(57)【要約】【課題】障害物の衝突の危険を運転者に直感的に認知させ、衝突を回避するために必要な行動を直感的に運転者に把握させて、運転者の危険回避動作を支援すること。【解決手段】外界リスク検知装置コントローラ９が、外界リスク検知装置１８の検知信号や車速等の車両の走行に関する物理情報に基づいて外界リスクを認知して、ステアリング情報伝達装置コントローラ８に物理情報と共に作動処理指令を出す。ステアリング情報伝達装置コントローラ８は、作動処理指令を受けると、切替アクチュエータ１をステアリングホイール４の回転が転舵輪ＷＲ，ＷＬに伝達しないように切り替えさせると共に、検知結果や物理情報に基づいて、車両の旋回方向（ステアリングホイール４の回転方向）を決定し、ＥＰＳ＿ＥＣＵ７に回転指令を送る。そして、ＥＰＳ＿ＥＣＵ７は、回転指令を受けると、ＥＰＳ５を駆動して、その旋回方向にステアリングホイール４を回転させる。【選択図】図１
2007161017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行中に近づく障害物についての危険情報を運転者に伝達すると共に、その運転者の危険回避動作を支援する危険情報伝達装置であって、
車両の走行中に障害物衝突の危険の外界リスクを検知する外界リスク検知手段と、
前記車両の旋回のための運転者の回転操作により回転動作を行う操作子と、
この操作子に連結され、この操作子を回転させる操作子アクチュエータと、
前記操作子の回転動作に応じて転舵輪を回動させる動力を転舵機構に伝達する場合と伝達しない場合とに切り替える切替アクチュエータと、
前記外界リスク検知手段からの検知信号及び車両の走行に関する物理情報に基づいて、外界リスクを検知して、前記操作子の回転を作動させる作動処理指令を生成する外界リスク検知制御手段と、
この外界リスク検知制御手段からの作動処理指令に基づいて、前記切替アクチュエータを前記伝達しない場合に切り替えると共に、前記外界リスク検知手段の検知結果及び物理情報に応じて車両がその障害物を回避するのに必要な旋回方向を決定し、前記操作子アクチュエータを駆動して前記操作子をその旋回方向に回転させる回転指令を生成する情報伝達制御手段と、
前記情報伝達制御手段からの回転指令に基づいて前記操作子アクチュエータを駆動して、前記旋回方向に前記操作子を回転させる操作子制御手段と、
を備えることを特徴とする危険情報伝達装置。
【請求項２】
前記情報伝達制御手段は、
前記障害物を回避するのに必要なタイヤ角に応じて、前記操作子アクチュエータの作動量を決定すること、
を特徴とする請求項１に記載の危険情報伝達装置。
【請求項３】
前記情報伝達制御手段は、前記作動量を、前記操作子の角度として指定し、
前記操作子制御手段が、指定された前記操作子の角度に相当する作動量に応じて前記操作子アクチュエータを作動させること、
を特徴とする請求項２に記載の危険情報伝達装置。
【請求項４】
前記外界リスク検知制御手段は、検出結果及び物理情報に応じた緊急度を表すランク付けを記憶部に登録しておき、外界リスクを認知する際に、ランク付けを参照して緊急度を判断し、
前記情報伝達制御手段は、前記緊急度に応じて、前記操作子アクチュエータの作動量を異なる値として決定すること、
を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の危険情報伝達装置。
【請求項５】
前記情報伝達制御手段は、前記作動量を、前記緊急度に応じて前記操作子の異なる回転速度として指定し、
前記操作子制御手段は、前記操作子アクチュエータをその回転速度に応じて作動させ、前記操作子を回転させること、
を特徴とする請求項４に記載の危険情報伝達装置。
【請求項６】
さらに、前記操作子の運転者による回転操作を検出する操作検出手段を備え、
前記操作子制御手段が、前記操作子アクチュエータを駆動して前記操作子をその旋回方向に回転させた後に、
前記操作検出手段が、前記操作子の運転者による回転操作を検出したときには、
前記操作子制御手段が、前記切替アクチュエータを切り替えて、前記操作子から入力される動力に応じて転舵機構を作動させて、転舵輪のタイヤ角を切り替えて車両の旋回方向に反映させること、
を特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の危険情報伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行中に近づく障害物についての危険情報を運転者に伝達すると共に、その運転者の危険回避動作を支援する危険情報伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、運転者のエラーには、人の脳に関わる問題が大きく関与している。人の脳に関わる問題としては、例えば、見落とし、見誤り、発見遅れ、見込み違いがある。そのため、運転者を補助して、走行中の車両前方の危険の回避を支援する装置が要望されている。
【０００３】
