＵで構成していた場合に比べて、ＥＣＵの占有体積や重量が減少し、電源回路の発熱量も抑えることができる。また、２個のＥＣＵを接続するためのＣＡＮ通信線およびその通信線に施していたシールド線，コンデンサ等のノイズ対策部品が不要となる。
【００２６】
また、各制御回路のＣＰＵを１個に統合することも可能で、ＣＡＮを使用することもないので処理速度および処理周期も速くなり、より木目の細かい制御が可能となる。また、それぞれのＥＣＵが持っていた演算監視用のマイコンも１個に統合することができる。これによって、上記の回路の共通化による部品点数削減とともに開発および製造に関するコストの低減が可能となる。
【００２７】
操舵制御装置のＥＣＵにおいて、機能毎に複数のマイコンを持つ構成としても、マイコン間のデータ通信速度は数メガバイト／秒であり、ＣＡＮ通信に比べて１００倍程度速くなるので、１個のマイコンに統合しなくても処理の周期は短くなり、木目の細かい制御が可能となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
（第１実施例）
以下、本発明の実施の形態の一つであるＥＰＳ装置とレーンキープ装置を一体化した操舵制御装置について図面を用いて説明する。図１は、本発明の一例としてのＥＰＳ装置とレーンキープ装置を一体化した操舵制御装置の全体構成を模式的に示したものである。レーンキープ制御を行なうために、ＣＣＤ力メラ２９，車速センサ１０２，操舵角センサ１０３が設けられている。ＣＣＤ力メラ２９は、車室内のインナミラーステー等に固定設置され、車両前方状況を撮像する。撮像された画像データは画像処理を行い、二値化等の処理により自車両近傍のレーンマーカを検出するとともに自車線前方の道路曲率を算出する。車速センサ１０２は、例えば車輪１３の回転を検出する回転検出部（例えばロータリエンコーダやタコジェネレータ）で構成され、自車両の車速を計測する。操舵角センサ１０３は操舵量として操舵用ハンドル２の操舵角度を検出する。これらのデータは、操舵制御部３０に送られ、現在走行している車線を維持する制御を行なう。また、操舵角度がドライバー介入判断しきい値を超えた場合には、ドライバーの操舵介入であると判断して車線追従制御を中断する。
【００２９】
また、ＥＰＳ制御を行なうために、ハンドル軸３とピニオンシャフト２３との間にはトルクセンサ２０が設けられ、トルクセンサ２０はトーションバー２１及びその軸線方向に離間して設置された一対のレゾルバ２２，２２（角度検出センサ）を備えている。トーションバー２１にトルクが印加され、その両端の角度差をレゾルバ２２，２２が検知すると、レゾルバ２２，２２で計測された角度差とトーションバー２１のばね定数とからトーションバー２１に印加されたトルクが検出される。そして、操舵制御部３０はトルクセンサ２０で検出されたトーションバー２１への印加トルクに対応した駆動力を算出し、モータドライバ２７を介してアシストモータ２６を駆動する。
【００３０】
図２は、操舵制御部３０の詳細を示したブロック図である。演算部３１，電源部４０，５Ｖ電源部４１，クロック回路４２，ＣＡＮ通信部４３，故障診断装置との通信回路であるＳＩＬ４４，警告灯であるＷＬ４５への出力回路，ＥＥＰＲＯＭ４６，監視ＣＰＵ４７，温度センサ４８から構成される。また、操舵制御装置のＥＣＵにはＣＣＤカメラ２９と、操舵角センサ１０３，トルクセンサ２０および車速センサ１０２を含むセンサ部３５が接続されている。
【００３１】
