(57)【要約】【課題】状況に応じて車輪を中立位置に自動的に復帰させることができる技術を提供する。【解決手段】車両のステアリングホイールの操舵に対する補助力を加える電動モータ１１０と、車両の直進進行上に障害物が存在しない場合には車両の車輪を自動的に中立位置に戻すようにモータの駆動を制御する復帰制御を行い、直進進行上に障害物が存在する場合には復帰制御を行わない制御装置１０と、を備える。【選択図】図２
2017144892.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の操舵に対する補助力を加える電動モータと、
前記車両の直進進行上に障害物が存在しない場合には前記車両の車輪を自動的に中立位置に戻すようにモータの駆動を制御する復帰制御を行い、直進進行上に障害物が存在する場合には前記復帰制御を行わない制御装置と、
を備える電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記車両のドアが閉まっているときに前記復帰制御を行う
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記車両のシフトレバーがパーキングポジションであるときに前記復帰制御を行う
請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記復帰制御を予め定められた期間行っても前記車輪が前記中立位置に戻らない場合には前記復帰制御を停止する
請求項１から３のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
コンピュータに、
車両の直進進行上に障害物が存在しない場合には前記車両の車輪を自動的に中立位置に戻すようにモータの駆動を制御する復帰制御を行う機能と、
直進進行上に障害物が存在する場合には前記復帰制御を行わない機能と、
を実現させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動パワーステアリング装置、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の駐車時に電動モータを駆動して、車輪をステアリングホイールとともに中立位置に自動的に復帰させる機能を有する電動パワーステアリング装置が提案されている。
例えば、特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置は、以下のように構成されている。すなわち、車両の駐停車の際にステアリングを中立位置に自動復帰させる復帰信号を指令信号として出力する中立位置復帰指令部は、車速センサ及び捩りトルクセンサから信号入力し、両者の値が略ゼロのとき車両の駐停車時と判断して舵角センサからの検出舵角及び実舵角速度の各信号を通過させる中立位置復帰判別部と、中立位置復帰判別部を通過した検出舵角の信号を入力し、検出舵角の絶対値の増大に対して、検出舵角の絶対値が所定値以内では漸次増大し、所定値を超えると略一定値となる特性の目標舵角速度を信号出力する目標舵角速度指示関数部と、上記目標舵角速度指示関数部からの目標舵角速度及び上記中立位置復帰判別部を通過した実舵角速度の各信号を入力し、目標舵角速度に対する実舵角速度の偏差量を演算してその偏差量を信号出力する偏差量演算部と、上記偏差量演算部から偏差量を信号入力し、該偏差量の絶対値の増大に対して、偏差量の絶対値が所定値以内では絶対値が増大し、所定値を越えると絶対値が一定となる特性の復帰信号を出力する復帰トルク値指示関数部とを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−２９３２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
駐車した車両を発進させる際に、例えば直進進行上に障害物があると、障害物を避けるために車輪を中立位置から転動させる必要がある。それゆえ、直進進行上に障害物があるなどの場合には、駐車時に車輪を中立位置に自動的に復帰させない方が好ましい。