ところで、見落とし等の原因の一つである居眠りを防止する技術として、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。この特許文献１には、運転者の眼球の動きのパターン等に基づいて覚醒度を検出し、その覚醒度が低下状態となっているときに、操舵部材（ステアリングホイール）を振動させて、運転者を覚醒させる技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４７３９号公報（段落００１０〜００１９、図１および図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記特許文献１に記載の技術では、操作子の振動によって何かを知らせたとしても、運転者は、操作子の振動では咄嗟に採るべき行動を直感的に把握できないため、行動に移すのが容易でなく、速やかに危険を回避できない恐れがある。
【０００６】
そこで、本発明は、障害物の衝突の危険を運転者に直感的に認知させ、衝突を回避するために必要な行動を直感的に運転者に把握させて、運転者の危険回避動作を支援することを目的とし、この目的を達成できる危険情報伝達装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の危険情報伝達装置は、車両の走行中に近づく障害物についての危険情報を運転者に伝達すると共に、その運転者の危険回避動作を支援するために、外界リスク検知手段と、操作子と、操作子アクチュエータと、切替アクチュエータと、外界リスク検知制御手段と、情報伝達制御手段と、操作子制御手段とを備える構成とした。
【０００８】
外界リスク検知手段は、車両の走行中に障害物衝突の危険の外界リスクを検知する。操作子は、車両の旋回のための運転者の回転操作により回転動作を行う。操作子アクチュエータは、操作子に連結され、この操作子を回転させる。切替アクチュエータは、操作子の回転動作に応じて転舵輪を回動させる動力を転舵機構に伝達する場合と伝達しない場合とに切り替える。外界リスク検知制御手段は、外界リスク検知手段からの検知信号及び車両の走行に関する物理情報に基づいて、外界リスクを検知して、操作子の回転を作動させる作動処理指令を生成する。
【０００９】
情報伝達制御手段は、外界リスク検知手段からの作動処理指令に基づいて、切替アクチュエータを伝達しない場合に切り替える。これと共に、情報伝達制御手段は、外界リスク検知手段の検知結果及び物理情報に応じて車両がその障害物を回避するのに必要な旋回方向を決定する。そして、この情報伝達制御手段は、操作子アクチュエータを駆動して操作子をその旋回方向に回転させる回転指令を生成する。
【００１０】
操作子制御手段は、情報伝達制御手段からの回転指令に基づいて操作子アクチュエータを駆動して、旋回方向に操作子を回転させる。
【００１１】
そのため、この構成の危険情報伝達装置では、外界リスク検知手段が衝突の危険のある障害物を検知したときに、外界リスク検知制御手段が障害物の方向（検知結果）や車速等の車両の走行に関する物理情報に基づいて外界リスクを認知する。そして、外界リスク検知制御手段が、情報伝達制御手段に物理情報と共に作動処理指令を出す。続いて、情報伝達制御手段が、作動処理指令を受けると、切替アクチュエータを伝達しない場合に切り替えさせる。これと並行して、情報伝達制御手段は、検知結果や物理情報に基づいて、車両の旋回方向（操作子の回転方向）を決定し、操作子制御手段に回転指令を送る。そして、操作子制御手段は、回転指令を受けると、操作子アクチェータを駆動して、その旋回方向に操作子を回転させる。
【００１２】
本発明の請求項２に記載の危険情報伝達装置は、請求項１において、情報伝達制御手段が、障害物を回避するのに必要なタイヤ角に応じて、操作子アクチュエータの作動量を決定する構成とした。
【００１３】
そのため、この構成の危険情報伝達装置では、旋回方向に加え、障害物を回避するのに必要な車両の旋回角及び操作子の回転角を運転者に認知させる。なお、タイヤ角は、その算出値を用いても、ヨーレートや横移動量等の値をタイヤ角に準じた値として用いてもよい。
【００１４】
本発明の請求項３に記載の危険情報伝達装置は、請求項２において、情報伝達制御手段と操作子制御手段とが次の処理を含む構成とした。情報伝達制御手段は、作動量を、操作子の角度として指定する。操作子制御手段が、指定された操作子の角度に相当する作動量に応じて操作子アクチュエータを作動させる。
【００１５】
本発明の請求項４に記載の危険情報伝達装置は、請求項１から請求項３までのいずれか１項において、外界リスク検知制御手段と情報伝達制御手段とが次の処理を含む構成とした。外界リスク検知制御手段は、検出結果及び物理情報に応じた緊急度を表すランク付けを記憶部に登録しておき、外界リスクを認知する際に、ランク付けを参照して緊急度を判断する。また、情報伝達制御手段は、緊急度に応じて、操作子アクチュエータの作動量を異なる値として決定する。
【００１６】
本発明の請求項５に記載の危険情報伝達装置は、請求項４において、情報伝達制御手段と操作子制御手段とが次の処理を含む構成とした。情報伝達制御手段は、作動量を、緊急度に応じて操作子の異なる回転速度として指定する。操作子制御手段は、操作子アクチュエータをその回転速度に応じて作動させ、操作子を回転させる。
【００１７】
本発明の請求項６に記載の危険情報伝達装置は、さらに、操作子の運転者による回転操作を検出する操作検出手段を備え、操作子制御手段と操作検出手段と操作子制御手段とが次の処理を含む構成とした。操作子制御手段は、操作子アクチュエータを駆動して操作子をその旋回方向に回転させる。その後に、操作検出手段が操作子の運転者による回転操作を検出する。この場合に、操作子制御手段は、切替アクチュエータを切り替えて、操作子から入力される動力に応じて転舵機構を作動させて、転舵輪のタイヤ角を切り替えて車両の旋回方向に反映させる。