また、演算部３１は図３に示すように、ＣＰＵ５１、ＲＡＭ５２、ＲＯＭ５３、入出力インターフェース５４等を有し、これらがバス５５により送受信可能に接続されたマイクロコンピュータにより構成されている。ＲＯＭ５３は、プログラム格納領域５３ａとデータ記憶領域５３ｂとを有している。プログラム格納領域５３ａにはＥＰＳ制御プログラムとレーンキープ制御プログラムが格納される。データ記憶領域５３ｂにはＥＰＳ制御とレーンキープ制御に必要なデータが記憶される。図２のアシスト制御部３２，モータ駆動部３３，ＣＡＮデータ演算部３６，支援可否判定部１４３，データ処理部１４４，画像処理部１４５は、上記プログラムの一部をなすものである。
【００３２】
監視ＣＰＵ４７は、ＣＰＵ５１で実施する演算処理と同様の処理をＣＰＵ５１と並行して行なうとともに、そのデータ処理結果をＣＰＵ５１との間で通信することにより、ＣＰＵ５１の動作が正常であるかどうかを監視・確認し、必要に応じて情報の補完を行なう補助制御部としての機能を果たす。
【００３３】
上記構成によって、図２に示すとおり、操舵制御装置のＥＣＵにおいては、演算部３１のレーンキープ制御プログラム（図３参照）において、ＣＡＮ通信部４３で受信したデータをＣＡＮデータ演算部３６で演算した結果と、その結果を用いて支援可否判定部１４３によって判定された結果と、ＣＣＤカメラ２９からの画像情報を画像処理部１４５で処理した結果から、データ処理部１４４でレーンキープ支援量の計算を行い、その結果をＲＡＭ５２に記憶すると、ＥＰＳ制御プログラム（図３参照）がＲＡＭ５２から該演算結果を読み出し、アシスト制御部３２でモータによるアシスト量を決定し、モータ駆動部３３からモータ駆動部３４に指令を送る。そして、アシストモータ２６（図１）は、モータドライバ２７（図１）を介して、モータ駆動部３４によって駆動される。
【００３４】
ここで、本発明の第１実施例の特徴を分かり易くするため、従来技術によるＥＰＳ装置およびレーンキープ装置が個別にＥＣＵを有する場合の連携制御について説明する。図７は、ＥＰＳ装置の概略を示したブロック図である。これは、図２のＥＰＳ装置およびレーンキープ装置を統合した操舵制御装置のブロック図と比較すると、レーンキープ制御に関する部分（支援可否判定部１４３，データ処理部１４４，画像処理部１４５および該当するセンサ）は備えていない。ただし、図３とは異なり、演算部３１のプログラム格納領域５３ａにはＥＰＳ制御プログラムのみが格納され、データ記憶領域５３ｂにはＥＰＳ制御に必要なデータのみが記憶される。そして、ＣＡＮデータ演算部３６も、ＥＰＳ制御に必要な演算のみ実行する。
【００３５】
また、図９は、レーンキープ装置の概略を示したブロック図である。これは、図２のＥＰＳ装置およびレーンキープ装置を統合した操舵制御装置のブロック図と比較すると、ＥＰＳ制御に関する部分（アシスト制御部３２，モータ駆動制御部３３，モータ駆動部３４および該当するセンサ）は備えていない。ただし、図１０のように、演算部１４１のプログラム格納領域９３ａにはレーンキープ制御プログラムのみが格納され、データ記憶領域９３ｂにはレーンキープ制御に必要なデータのみが記憶される。そして、ＣＡＮデータ演算部１４２も、レーンキープ制御に必要な演算のみ実行する。
【００３６】
上記構成により、レーンキープ装置のＥＣＵ（図９）で演算されたレーンキープ支援量についての結果は、ＣＡＮによってＥＰＳ装置のＥＣＵ（図７）へ送られる。ＥＰＳ装置のＥＣＵでは、受信したレーンキープ支援量データに基づいてアシスト量を算出しモータの駆動制御を行なう。このため、ＥＰＳ装置およびレーンキープ装置の連携制御は、ＣＡＮ通信速度および通信周期に依存し、木目の細かい制御を行なうことができない。