本発明は、状況に応じて車輪を中立位置に自動的に復帰させることができる電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的のもと、本発明は、車両のステアリングホイールの操舵に対する補助力を加える電動モータと、前記車両の直進進行上に障害物が存在しない場合には前記車両の車輪を自動的に中立位置に戻すようにモータの駆動を制御する復帰制御を行い、直進進行上に障害物が存在する場合には前記復帰制御を行わない制御装置と、を備える電動パワーステアリング装置である。
【０００６】
また、他の観点から捉えると、本発明は、コンピュータに、車両の直進進行上に障害物が存在しない場合には前記車両の車輪を自動的に中立位置に戻すようにモータの駆動を制御する復帰制御を行う機能と、直進進行上に障害物が存在する場合には前記復帰制御を行わない機能と、を実現させるプログラムである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、状況に応じて車輪を中立位置に自動的に復帰させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す図である。
【図２】制御装置の概略構成図である。
【図３】制御部の概略構成図である。
【図４】基本目標電流設定部の概略構成図である。
【図５】操舵トルク及び車速とベース電流との対応を示す制御マップの概略図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、予めＲＯＭに記憶された画像を示す図である。
【図７】（ａ）は、予めＲＯＭに記憶された画像を示す図であり、（ｂ）は、前方カメラ又は後方カメラが撮影した画像を示す図である。
【図８】操舵角と自動復帰目標電流決定部が決定する自動復帰目標電流との対応を示す制御マップの第１実施例の概略図である。
【図９】自動復帰目標電流設定部が行う自動復帰目標電流設定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】操舵角と自動復帰目標電流決定部が決定する自動復帰目標電流との対応を示す制御マップの第２実施例の概略図である。
【図１１】操舵角と自動復帰目標電流決定部が決定する自動復帰目標電流との対応を示す制御マップの第３実施例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、実施の形態に係る電動パワーステアリング装置１００の概略構成を示す図である。
電動パワーステアリング装置１００（以下、単に「ステアリング装置１００」と称する場合もある。）は、車両の進行方向を任意に変えるためのかじ取り装置であり、本実施の形態においては車両の一例としての自動車１に適用した構成を例示している。
【００１０】
ステアリング装置１００は、自動車１の進行方向を変えるために運転者が操作する車輪（ホイール）状のステアリングホイール１０１（以下、「ハンドル１０１」と称す。）と、ハンドル１０１に一体的に設けられたステアリングシャフト１０２と、を備えている。また、ステアリング装置１００は、ステアリングシャフト１０２と自在継手１０３ａを介して連結された上部連結シャフト１０３と、この上部連結シャフト１０３と自在継手１０３ｂを介して連結された下部連結シャフト１０８と、を備えている。下部連結シャフト１０８は、ハンドル１０１の回転に連動して回転する。
【００１１】
また、ステアリング装置１００は、転動輪としての左右の前輪１５０それぞれに連結されたタイロッド１０４と、タイロッド１０４に連結されたラック軸１０５と、を備えている。また、ステアリング装置１００は、ラック軸１０５に形成されたラック歯１０５ａとともにラック・ピニオン機構を構成するピニオン１０６ａを備えている。ピニオン１０６ａは、ピニオンシャフト１０６の下端部に形成されている。これらラック軸１０５、ピニオンシャフト１０６などが、ハンドル１０１の回転操作力を前輪１５０の転動力として伝達する伝達機構として機能する。ピニオンシャフト１０６は、前輪１５０を転動させるラック軸１０５に対して、回転することにより前輪１５０を転動させる駆動力（ラック軸力）を加える。
【００１２】