【発明の効果】
【００１８】
したがって、請求項１から請求項６までの危険情報伝達装置は、次の効果を奏する。
請求項１に記載の危険情報伝達装置によれば、運転者は、自らの意識状態（意識又は無意識）と関係なく回転する操作子によって、障害物の衝突の危険を直感的に認知できる。さらに、運転者は、操作子の回転方向によって衝突を回避するために必要な危険回避動作（旋回操作）を直感的に把握できる。そのため、この危険情報伝達装置は、運転者の意識状態と関係なく操作子を回転させることによって、運転者に自ら操作子を回転させるように行動を促すため、運転者の危険回避動作を支援できる。
【００１９】
ところで、この危険情報伝達装置は、単に操作子を振動させて運転者に何かを報知するのではなく、危険回避方向に操作子を回転させて、さらなる操作子の回転を運転者に具体的に促している。そのため、運転者は、操作子の回転という危険回避動作を反射的に行って、速やかに危険を回避することができる。
【００２０】
請求項２に記載の危険情報伝達装置によれば、運転者は操作子の回転量を把握できる。
【００２１】
請求項３に記載の危険情報伝達装置によれば、操作子アクチュエータの作動量を操作子の角度で指定するため、運転者の好みに応じて作動量を設定できる。
【００２２】
請求項４に記載の危険情報伝達装置によれば、操作子が緊急度に応じて異なる作動量で作動されるため、運転者は緊急度を直感的に把握できる。
【００２３】
請求項５に記載の危険情報伝達装置によれば、緊急度が操作子の回転速度により表されるため、運転者は、操作子が速く回転するときには、緊急度が高いと判断し、操作子が遅いときには緊急度が低いと判断できる。
【００２４】
請求項６に記載の危険情報伝達装置によれば、運転者は、操作子が自動的に回転すると、その回転動作で危険が迫っていることを認識し、その回転方向に操作子を回転させることで危険を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、この実施の形態のステアリング情報伝達装置（危険情報伝達装置）の構成を説明する。図１は、その構成の概念を説明するブロック図である。
【００２６】
このステアリング情報伝達装置は、車両の通常走行のパワーステアリング制御（通常モード）と、車両の走行中に近づく障害物についての危険情報を運転者に伝達する制御（外界リスク検知モード）と、その運転者の危険回避動作を支援する制御（システム欠陥モード）との三つのパターンの制御を行う。
【００２７】
そのために、このステアリング情報伝達装置は、切替アクチュエータ１と、入力軸２と、出力軸３と、ステアリングホイール（操作子）４と、ＥＰＳ（Electric Power Steering）５と、転舵機構６と、ＥＰＳ＿ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７と、ステアリング情報伝達装置コントローラ８と、外界リスク検知装置コントローラ９とを含んで構成されている。
【００２８】
切替アクチュエータ１は、ステアリングホイール４の回転動作に応じて転舵輪ＷＲ，ＷＬを回動させる動力を転舵機構６に伝達する場合と伝達しない場合とに切り替える。また、この切替アクチュエータ１には、トルクセンサ１ａが備えられている。このトルクセンサ１ａは、出力軸３側の操舵角度を検出する。なお、この実施の形態では、切替アクチュエータ１は、いわゆるダブルピニオン式遊星歯車機構とする。このダブルピニオン式遊星歯車機構については、図２乃至図５を用いて後記する。
【００２９】
入力軸２は、ステアリングホイール４の回動動作を切替アクチュエータ１に入力する。出力軸３は、切替アクチュエータ１から出力される回動動作を転舵機構６に伝達させる。ステアリングホイール４は、車両の旋回のための運転者の回転操作により回転動作を行う。
【００３０】
ＥＰＳ（操作子アクチュエータ）５は、ステアリングホイール４に連結され、このステアリングホイール４を回転させるために、ステアリングホイール４の回転をアシストする力を発生させ、入力軸２を回転させる。このＥＰＳ５は、ＥＰＳモータ５ａと、ギアアセンブリ５ｂと、トルクセンサ５ｃとを含んでいる。
【００３１】
ＥＰＳモータ５ａは、発生する回転力をギアアセンブリ５ｂを介して入力軸２に伝達させて、ステアリングホイール４の回転をアシストする。ギアアセンブリ５ｂは、ＥＰＳモータ５ａと入力軸２との間で力を伝達させるための図示しないギアを組み込んでいる。トルクセンサ５ｃは、入力軸２の回転を検知して、ステアリングホイール４の運転者の手動操舵に伴なう操舵トルクの大きさと方向とを検知する。なお、ＥＰＳ５は、ＥＰＳ＿ＥＣＵ７により制御される。
【００３２】
転舵機構６は、切替アクチュエータ１を介して出力軸３から伝達される回転力により作動し、転舵輪ＷＲ，ＷＬを回動させ、タイヤ角を変化させ、車両の旋回方向を切り替える。この転舵機構６は、例えば、図示しないラックと、図示しないピニオンと、図示しないタイロッドとを含む。ピニオンが、出力軸３から伝達される回転力をラックに伝達させる。そのラックが、ピニオンから伝達される回転をタイロッドの直線運動に変換する。そして、そのタイロッドが作動することで、タイロッドの両端に取り付けられる転舵輪ＷＲ，ＷＬのタイヤ角が変化する。
【００３３】