【００３７】
本発明の実施例である操舵制御装置（図２参照）と、従来技術の構成であるＥＰＳ装置（図７参照）とレーンキープ装置（図９参照）の連携システムとを比較すると、レーンキープ装置のＥＣＵが有していた、演算部１４１，電源部１４６，５Ｖ電源部１４７，クロック回路１４８，ＣＡＮ通信部１４９，故障診断装置との通信回路であるＳＩＬ１５１，ＷＬ１５２への出力回路，ＥＥＰＲＯＭ１５３，監視ＣＰＵ１５４，温度センサ１５５がＥＰＳ装置のＥＣＵのものに統合される。また、演算部に含まれるプログラムについても、ＣＡＮ通信処理あるいは外部回路との入出力処理などの処理の共通化が可能となり、プログラム記憶容量が削減される。さらに、通信速度の遅いＣＡＮ通信に依存しないため木目の細かい制御を行なうことが可能である。
【００３８】
（第２実施例）
以下、本発明の実施の形態の一つであるＶＧＲＳ装置とレーンキープ装置を一体化した操舵制御装置について図面を用いて説明する。図４は、本発明の別の一例としてのＶＧＲＳ装置とレーンキープ装置を一体化した操舵制御装置の全体構成を模式的に示したものである。レーンキープ制御を行なうために、ＣＣＤ力メラ２９，ステアリングセンサ１０１，車速センサ１０２が設けられている。ＣＣＤ力メラ２９は、車室内のインナミラーステー等に固定設置され、車両前方状況を撮像する。撮像された画像データは画像処理を行い、二値化等の処理により自車両近傍のレーンマーカを検出するとともに自車線前方の道路曲率を算出する。ステアリングセンサ１０１は、ロータリエンコーダ等の角度検出部からなり、操舵量として操舵用ハンドル２の操舵角度を検出する。車速センサ１０２は、例えば車輪１３の回転を検出する回転検出部（例えばロータリエンコーダやタコジェネレータ）で構成され、自車両の車速を計測する。これらのデータは、操舵制御部６０に送られ、現在走行している車線を維持する制御を行なう。また、操舵角度がドライバー介入判断しきい値を超えた場合には、ドライバーの操舵介入であると判断して車線追従制御を中断する。
【００３９】
ＶＧＲＳ装置は、操舵用ハンドル２に直結されたハンドル軸３と、車輪操舵軸８とが機械的に分離された構成を有する。車輪操舵軸８はアクチュエータとしてのモータ６により回転駆動される。車輪操舵軸８の先端はステアリングギアボックス９内に延び、該車輪操舵軸８とともに回転するピニオン１０がラックバー１１を軸線方向に往復動させることにより、車輪１３，１３の転舵角が変化する。なお、本実施形態の操舵制御装置１においては、ラックバー１１の往復動が、周知の油圧式、電動式あるいは電動油圧式のパワーアシスト機構１２により駆動補助されるパワーステアリングが採用されている。
【００４０】
ハンドル軸３の角度位置（以下、ハンドル軸角度位置という）φは、前述のステアリングセンサ１０１により検出される。他方、車輪操舵軸８の角度位置（以下、操舵軸角度位置という）θは、ロータリエンコーダ等の周知の角度検出部からなる操舵角センサ１０３により検出される。そして、操舵制御部６０が、検出されたハンドル軸３の角度位置φと車速センサ１０２から検出さらた車速Ｖとに基づいて、車輪操舵軸８の目標角度位置θ’を決定し、該車輪操舵軸８の角度位置θが目標角度位置θ’に近づくように、モータドライバ１８を介してモータ６の動作を制御する。
【００４１】
図５は、操舵制御部６０の詳細を示したブロック図である。演算部６１，電源部６７，５Ｖ電源部６８，クロック回路６９，ＣＡＮ通信部７０，故障診断装置との通信回路であるＳＩＬ７４，警告灯であるＷＬ７５への出力回路，ＥＥＰＲＯＭ７６，監視ＣＰＵ７７，温度センサ７９から構成される。また、操舵制御装置のＥＣＵにはＣＣＤカメラ２９およびステアリングセンサ１０１や回転角センサ７３等のセンサが接続されている。