また、ステアリング装置１００は、ピニオンシャフト１０６を収納するステアリングギヤボックス１０７を有している。ピニオンシャフト１０６は、ステアリングギヤボックス１０７内にてトーションバー１１２を介して下部連結シャフト１０８と連結されている。そして、ステアリングギヤボックス１０７の内部には、下部連結シャフト１０８とピニオンシャフト１０６との相対回転角度に基づいて、言い換えればトーションバー１１２の捩れ量に基づいて、ハンドル１０１に加えられた操舵トルクＴを検出するトルクセンサ１０９が設けられている。
【００１３】
また、ステアリング装置１００は、ステアリングギヤボックス１０７に支持された電動モータ１１０と、電動モータ１１０の駆動力を減速してピニオンシャフト１０６に伝達する減速機構１１１とを有している。減速機構１１１は、例えば、ピニオンシャフト１０６に固定されたウォームホイール（不図示）と、電動モータ１１０の出力軸に固定されたウォームギヤ（不図示）などから構成される。電動モータ１１０は、ピニオンシャフト１０６に回転駆動力を加えることにより、ラック軸１０５に前輪１５０を転動させる駆動力（ラック軸力）を加える。本実施の形態に係る電動モータ１１０は、電動モータ１１０の回転角度であるモータ回転角度θに連動した回転角度信号θｓを出力するレゾルバ１２０を有する３相ブラシレスモータである。
【００１４】
また、ステアリング装置１００は、電動モータ１１０の作動を制御する制御装置１０を備えている。制御装置１０には、上述したトルクセンサ１０９からの出力信号が入力される。また、制御装置１０には、自動車１に搭載される各種の機器を制御するための信号を流す通信を行うネットワーク（ＣＡＮ）を介して、自動車１の移動速度である車速Ｖｃを検出する車速検出部１７０からの出力信号が入力される。車速検出部１７０は、自動車１に備えられて車速Ｖｃを検出するセンサからの出力信号を基に車速Ｖｃを検出する。
【００１５】
また、制御装置１０には、ＣＡＮを介して、自動車１に備えられたイグニッション（ＩＧ）スイッチのＯＮ・ＯＦＦ状態を検知するＩＧセンサ１９１からの出力信号が入力される。また、制御装置１０には、ＣＡＮを介して、自動車１に備えられたドアの開閉状態を検知するドア開閉センサ１９２からの出力信号が入力される。また、制御装置１０には、ＣＡＮを介して、自動車１に備えられた変速機（不図示）のギヤ位置を検出するポジションセンサ１９３からの出力信号が入力される。
また、制御装置１０には、ＣＡＮを介して、自動車１に設けられて、自動車１の前方を撮影可能な前方カメラ１９５、自動車１の後方を撮影可能な後方カメラ１９６からの出力信号が入力される。前方カメラ１９５及び後方カメラ１９６は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子で構成されることを例示することができる。
【００１６】
以上のように構成されたステアリング装置１００は、制御装置１０が電動モータ１１０の駆動を制御し、電動モータ１１０の駆動力（発生トルク）がピニオンシャフト１０６に伝達される。そして、電動モータ１１０の駆動力（発生トルク）が、ハンドル１０１に加える運転者の操舵力をアシストする。
【００１７】
次に、制御装置１０について説明する。
図２は、制御装置１０の概略構成図である。
制御装置１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等からなる算術論理演算回路である。
制御装置１０には、上述したトルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクＴが出力信号に変換されたトルク信号Ｔｄ、車速検出部１７０にて検出された車速Ｖｃが出力信号に変換された車速信号ｖ、レゾルバ１２０からの回転角度信号θｓなどが入力される。
【００１８】
そして、制御装置１０は、電動モータ１１０に供給する目標電流Ｉｔを設定する目標電流設定部２０と、目標電流設定部２０が設定した目標電流Ｉｔに基づいてフィードバック制御などを行う制御部３０とを有している。
また、制御装置１０は、電動モータ１１０のモータ回転角度θを算出するモータ回転角度算出部７１と、モータ回転角度算出部７１にて算出されたモータ回転角度θに基づいて、モータ回転速度Ｖｍを算出するモータ回転速度算出部７２と、を備えている。また、制御装置１０は、ハンドル１０１の回転角度である操舵角Ｒａをモータ回転角度θに基づき算出する操舵角算出部７３を備えている。