次に、ＥＰＳ＿ＥＣＵ７、外界リスク検知装置コントローラ９、及び、ステアリング情報伝達装置コントローラ８について順に説明する。なお、ＥＰＳ＿ＥＣＵ７、外界リスク検知装置コントローラ９、及び、ステアリング情報伝達装置コントローラ８のそれぞれは、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）とＲＯＭ（Read Only Memory）とＲＡＭ（Random Access Memory）とＩ／Ｏ（Input/Output）ポートとを含んでいる。ＲＯＭには、各機能を実現するアプリケーションプログラムやオペレーティングシステムや各種参照データが組み込まれている。また、ＲＡＭには、各種センサが検出する検出データや各種演算結果や各種設定値等の各種データや各種プログラムモジュールを格納する。ＣＰＵは、ＲＯＭやＲＡＭからプログラムを読み込んで展開し実行する。Ｉ／Ｏポートは、各種データの入出力を行う。
【００３４】
また、ＥＰＳ＿ＥＣＵ７は、ＥＰＵモータ５ａと、トルクセンサ５ｃと、ステアリング情報伝達装置コントローラ８とにそれぞれ信号線で接続されている。ステアリング情報伝達装置コントローラ８は、プラネタリキャリア駆動モータ１７（図１参照）と、ＥＰＳ＿ＥＣＵ７と、外界リスク検知装置コントローラ９とにそれぞれ信号線で接続されている。
【００３５】
ＥＰＳ＿ＥＣＵ７は、通常モード、外界リスク検知モード及びシステム欠陥モードに応じて、次のようにＥＰＳ５を制御する。このＥＰＳ＿ＥＣＵ７は、通常モードでは、トルクセンサ５ｃが、ステアリングホイール４の運転者の手動操舵に伴なう操舵トルクの大きさと方向とを検知すると、その操舵トルクに応じてＥＰＳモータ５ａによりアシストする力を発生させる。これにより、ＥＰＳ５では、ＥＰＳモータ５ａの回転力がギアアセンブリ５ｂを介して入力軸２に伝達され、ステアリングホイール４の手動操舵をアシストする。
【００３６】
また、ＥＰＳ＿ＥＣＵ７は、外界リスク検知モードでは、ステアリング情報伝達装置コントローラ８からの回転指令を受けて、ＥＣＵモータ５ａを駆動し、ギアアセンブリ５ｂを介して入力軸２を回転させる。そのため、運転者の意識状態とは関係なく、ステアリングホイール４が回転する。このとき、転舵輪ＷＲ，ＷＬは、後記するように、切替アクチュエータ１の切り替えにより、運転者の意識状態とは関係のないＥＰＵ５によるステアリングホイール４の回転に伴なって、回転しない状態を維持している。
【００３７】
これにより、運転者が、自らの意識状態とは関係のないステアリングホイール４の回転を認知して、ステアリングホイール４を自らの意識状態で力を加えて回転させることで、転舵輪ＷＲ，ＷＬを回転させ、その方向に旋回して危険を回避することができる。このとき、ＥＰＳ＿ＥＣＵ７は、運転者によるステアリングホイール４の回転に伴なう操舵トルクをトルクセンサ５ｃにより検知すると、外界リスク検知モードからシステム欠陥モードに移行する。そして、ＥＰＳ＿ＥＣＳ７は、ＥＰＳモータ５ａを駆動して、運転者のステアリングホイール４の手動操舵をアシストする。
【００３８】
ＥＰＳ＿ＥＣＵ７は、システム欠陥モード（直結時）では、通常モードと同様に、トルクセンサ５ｃが、ステアリングホイール４の運転者の手動操舵に伴なう操舵トルクの大きさと方向とを検知すると、その操舵トルクに応じてＥＰＳモータ５ａによりアシストする力を発生させる。これにより、ＥＰＳ５では、ＥＰＳモータ５ａの回転力がギアアセンブリ５ｂを介して入力軸２に伝達され、ステアリングホイール４の手動操舵をアシストする。
【００３９】
ステアリング情報伝達装置コントローラ８は、通常モード、外界リスク検知モード及びシステム欠陥モードごとに、切替アクチュエータ１の駆動制御、及び、ＥＰＳ＿ＥＣＵ７の作動制御を行う。また、ステアリング情報伝達装置コントローラ８は、外界リスク検知装置コントローラ９からの作動処理指令、切替アクチュエータ１から送られる操舵角度信号、並びに、ＥＰＳ＿ＥＣＵ７から送られる操舵角度信号及びトルク検知信号に基づいて、前記した駆動制御及び作動制御を行う。なお、ステアリング情報伝達装置コントローラ８は、通常モードでは、ＶＧＳ（Variable Gear Ratio Steering）として機能している。
【００４０】
ところで、外界リスク検知装置コントローラ９からの作動処理指令は、外界リスク検知モードの処理を指令するときに、外界リスク検知装置コントローラ９で生成される。そのため、ステアリング情報伝達装置コントローラ８は、その作動処理指令を受信したときに、前記した外界リスク検知モードに制御を移行させる。つまり、ステアリング情報伝達装置コントローラ８は、その作動処理指令を受信していないときは通常モードとして制御し、ステアリング外界リスク検知モード時にトルクセンサ５ｃがステアリングホイール４の運転者による回転を検出したときには、危険を回避するまでシステム欠陥モードとして制御する。また、ステアリング情報伝達装置コントローラ８は、危険を回避した後は適宜通常モードに復帰して制御する。
【００４１】
なお、ステアリング情報伝達装置コントローラ８は、外界リスク検知モードにおいて、運転者がリスクを認識して操舵を行うとトルクセンサ５ｃがそのときのトルクを検出し、システム欠陥モードに移す。そのため、運転者の意識状態が、ステアリングホイール４を介して車両に反映される。そのときには、音、振動等により修正中であることを明示するのが好ましい。
【００４２】