【００４２】
また、演算部６１は図６に示すように、ＣＰＵ８１，ＲＡＭ８２，ＲＯＭ８３，入出力インターフェース８４等を有し、これらがバス８５により送受信可能に接続されたマイクロコンピュータにより構成されている。ＲＯＭ８３は、プログラム格納領域８３ａとデータ記憶領域８３ｂとを有している。プログラム格納領域８３ａにはＶＧＲＳ制御プログラムとレーンキープ制御プログラムが格納される。データ記憶領域８３ｂにはＶＧＲＳ制御とレーンキープ制御に必要なデータが記憶される。図５におけるＣＡＮデータ演算部６２，ＶＧＲＳ目標角演算部６３，ＶＧＲＳ制御部６４，ＶＧＲＳモータ駆動制御部６５，ＶＧＲＳロック演算部６６，支援可否判定部１４３，データ処理部１４４，画像処理部１４５は、上記プログラムの一部をなすものである。
【００４３】
監視ＣＰＵ７７は、必要なパラメータ演算等、モータ６の動作制御に必要なデータ処理をＣＰＵ８１と並行して行なうとともに、そのデータ処理結果をＣＰＵ８１との間で通信することにより、ＣＰＵ８１の動作が正常であるかどうかを監視・確認し、必要に応じて情報の補完を行なう補助制御部としての機能を果たす。
【００４４】
上記構成によって、図５に示すとおり、操舵制御装置のＥＣＵにおいては、演算部６１のレーンキープ制御プログラム（図６参照）において、ＣＡＮ通信部７０で受信したデータをＣＡＮデータ演算部６２で演算した結果と、その結果を用いて支援可否判定部１４３によって判定された結果と、ＣＣＤカメラ２９からの画像情報を画像処理部１４５で処理した結果から、データ処理部１４４でレーンキープ支援量の計算を行い、その結果をＲＡＭ８２に記憶すると、ＶＧＲＳ制御プログラム（図６参照）がＲＡＭ８２から該演算結果を読み出し、その結果とステアリングセンサ１０１からの情報を基にＶＧＲＳ目標角演算部６３でＶＧＲＳ目標角を決定したり、ＶＧＲＳ制御部６４でＶＧＲＳの制御方法を決定する。そして、ＶＧＲＳモータ駆動制御部６５からＶＧＲＳモータ駆動部７２に指令を送ったり、ＶＧＲＳロック演算部６６からロックコイル駆動部７８に機械的にステアリングをロックするロック指令を送る。
【００４５】
ここで、本発明の第２実施例の特徴を分かり易くするため、従来技術によるＶＧＲＳ装置およびレーンキープ装置が個別にＥＣＵを有する場合の連携制御について説明する。図８は、ＶＧＲＳ装置の概略を示したブロック図である。これは、図５のＶＧＲＳ装置およびレーンキープ装置を統合した操舵制御装置のブロック図と比較すると、レーンキープ制御に関する部分（支援可否判定部１４３，データ処理部１４４，画像処理部１４５および該当するセンサ）は備えていない。ただし、図６とは異なり、演算部６１のプログラム格納領域８３ａにはＶＧＲＳ制御プログラムのみが格納され、データ記憶領域８３ｂにはＶＧＲＳ制御に必要なデータのみが記憶される。そして、ＣＡＮデータ演算部６２も、ＶＧＲＳ制御に必要な演算のみ実行する。
【００４６】
また、図９は、レーンキープ装置の概略を示したブロック図である。これは、図５のＶＧＲＳ装置およびレーンキープ装置を統合した操舵制御装置のブロック図と比較すると、ＶＧＲＳ制御に関する部分（ＶＧＲＳ目標角演算部６３，ＶＧＲＳ制御部６４，ＶＧＲＳモータ駆動制御部６５，ＶＧＲＳロック演算部６６，モータ駆動部７２，ロックコイル駆動部７３および該当するセンサ）は備えていない。ただし、図１０のように、演算部１４１のプログラム格納領域９３ａにはレーンキープ制御プログラムのみが格納され、データ記憶領域９３ｂにはレーンキープ制御に必要なデータのみが記憶される。そして、ＣＡＮデータ演算部１４２も、レーンキープ制御に必要な演算のみ実行する。