【００１９】
（目標電流設定部）
目標電流設定部２０は、操舵トルクＴに基づいて電動モータ１１０に供給する基本目標電流Ｉｔｆを設定する基本目標電流設定部２７を備えている。また、目標電流設定部２０は、前輪１５０を自動車１が直進する中立位置に自動的に復帰させるために電動モータ１１０に供給する自動復帰目標電流Ｉｒを設定する自動復帰目標電流設定部２８を備えている。
そして、目標電流設定部２０は、駐車した自動車１を発進させる前に前輪１５０を中立位置に自動的に復帰させるときには自動復帰目標電流設定部２８が設定した自動復帰目標電流Ｉｒを、電動モータ１１０に供給する目標電流Ｉｔとして設定する。他方、目標電流設定部２０は、前輪１５０を中立位置に自動的に復帰させないときには、基本目標電流設定部２７が設定した基本目標電流Ｉｔｆを、電動モータ１１０に供給する目標電流Ｉｔとして設定する。
基本目標電流設定部２７及び自動復帰目標電流設定部２８については後で詳述する。
【００２０】
（制御部）
図３は、制御部３０の概略構成図である。
制御部３０は、図３に示すように、電動モータ１１０の作動を制御するモータ駆動制御部３１と、電動モータ１１０を駆動させるモータ駆動部３２と、電動モータ１１０に実際に流れる実電流Ｉｍを検出するモータ電流検出部３３とを有している。
モータ駆動制御部３１は、目標電流設定部２０にて最終的に決定された目標電流Ｉｔと、モータ電流検出部３３にて検出された電動モータ１１０へ供給される実電流Ｉｍとの偏差に基づいてフィードバック制御を行うフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御部４０と、電動モータ１１０をＰＷＭ駆動するためのＰＷＭ（パルス幅変調）信号を生成するＰＷＭ信号生成部６０とを有している。
【００２１】
フィードバック制御部４０は、目標電流設定部２０にて最終的に決定された目標電流Ｉｔとモータ電流検出部３３にて検出された実電流Ｉｍとの偏差を求める偏差演算部４１と、その偏差がゼロとなるようにフィードバック処理を行うフィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部４２とを有している。
【００２２】
フィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部４２は、目標電流Ｉｔと実電流Ｉｍとが一致するようにフィードバック制御を行うものであり、例えば、偏差演算部４１にて算出された偏差に対して、比例要素で比例処理し、積分要素で積分処理し、加算演算部でこれらの値を加算する。
ＰＷＭ信号生成部６０は、フィードバック制御部４０からの出力値に基づいて電動モータ１１０をＰＷＭ（パルス幅変調）駆動するためのＰＷＭ信号を生成し、生成したＰＷＭ信号を出力する。
【００２３】
モータ駆動部３２は、所謂インバータであり、例えば、スイッチング素子として６個の独立したトランジスタ（ＦＥＴ）を備え、６個の内の３個のトランジスタは電源の正極側ラインと各相の電気コイルとの間に接続され、他の３個のトランジスタは各相の電気コイルと電源の負極側（アース）ラインと接続されている。そして、６個の中から選択した２個のトランジスタのゲートを駆動してこれらのトランジスタをスイッチング動作させることにより、電動モータ１１０の駆動を制御する。
モータ電流検出部３３は、モータ駆動部３２に接続されたシャント抵抗の両端に生じる電圧から電動モータ１１０に流れる実電流Ｉｍの値を検出する。
【００２４】
モータ回転角度算出部７１（図２参照）は、レゾルバ１２０からの回転角度信号θｓに基づいてモータ回転角度θを算出する。
モータ回転速度算出部７２（図２参照）は、モータ回転角度算出部７１が算出したモータ回転角度θに基づいて電動モータ１１０のモータ回転速度Ｖｍを算出する。モータ回転速度算出部７２は、モータ回転速度Ｖｍの絶対値及び電動モータ１１０の回転方向を含むモータ回転速度信号Ｖｍｓを出力する。
【００２５】