また、外界リスク検知モードからシステム欠陥モードに移行したときには、ステアリングホイール４の回転角と転舵輪ＷＲ，ＷＬの転舵角とにずれが生じている。そのずれは、車両の停止時、図示しないリセットボタンの押下、又は、危険を回避したと考えられる所定時間の経過後に、回転角と転舵角とがホームポジションに揃うようにリセットすればよい。なお、ステアリング情報伝達装置コントローラ８が、ＥＰＳ＿ＥＣＵ７を介してトルクセンサ５ｃの検出信号（操舵角度・トルク）を取得すると共に、トルクセンサ１ａからその検出信号（操舵角度）を取得して、両者の検出信号を比較しつつホームポジションに揃うようにリセットする。これにより、通常モードに復帰する。
【００４３】
外界リスク検知装置コントローラ９は、車両の走行中の前方の障害物を検出するセンサやカメラ等の外界リスク検知装置（手段）１８からの検出信号をモニタしている。そして、外界リスク検知装置コントローラ９は、その検出信号に応じて、障害物の衝突の危険を判断する。この判断基準は、例えば、車両に対する障害物の接近速度や接近方向、及び、車両速度や車両進行方向を用いる。そのため、外界リスク検知装置コントローラ９には、図示しないＲＯＭやＲＡＭに、各判断基準の参照値があらかじめ登録されている。そして、外界リスク検知装置コントローラ９は、作動処理指令を生成し、ステアリング情報伝達装置コントローラ８に作動処理指令を送る。
【００４４】
また、外界リスク検知装置コントローラ９は、後記するように、通常モードから外界リスク検知モードへ移行した後に、運転者がステアリングホイール４を自らの意識状態で回転したことをトルクセンサ５ｃが検出したときに、後記するように、外界リスク検知モードからシステム欠陥モードへ制御を移行する。
【００４５】
次に、切替アクチュエータ１としてのダブルピニオン式遊星歯車機構の構成を説明する。図２は、図１に示した切替アクチュエータの構成を示す図である。（ａ）は転舵輪側から見た図（通常モード）に相当する。（ｂ）は（ａ）のＺ方向矢視Ｙ−Ｙ線断面図に相当する。
【００４６】
この切替アクチュエータ１は、ユニットケース１０内に、リングギア１１と、プラネタリギア１２，１３と、プラネタリキャリア１４と、サンギア１５と、ピニオン１６と、プラネタリキャリア駆動モータ１７とを組み立てて構成されている。
【００４７】
ユニットケース１０には、入力軸２と、出力軸３と、プラネタリキャリア駆動モータ１７とのそれぞれを内部に挿入する孔が形成されている。入力軸２と出力軸３とは、ユニットケース１０に対して回転自在になっている。また、プラネタリキャリア駆動モータ１７は、ユニットケース１０に一体に取り付けられている。また、ユニットケース１０は、図示しない車体に一体に取り付けられている。そのため、プラネタリキャリア駆動モータ１７は、ユニットケース１０を介して図示しない車体に一体に取り付けられる。
【００４８】
リングギア１１は、内歯車であり、内周面に内歯が形成されている。また、このリングギア１１は、ステアリングホイール４側を板体で塞ぎ、その軸心に入力軸２を取り付けて一体に回転自在になっている。
【００４９】
プラネタリギア１２は、プラネタリキャリア１４に軸体１２ａで軸支され、プラネタリキャリア１４に対して回転（自転）可能になっている。このプラネタリギア１２は、プラネタリキャリア１４の回転によりサンギア１５周りに回転（公転）可能になっている。そして、プラネタリギア１２の歯は、リングギア１１の内歯及びプラネタリギア１３の歯と噛み合っている。
【００５０】
プラネタリギア１３も、プラネタリキャリア１４に軸体１３ａで軸支され、プラネタリキャリア１４に対して回転（自転）可能になっている。このプラネタリギア１３も、プラネタリキャリア１４の回転によりサンギア１５周りに回転（公転）可能になっている。そして、プラネタリギア１３の歯は、プラネタリギア１２及びサンギア１５の歯と噛み合っている。
【００５１】
プラネタリキャリア１４は、リング状体である。図２（ａ）中では、破断させて描いている。このプラネタリキャリア１４には、プラネタリギア１２，１３のそれぞれを軸体１２ａ，１３ａで軸支する図示しない軸受けが形成されている。また、このプラネタリキャリア１４には、転舵輪ＷＲ，ＷＬ側の面に、歯が形成されている。この歯の形成面は、テーパ面になっている。また、この歯は、テーパ面に歯を形成したピニオン１６と噛み合うようになっている。ここでは、プラネタリキャリア１４は、ピニオン１６と共にゼロールかさ歯車を構成している。なお、これに限らず、例えば、まがりばかさ歯車であってもよい。
【００５２】
サンギア１５は、出力軸３に備えたピニオンである。このサンギア１５は、プラネタリギア１３及びピニオン１６と噛み合っている。ピニオン１６は、前記ようにテーパ面に歯を形成し、プラネタリキャリア駆動モータ１７の軸に取り付けられている。したがって、プラネタリキャリア駆動モータ１７の動力が、ピニオン１６を介してプラネタリキャリア１４に伝達する。そして、後記するように、プラネタリキャリア駆動モータ１７を制御して、プラネタリキャリア１４の回転を適宜切り替えることで、転舵輪ＷＲ，ＷＬ（図１参照）の操舵角度と、ステアリングホイール４の操舵角度とが個々に制御可能になっている。
【００５３】
次に、図２に基づいて、適宜図１を参照しつつ切替アクチュエータ１の通常モードでの動作について説明する。
運転者がステアリングホイール４を回転させると、入力軸２を介してリングギア１１が回転する。この際、運転者は、ＥＰＳモータ５ａにより手動操舵力が軽減される。このとき、ＥＰＳ＿ＥＣＵ７がトルクセンサ５ｃの検出値に基づいてＥＰＳモータ５ａを駆動させる。