【００４７】
上記構成により、レーンキープ装置のＥＣＵ（図９）で演算されたレーンキープ支援量についての結果は、ＣＡＮによってＶＧＲＳ装置のＥＣＵ（図８）へ送られる。ＶＧＲＳ装置のＥＣＵでは、受信したレーンキープ支援量データに基づいて操舵角を算出してモータの駆動制御を行なう。このため、ＶＧＲＳ装置およびレーンキープ装置の連携制御は、ＣＡＮ通信速度および通信周期に依存し、木目の細かい制御を行なうことができない。
【００４８】
本発明の実施例であるＶＧＲＳ装置とレーンキープ装置を一体化した操舵制御装置（図５参照）と、従来技術の構成であるＶＧＲＳ装置（図８参照）とレーンキープ装置（図９参照）の連携システムとを比較すると、レーンキープ装置のＥＣＵ（図９参照）が有していた、演算部１４１，電源部１４６，５Ｖ電源部１４７，クロック回路１４８，ＣＡＮ通信部１４９，故障診断装置との通信回路であるＳＩＬ１５１，ＷＬ１５２への出力回路，ＥＥＰＲＯＭ１５３，監視ＣＰＵ１５４，温度センサ１５５がＶＧＲＳ装置のＥＣＵのものに統合される。また、演算部に含まれるプログラムについても、ＣＡＮ通信処理あるいは外部回路との入出力処理などの処理の共通化が可能となり、プログラム記憶容量が削減される。さらに、通信速度の遅いＣＡＮ通信に依存しないため木目の細かい制御を行なうことが可能である。
【００４９】
図４のとおり、ＶＧＲＳ装置では、操舵用ハンドル２に直結されたハンドル軸３と、車輪操舵軸８とが機械的に分離されていて、車輪操舵軸８はアクチュエータとしてのモータ６により回転駆動される。このため、レーンキープ制御を行なう場合、モータ６を駆動してもその回転力は操舵用ハンドル２には伝わらない。つまり、ＶＧＲＳ装置を用いてレーンキープ制御を行なうことによって、運転者は動かしてもいない操舵用ハンドル２が勝手に動くという違和感をもつこともなくなる。
【００５０】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例としての操舵制御装置（ＥＰＳ＋レーンキープ）の全体構成を示す模式図。
【図２】操舵制御装置（ＥＰＳ＋レーンキープ）の詳細を説明するブロック図。
【図３】操舵制御装置（ＥＰＳ＋レーンキープ）の演算部の詳細を説明するブロック図。
【図４】本発明の一例としての操舵制御装置（ＶＧＲＳ＋レーンキープ）の全体構成を示す模式図。
【図５】操舵制御装置（ＶＧＲＳ＋レーンキープ）の詳細を説明するブロック図。
【図６】操舵制御装置（ＶＧＲＳ＋レーンキープ）の演算部の詳細を説明するブロック図。
【図７】ＥＰＳ制御装置の詳細を説明するブロック図。
【図８】ＶＧＲＳ制御装置の詳細を説明するブロック図。
【図９】レーンキープ制御装置の詳細を説明するブロック図。
【図１０】レーンキープ制御装置の演算部の詳細を示す説明図。
【符号の説明】
３０  操舵制御部（ＶＧＲＳ＋レーンキープ）
６０  操舵制御部（ＥＰＳ＋レーンキープ）
３１  演算部（ＥＰＳ＋レーンキープ）
６１  演算部（ＶＧＲＳ＋レーンキープ）
【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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【図１０】
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