操舵角算出部７３（図２参照）は、ハンドル１０１、減速機構１１１などが機械的に連結されているためにハンドル１０１の回転角度と電動モータ１１０のモータ回転角度θとの間に相関関係があることに鑑み、モータ回転角度算出部７１にて算出されたモータ回転角度θに基づいて操舵角Ｒａを算出する。操舵角算出部７３は、例えば、モータ回転角度算出部７１にて定期的（例えば１ミリ秒毎）に算出されたモータ回転角度θの前回値と今回値との差分の積算値に基づいて操舵角Ｒａを算出する。そして、操舵角算出部７３は、操舵角Ｒａの絶対値及びハンドル１０１の回転方向を含む操舵角信号Ｒａｓを出力する。
【００２６】
〔基本目標電流設定部〕
図４は、基本目標電流設定部２７の概略構成図である。
基本目標電流設定部２７は、基本目標電流Ｉｔｆを設定する上でベースとなるベース電流Ｉｂを算出するベース電流算出部２１と、電動モータ１１０の慣性モーメントを打ち消すためのイナーシャ補償電流Ｉｓを算出するイナーシャ補償電流算出部２２と、電動モータ１１０の回転を制限するダンパー補償電流Ｉｄを算出するダンパー補償電流算出部２３と、を備えている。また、基本目標電流設定部２７は、ベース電流算出部２１、イナーシャ補償電流算出部２２、ダンパー補償電流算出部２３にて算出された値に基づいて基本目標電流Ｉｔｆを決定する基本目標電流決定部２５を備えている。また、基本目標電流設定部２７は、トルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｄ）の位相を補償する位相補償部２６を備えている。
【００２７】
図５は、操舵トルクＴ及び車速Ｖｃとベース電流Ｉｂとの対応を示す制御マップの概略図である。
ベース電流算出部２１は、位相補償部２６にてトルク信号Ｔｄが位相補償されたトルク信号Ｔｓと、車速検出部１７０からの車速信号ｖと、図５に例示した制御マップとに基づいてベース電流Ｉｂを算出する。つまり、ベース電流算出部２１は、操舵トルクＴ及び車速Ｖｃに応じたベース電流Ｉｂを算出する。
イナーシャ補償電流算出部２２は、トルク信号Ｔｓと、車速信号ｖとに基づいて電動モータ１１０及びシステムの慣性モーメントを打ち消すためのイナーシャ補償電流Ｉｓを算出する。
ダンパー補償電流算出部２３は、トルク信号Ｔｓと、車速信号ｖと、電動モータ１１０のモータ回転速度Ｖｍとに基づいて、電動モータ１１０の回転を制限するダンパー補償電流Ｉｄを算出する。
【００２８】
基本目標電流決定部２５は、ベース電流算出部２１にて算出されたベース電流Ｉｂ、イナーシャ補償電流算出部２２にて算出されたイナーシャ補償電流Ｉｓ及びダンパー補償電流算出部２３にて算出されたダンパー補償電流Ｉｄに基づいて基本目標電流Ｉｔｆを決定する。基本目標電流決定部２５は、例えば、ベース電流Ｉｂに、イナーシャ補償電流Ｉｓを加算するとともにダンパー補償電流Ｉｄを減算して得た電流を基本目標電流Ｉｔｆとして決定する。
【００２９】
ここで、トーションバー１１２の捩れ量が０の状態を中立状態とし、中立状態からのハンドル１０１の右回転時におけるハンドル１０１（下部連結シャフト１０８）とピニオンシャフト１０６との相対回転角度が変化する方向（相対回転角度が生じる方向）をプラス（操舵トルクＴがプラス）とする。また、中立状態からのハンドル１０１の左回転時におけるハンドル１０１（下部連結シャフト１０８）とピニオンシャフト１０６との相対回転角度が変化する方向（相対回転角度が生じる方向）をマイナス（操舵トルクＴがマイナス）とする。
そして、トルクセンサ１０９にて検出された操舵トルクＴがプラスであるときに、電動モータ１１０をプラス方向に回転させるようにベース電流算出部２１にてベース電流Ｉｂが算出され、そのベース電流Ｉｂの符号をプラスとする。つまり、図５に示すように、操舵トルクＴがプラスのときにベース電流算出部２１はプラスのベース電流Ｉｂを算出し、電動モータ１１０をプラス方向に回転させる方向のトルクを発生させる。操舵トルクＴがマイナスのときにベース電流算出部２１はマイナスのベース電流Ｉｂを算出し、電動モータ１１０をマイナス方向に回転させる方向のトルクを発生させる。
また、操舵角Ｒａが０度（前輪１５０が中立位置となる角度）となるハンドル１０１の位置から、ハンドル１０１が右方向に回転した場合の操舵角Ｒａの符号をプラスとし、左方向に回転した場合の操舵角Ｒａの符号をマイナスとする。
【００３０】
〔自動復帰目標電流設定部〕