【００５４】
そして、リングギア１１が回転（図２中のα方向）すると、このリングギア１１の回転に合わせて、プラネタリギア１２、プラネタリキャリア１４、及びサンギア１５が、ともにリングギア１１の回転方向（図２中のα方向）と同じ方向に回転し始める。なお、プラネタリギア１３は、プラネタリギア１２により回転させられ、プラネタリギア１２と反対方向（図２中のβ方向）に回転し、サンギア１５を図２中のα方向に回転させる。
【００５５】
すなわち、プラネタリギア１２が、リングギア１１と同方向に回転（公転）すると共に、これにつられてプラネタリキャリア１４（プラネタリキャリア１４も含む）とサンギア１５も同方向（図２中のα方向）に回転する。これにより、サンギア１５の回転は、出力軸３を介して、転舵機構６（図１参照）に伝達されるため、転舵輪ＷＲ，ＷＬが運転者の転舵方向（図２（ｂ）中、ステアリングホイール４を右方向）と同じ方向（図２中のα方向））に転舵される。
【００５６】
ここで、ステアリング情報伝達装置コントローラ８による制御が加わると、プラネタリキャリア駆動モータ１７がリングギア１１とプラネタリキャリア１４との回転速度に速度差を持たせる。
【００５７】
すなわち、低速走行時では、ステアリング情報伝達装置コントローラ８が、図示しない車速センサの検出値に基づいて、プラネタリキャリア１４の公転速度を速くするようにプラネタリキャリア駆動モータ１７を駆動させる。これにより、運転者がステアリングホイール４を回転させた量よりも大きな転舵量になる。
【００５８】
一方、高速走行時では、ステアリング情報伝達装置コントローラ８が、図示しない車速センサの検出値に基づいて、プラネタリキャリア１４の公転速度を遅くするようにプラネタリキャリア駆動モータ１７を駆動させる。これにより、運転者がステアリングホイール４を回転させた量よりも小さな転舵量になる。
【００５９】
なお、図２中では、リングギア１１とサンギア１５との間で動力を伝達させるプラネタリギア１２，１３を一組として描いている。これは、説明上便宜的に省略しているものであり、サンギア１５の周りに２組以上、例えば、４組配置されている構造が好ましい。
【００６０】
図３に、このように複数のプラネタリギア１２，１３を配置したダブルピニオン式遊星歯車機構の模式図を示す。図２を用いて説明したように、ダブルピニオン式遊星歯車機構は、ステアリングホイール４を一端側に連結する入力軸２と、この入力軸２にギアアセンブリ５ｂを介して連結するＥＰＳモータ５ａと、入力軸２の他端側に連結するリングギア１１とを備えている。
【００６１】
また、このダブルピニオン式遊星歯車機構には、入力軸２と同一線上の出力軸３を中心に回転（公転）自在に、リングギア１１に噛み合うプラネタリギア１２と、このプラネタリギア１２に噛み合うプラネタリギア１３とが、プラネタリキャリア１４に回転（自転）自在に軸支されている。プラネタリキャリア１４は、出力軸３を中心に回転（自転）自在になっている。また、出力軸３の一端には、サンギア１５がプラネタリギア１３と噛み合うように一体に取り付けられている。そして、プラネタリキャリア１４には、ピニオン１６を介してプラネタリキャリア駆動モータ１７が連結されている。
【００６２】
次に、図４に基づいて、適宜図１を参照しつつ切替アクチュエータ１の外界リスク検知モードでの動作について説明する。この外界リスク検知モードは、高速ダルを極端に行ったのと同じである。
【００６３】
ＥＰＳ５では、ＥＰＳモータ５ａが駆動してギアアセンブリ５ｂを介して入力軸２を危険回避方向（例えば車両進行右方向）に回転させる。これにより、ステアリングホイール４が、運転者の意識状態とは関係なく、入力軸２により危険回避方向に回転させられる。このとき、リングギア１１は、図２中のα方向に回転する。そして、このリングギア１１の回転が、サンギア１５を回転させない（図４中、停止状態をαβと表す。）ためには、プラネタリギア１３が、サンギア１５上を転がるように自転と公転とを行えばよい。
【００６４】
つまり、プラネタリギア１３は、プラネタリキャリア１４に対して図４中α方向に回転（自転）すると共に、プラネタリキャリア１４によってα方向に回転（公転）すればよい。そのためには、リングギア１１の回転に連動させて、プラネタリキャリア駆動モータ１７を駆動（図４中矢印δ方向に軸回転）して、ピニオン１６を図４中矢印α方向に回転させ、プラネタリキャリア１４を図４中のα方向に回転させる。
【００６５】
このようにして、プラネタリキャリア駆動モータ１７が、運転者の意識状態とは関係なく、所定の作動速度と符号が異なる同じ速度（打ち消す速度）かつ前記所定の作動角度と同じ角度（打ち消す角度）で、プラネタリキャリア１４を回転させる。これにより、ステアリングホイール４の動きが打ち消されて、転舵輪ＷＲ，ＷＬには伝達されない。
【００６６】
なお、ステアリング情報伝達装置コントローラ８が、あらかじめ設定されているアルゴリズムに従って、そのときの作動量を決定する。そのアルゴリズムは、障害物を回避するために必要なタイヤ角又は回避緊急度（回転速度）に応じて、ステアリングホイール４に危険情報を伝達するのに適した作動量（作動角度及び作動速度）を決定可能に設定しておく。
【００６７】
次に、図５に基づいて、適宜図１を参照しつつ切替アクチュエータ１のシステム欠陥モードでの動作について説明する。ステアリング情報伝達装置コントローラ８は、図示しない制御電源をシャットダウンして、モータブレーキ（電気式または機械式ブレーキ）にてプラネタリキャリア駆動モータ１７をロックする。これにより、プラネタリキャリア１４が固定され、プラネタリギア１２，１３は公転をやめ、自転のみ行う。そのため、転舵輪ＷＲ，ＷＬは、ステアリングホイール４（リングギア１１）の回転に応じた回転となる。このとき、転舵輪ＷＲ，ＷＬは、増速・減速もしない。
【００６８】
なお、図示しないロックピンにより、プラネタリキャリア１４が回転しないようにしてもよい。また、ステアリング情報伝達装置コントローラ８自身に障害がある場合には、プラネタリキャリア駆動モータ１７の駆動を行えないため、図示しないロックピンによりプラネタリキャリア１４が回転しないようにすればよい。この場合、図示しないロックピンは、ステアリング情報伝達装置コントローラ８からプラネタリキャリア駆動モータ１７に送信される制御信号の有無を検知できるようにしておき、その制御信号が途絶えた時点でロックするようにしておけばよい。
【００６９】
次に、ステアリング情報伝達装置コントローラ８の処理について説明する。図６にステアリング情報伝達装置コントローラの処理を説明するフローチャートを示す。ステアリング情報伝達装置コントローラ８は、外界リスク検知装置１８からの作動指令をモニタしている（ステップＳ１，Ｎ）。
【００７０】
そして、ステアリング情報伝達装置コントローラ８は、作動指令が有れば（ステップＳ１，Ｙ）、ステアリングホイール４の回転方向を決定し（ステアリング回転方向決定、ステップＳ２）、その回転角度を決定し（ステアリング回転角度決定、ステップＳ３）、その回転速度を決定する（ステアリング回転速度決定、ステップＳ４）。なお、ステップＳ２乃至４は、この順番に限らない。
【００７１】
その上で、ステアリング情報伝達装置コントローラ８は、決定した回転方向、回転角度及び回転速度に応じて、プラネタリキャリア１４の制御値を決定する（ステップＳ５）。そして、ステアリング情報伝達装置コントローラ８は、ＥＰＳ＿ＥＣＵ７に対してＥＰＳモータ５ａの回転指令を送ってステアリングホイール４を作動（ステアリング作動、ステップＳ６）させる。また、これと共に、ステアリング情報伝達装置コントローラ８は、その回転と同期させて、プラネタリキャリア駆動モータ１７を回転させるための制御値に従って、プラネタリキャリア駆動モータ１７を作動して、プラネタリキャリア１４を駆動させる。
【００７２】
次に、ステアリング情報伝達装置コントローラ８の割り込み処理を説明する。図７に、そのフローチャートを示す。この割り込み処理は、外界リスク検知モードからシステム欠陥モードへ移行したときの処理である。ステアリング情報伝達装置コントローラ８は、トルクセンサ５ｃによる検知信号で操舵トルク（操舵角度）をモニタし、その操舵トルクが設定トルク以上の操舵速度になっているか否かを検知している（ステップＳ７，Ｎ）。
【００７３】
そして、ステアリング情報伝達装置コントローラ８は、回避方向の操舵トルクを検知した上で、設定速度以上の操舵速度を検知すると（ステップＳ７，Ｙ）、ステップＳ８に移る。ステアリング情報伝達装置コントローラ８は、プラネタリキャリア駆動モータ１７の駆動を停止し、プラネタリキャリア１４の回転を停止して（ステップＳ８）、システム欠陥モードへ移行させる。
【００７４】
次に、ステアリング情報伝達装置コントローラ８が、作動角度と作動速度とを決定するアルゴリズムの一例を説明する。図８は、ステアリング回転角度及びステアリング回転速度を決定するための基準を説明する図である。
【００７５】
図８（ａ）に示すように、ステアリング回転角度の作動角度（縦軸）と回避操舵角度（横軸）との間には、初期値を０として比例関係がある。また、図８（ｂ）に示すように、ステアリング回転速度の作動速度（縦軸）と回避緊急度（横軸）との間にも、作動速度が速いときに回避緊急度が高いという比例関係が定義されている。
【００７６】
つまり、ステアリング情報伝達装置コントローラ８は、障害物を回避するのに必要な回避操舵角度が大きい場合に、ステアリングホイール４の作動角度を大きい値に決定する。また、同様に、ステアリング情報伝達装置コントローラ８は、障害物が近づく速さが速かったり、障害物までの距離が短かったりした場合には、回避緊急度が高いため、ステアリングホイール４の作動速度を速い値に決定する。
【００７７】
最後に、本発明の実施の形態のステアリング情報伝達装置（危険情報伝達装置）を用いて危険を回避するときの運転者の動作を説明する。図９に、その説明図を示す。例えば、運転者がステアリングホイール４に手を添えて、よそ見や居眠りなどをして前方不注意なときに、人物Ｘが車道Ｒを横断してきたとする。この場合、ステアリング情報伝達装置では、前記したように、通常モードから外界リスク検知モードに移行する。これにより、ステアリングホイール４が、人物Ｘを回避するように、車両が右に旋回するように矢印右方向に回転する。しかし、車両は車道Ｒにそって直進したままである。
【００７８】
このとき、運転者は、フロントウィンドウＦＷ越しに人物Ｘを確認する前またはほぼ同時に、ステアリングホイール４の回転に促されて反射的に少しでも矢印右方向にステアリングホイール４を回転させる。そして、運転者がステアリングホイール４の回転により危険を認識し、ステアリングホイール４をさらに矢印右方向へ回転させると、それに追従して車両が回避線Ｌのように右旋回して、人物Ｘをよける。さらに右旋回すると危険なので、運転者は、ステアリングホイール４を矢印左方向に回転させ、回避線Ｌのように進行する。