自動復帰目標電流設定部２８は、図２に示すように、前輪１５０を中立位置に自動的に復帰させるべきときであるかどうかを判定する判定部２８１と、判定部２８１が中立位置に自動的に復帰させるべきときと判定した場合に自動復帰目標電流Ｉｒを決定する自動復帰目標電流決定部２８２とを備えている。
本実施の形態に係る自動復帰目標電流設定部２８においては、自動車１が駐車された状態でイグニッション（ＩＧ）スイッチがＯＦＦ状態からＯＮ状態にされて制御装置１０が起動し、制御開始前のチェックを行った直後に、判定部２８１が、前輪１５０を中立位置に自動的に復帰させる後述する自動復帰状況であるかどうかを判定する。そして、判定部２８１が自動復帰状況と判定した場合に、自動復帰目標電流決定部２８２が自動復帰目標電流Ｉｒを決定する。
【００３１】
《判定部》
判定部２８１は、駐車された自動車１が発進する際に、自動車１の直進進行上に、自動車１の直進進行を妨げる障害物がない場合に前輪１５０を中立位置に自動的に復帰させる自動復帰制御を行う自動復帰状況と判定する。
これは、以下の理由による。前輪１５０が中立位置ではないと、運転者が自動車１を発進させたときに直進しないため、運転者の意図とは異なる方向に進んでしまうおそれがある。特に、駐車した運転者と発進させる運転者とが異なる場合に、発進させる運転者の意図とは異なる方向に進んでしまうおそれがある。また、例えば隣に駐車されている場合には、前輪１５０が中立位置ではないと、運転者が自動車１を発進させたときに隣の自動車の方向に進んでしまうおそれがある。そのため、駐車された自動車１が発進する際には前輪１５０は中立位置であることが好ましい。ただし、直進進行を妨げる障害物がある場合に、前輪１５０を自動的に中立位置に復帰させてしまうと、かえって自動車１が障害物に接触してしまうおそれがある。
【００３２】
より具体的には、本実施の形態に係る判定部２８１は、以下の条件（１）〜（３）を全て満足する場合に、自動復帰状況と判定する。
（１）自動車１のドアが閉まっている。
（２）自動車１のシフトレバーがパーキングポジションである。
（３）直進進行上に障害物が存在しない。
【００３３】
上記（１）の条件は、運転者が自動車１の車内に入り自動車１が駐車された状態でイグニッション（ＩＧ）スイッチがＯＦＦ状態からＯＮ状態にされ、そのまま車内に留まっている場合に自動復帰制御を行う趣旨で設けている。車外に出ている運転者が転動している前輪１５０に接触することを防止するためである。（１）の条件を満たしているかどうかは、ドア開閉センサ１９２からの出力信号に基づいて判定する。
【００３４】
上記（２）の条件は、自動車１が発進される前に自動復帰制御を行う趣旨で設けている。自動車１が発進される際に運転者の意に反して前輪１５０が転動することを防止するためである。（２）の条件を満たしているかどうかは、ポジションセンサ１９３からの出力信号に基づいて判定する。
【００３５】
上記（３）の条件は、上述した通り、直進進行した自動車１が障害物に接触することを抑制する趣旨で設けている。（３）の条件を満たしているかどうかは、前方カメラ１９５及び後方カメラ１９６が撮影した画像に基づいて判定する。
【００３６】
図６（ａ）、図６（ｂ）は、予めＲＯＭに記憶された画像を示す図である。
判定部２８１は、先ず、前方カメラ１９５及び後方カメラ１９６が撮影した画像に基づいて前進するのか後進するのかを判定する。
判定部２８１は、例えば、前方カメラ１９５が撮影した画像に、自動車１の前進進路を塞ぐように、他の自動車が存在する場合（図６（ａ）参照）や、壁、フェンスが存在する場合（図６（ｂ）参照）などには自動車１が後進すると判定する。他方、判定部２８１は、後方カメラ１９６が撮影した画像に、自動車１の後進進路を塞ぐように、他の自動車が存在する場合や、壁、フェンスが存在する場合などには自動車１が前進すると判定する。また、判定部２８１は、前方カメラ１９５及び後方カメラ１９６が撮影した画像に、自動車１の前進進路及び後進進路を塞ぐ物が存在しない場合には自動車１が前進も後進もし得ると判定する。
判定部２８１は、前進又は後進の判定にあたっては、前方カメラ１９５及び後方カメラ１９６が撮影した画像と、予めＲＯＭに記憶された画像（例えば図６（ａ）、図６（ｂ）に例示した画像）とを比較し、それらが同じか似ているかどうかで判定する。
【００３７】
図７（ａ）は、予めＲＯＭに記憶された画像を示す図であり、図７（ｂ）は、前方カメラ１９５又は後方カメラ１９６が撮影した画像を示す図である。
判定部２８１は、自動車１が前進すると判定した場合には、後方カメラ１９６が撮影した画像（例えば図７（ｂ）に例示した画像）と、予めＲＯＭに記憶された画像（例えば図７（ａ）に例示した画像）とを比較し、それらが同じか似ている場合に直進進行上に障害物が存在すると判定する。
また、判定部２８１は、自動車１が後進すると判定した場合には、前方カメラ１９５が撮影した画像と、予めＲＯＭに記憶された画像とを比較し、それらが同じか似ている場合に直進進行上に障害物が存在すると判定する。
また、判定部２８１は、自動車１が前進も後進もし得ると判定した場合には、前方カメラ１９５が撮影した画像又は後方カメラ１９６が撮影した画像と、予めＲＯＭに記憶された画像とを比較し、それらが同じか似ている場合に直進進行上に障害物が存在すると判定する。
【００３８】
《自動復帰目標電流決定部》
図８は、操舵角Ｒａと自動復帰目標電流決定部２８２が決定する自動復帰目標電流Ｉｒとの対応を示す制御マップの第１実施例の概略図である。
自動復帰目標電流決定部２８２は、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、図８に例示した制御マップの第１実施例又は算出式に、操舵角算出部７３が算出した操舵角Ｒａを代入することにより得た値を自動復帰目標電流Ｉｒとして決定する。
【００３９】
図８に示すように、自動復帰目標電流Ｉｒは、操舵角Ｒａがプラスである場合には、前輪１５０を左回転方向（ハンドル１０１を左回転方向）に回転させる方向の一定値（マイナスの一定値）であることを例示することができる。他方、自動復帰目標電流Ｉｒは、操舵角Ｒａがマイナスである場合には、前輪１５０を右回転方向（ハンドル１０１を右回転方向）に回転させる方向の一定値（プラスの一定値）であることを例示することができる。
【００４０】
自動復帰目標電流決定部２８２は、判定部２８１が自動復帰状況と判定し、自動復帰制御を開始したときに自動復帰目標電流Ｉｒを決定開始し、その後前輪１５０が中立位置となるまで自動復帰目標電流Ｉｒを決定する。ただし、自動復帰目標電流Ｉｒを決定開始した後、予め定められた期間が経過しても前輪１５０が中立位置とならない場合には自動復帰目標電流Ｉｒを決定することを停止する。
予め定められた期間は、自動復帰目標電流Ｉｒを決定開始したときの操舵角Ｒａによらない一定期間であることを例示することができる。また、予め定められた期間は、自動復帰目標電流Ｉｒを決定開始したときの操舵角Ｒａの絶対値に比例する値でもよい。つまり、自動復帰制御にて前輪１５０を転動させなければならない角度が大きいほど予め定められた期間を長くすることを例示することができる。
【００４１】
次に、フローチャートを用いて、自動復帰目標電流設定部２８が行う自動復帰目標電流設定処理の手順について説明する。
図９は、自動復帰目標電流設定部２８が行う自動復帰目標電流設定処理の手順を示すフローチャートである。
自動復帰目標電流設定部２８は、自動車１が駐車された状態でイグニッション（ＩＧ）スイッチがＯＦＦ状態からＯＮ状態にされて制御装置１０が起動し、制御開始前のチェックを行った直後に行う処理である。
【００４２】
自動復帰目標電流設定部２８は、先ず、自動車１のドアが閉まっているかどうかを判別する（Ｓ１０１）。Ｓ１０１の処理は、判定部２８１が行う処理であり、ドア開閉センサ１９２が、ドアが閉まっていることを検出している場合に肯定判定する。
そして、自動車１のドアが閉まっている場合（Ｓ１０１でＹＥＳ）、自動車１のシフトレバーがパーキングポジションであるかどうかを判別する（Ｓ１０２）。Ｓ１０２の処理は、判定部２８１が行う処理であり、ポジションセンサ１９３がパーキングポジションであることを検出している場合に肯定判定する。
【００４３】
そして、シフトレバーがパーキングポジションである場合（Ｓ１０２でＹＥＳ）、直進進行上に障害物が存在するかどうかを判別する（Ｓ１０３）。Ｓ１０３の処理は、判定部２８１が行う処理である。判定部２８１は、先ず、前方カメラ１９５及び後方カメラ１９６が撮影した画像を取得するとともに、取得した画像を基に自動車１が前進するのか後進するのかを判定する。そして、判定部２８１は、前進すると判定した場合には、前方カメラ１９５が撮影した画像と予めＲＯＭに記憶された画像とが同じか似ている場合に前進進行上に障害物が存在すると判定する。他方、判定部２８１は、後進すると判定した場合には、後方カメラ１９６が撮影した画像と予めＲＯＭに記憶された画像とが同じか似ている場合に後進進行上に障害物が存在すると判定する。