【００７９】
なお、運転者の手がステアリングホイール４と共に動かされれば、運転者が手で回転を止めようとしても、ステアリングホイール４が慣性で数度動くこともあるため、それを運転者の意識状態としての操作としてトルクセンサ５ｃが検知できないように、トルクセンサ５ｃの参照値を設定しておいてもよい。また、そのような慣性によるステアリングホイール４の回転動作を積極的に利用して、さらに速やかに危険を回避するようにしてもよい。
【００８０】
また、ステアリングホイール４を危険回避方向に回転させて、その方向への回転動作を促したとしても、運転者が反対方向、つまり、危険方向に回そうとすることも考えられる。このような場合に対処するために、ステアリングホイール４の反対方向の回転にトルクを与えて、運転者がステアリングホイール４を反対方向に回転させるのを運転者の意志によって思い留まるように促してもよい。
【００８１】
また、通常モード、外界リスク検知モード及びシステム欠陥モードのいずれの状態にあるのかをクーニングランプ等の点灯により運転者に報知することが好ましい。特に、システム欠陥モードにおいて、ステアリングホイール４がホームポジションにないことをクーニングランプ等の点灯により運転者に知らせ、車両の停止等の条件を満たしてステアリングホイール４がホームポジションに戻された後（通常モードに復帰後）に、クーニングランプを消灯する。
【００８２】
なお、前記実施の形態の切替アクチュエータ１は、いわゆるダブルピニオン式遊星歯車機構でなくてもよい。例えば、ステアバイワイヤ式のパワーステアリングの場合には、転舵機構６を駆動する図示しないアクチュエータと、ステアリングホイール４側のＥＰＳモータ５ａと、両者の切り替えを電気的に制御する図示しない切替制御手段とを備えるようにしてもよい。
【００８３】
つまり、外界リスク検知モードの場合、図示しない切替制御手段が、ＥＰＳモータ５ａによるステアリングホイール４の回転と連動させずに、転舵機構６を駆動する図示しないアクチュエータにより転舵機構６を駆動しない（タイヤ角を切り替えない）制御を行うようにしても、前記実施の形態と同様の機能を実現できる。このように、ステアバイワイヤのシステムの中で構築する場合には、アプリケーションソフトとして前記実施の形態の機能（特に、外界リスク検知モードでのアルゴリズム）を追加すればよいため、低コストで実現可能である。特に、現状のＥＰＳのシステムを基本的に流用できるため、低コストで実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施の形態のステアリング情報伝達装置（危険情報伝達装置）の構成の概念を説明するブロック図である。
【図２】図１に示した切替アクチュエータの構成を示す図である。（ａ）は転舵輪側から見た図（通常モード）に相当する。（ｂ）は（ａ）のＺ方向矢視Ｙ−Ｙ線断面図に相当する。
【図３】図２に示した切替アクチュエータとしてのダブルピニオン式遊星歯車機構の模式図である。
【図４】外界リスク検知モード（制御時）における切替アクチュエータを説明する図２（ａ）相当図である。
【図５】システム欠陥モード（直結時）における切替アクチュエータを説明する図２（ａ）相当図である。
【図６】ステアリング情報伝達装置コントローラ（情報伝達制御手段）の処理を説明するフローチャートである。
【図７】ステアリング情報伝達装置コントローラ（情報伝達制御手段）の割り込み処理を説明するフローチャートである。
【図８】ステアリング回転角度及びステアリング回転速度を決定するための基準を説明する図である。（ａ）は、ステアリング回転角度の作動角度（縦軸）と回避緊急度（横軸）との関係を表すグラフである。（ｂ）は、ステアリング回転速度の作動速度（縦軸）と回避緊急度（横軸）との関係を表すグラフである。
【図９】本発明の実施の形態のステアリング情報伝達装置（危険情報伝達装置）を用いて危険を回避するときの運転者の動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００８５】
１     切替アクチュエータ
２     入力軸
３     出力軸
４     ステアリングホイール（操舵子）
５     ＥＰＳ（操作子アクチュエータ）
５ａ   ＥＰＳモータ
５ｂ   ギアアセンブリ
５ｃ   トルクセンサ
６     転舵機構
６     ＥＰＳ＿ＥＣＵ（操作子制御手段）
８     ステアリング情報伝達装置コントローラ（情報伝達制御手段）
９     外界リスク検知装置コントローラ（外界リスク検知制御手段）
１０   ユニットケース
１１   リングギア
１２，１３    プラネタリギア
１２ａ，１３ａ軸体
１４   プラネタリキャリア
１５   サンギア
１６   ピニオン
１７   プラネタリキャリア駆動モータ
１８   外界リスク検知装置
ＷＲ，ＷＬ    転舵輪
【図１】
2007161017.tif 000003
【図２】
2007161017.tif 000004
【図３】
2007161017.tif 000005
【図４】
2007161017.tif 000006
【図５】
2007161017.tif 000007
【図６】
2007161017.tif 000008
【図７】
2007161017.tif 000009
【図８】
2007161017.tif 000010
【図９】
2007161017.tif 000011