【００４４】
そして、直進進行上に障害物が存在しない場合（Ｓ１０３でＮＯ）、自動復帰目標電流設定部２８は、自動復帰目標電流Ｉｒを決定する（Ｓ１０４）。Ｓ１０４の処理は、自動復帰目標電流決定部２８２が行う処理である。自動復帰目標電流決定部２８２は、ＲＯＭに記憶しておいた制御マップ（例えば図８に示した制御マップの第１実施例）又は算出式に、操舵角算出部７３が算出した操舵角Ｒａを代入することにより得た値を自動復帰目標電流Ｉｒとして決定する。
そして、自動復帰目標電流設定部２８は、前輪１５０が中立位置であるかどうかを判別する（Ｓ１０５）。Ｓ１０５の処理は、自動復帰目標電流決定部２８２が行う処理であり、操舵角算出部７３が算出した操舵角Ｒａが０である場合に前輪１５０が中立位置であると肯定判定する。なお、自動復帰目標電流決定部２８２は、操舵角Ｒａが０でなくても略０である場合に前輪１５０が中立位置であると判定してもよい。例えば、操舵角算出部７３が算出した操舵角Ｒａの絶対値が例えば１以下である場合に前輪１５０が中立位置であると判定してもよい。
【００４５】
そして、自動復帰目標電流設定部２８は、前輪１５０が中立位置ではない場合（Ｓ１０５でＮＯ）、予め定められた期間が経過しているかどうかを判別する（Ｓ１０６）。そして、予め定められた期間が経過していない場合（Ｓ１０６でＮＯ）、自動復帰目標電流設定部２８は、Ｓ１０４以降の処理を実行する。他方、自動復帰目標電流設定部２８は、前輪１５０が中立位置である場合（Ｓ１０５でＹＥＳ）及び予め定められた期間が経過している場合（Ｓ１０６でＹＥＳ）、処理を終了する。
また、自動復帰目標電流設定部２８は、自動車１のドアが閉まっていない場合（Ｓ１０１でＮＯ）、シフトレバーがパーキングポジションではない場合（Ｓ１０２でＮＯ）、直進進行上に障害物が存在する場合（Ｓ１０３でＹＥＳ）、自動復帰状況ではないと判定して、自動復帰目標電流Ｉｒを決定することなく処理を終了する。
【００４６】
自動復帰目標電流設定部２８が上述した自動復帰目標電流設定処理のＳ１０４にて、自動復帰目標電流Ｉｒを決定すると、この自動復帰目標電流Ｉｒが電動モータ１１０に供給する目標電流Ｉｔとして設定され、制御部３０に出力される。そして、制御部３０は、目標電流設定部２０が設定した目標電流Ｉｔに基づいてフィードバック制御などを行い、電動モータ１１０に供給される実電流が目標電流Ｉｔとなるようにモータ駆動部３２を制御する。そして、このようにして、電動モータ１１０の駆動が制御され、Ｓ１０５にて、前輪１５０が中立位置であると判定されるまで自動復帰制御が実行される。
【００４７】
なお、自動復帰目標電流設定部２８は、自動復帰状況ではあるが予め定められた期間が経過した（Ｓ１０６でＹＥＳ）ために、前輪１５０が中立位置になる前に自動復帰目標電流Ｉｒを決定することを中止した場合には、前輪１５０が中立位置ではない旨の警告を行ってもよい。
【００４８】
以上のように構成された本実施の形態に係る制御装置１０は、自動車１の直進進行上に障害物が存在しない場合には前輪１５０を中立位置に戻すように電動モータ１１０の駆動を制御する自動復帰制御を行い、直進進行上に障害物が存在する場合には自動復帰制御を行わない。このように、本実施の形態に係るステアリング装置１００は、状況に応じて前輪１５０を中立位置に自動的に復帰させる。これにより、本実施の形態に係るステアリング装置１００によれば、直進進行上に障害物が存在するにもかかわらず前輪１５０を中立位置に戻すことに起因して、次回の発進の際に、運転者が障害物を避けるべくハンドル１０１を操作しなければならないことを抑制することができる。その結果、車輪を中立位置に自動的に復帰させる機能を有するステアリング装置１００の利便性を向上させることができる。また、次回の発進の際に、運転者が障害物を避けるべくハンドル１０１を切らなければならない状況であるときには、電動モータ１１０を駆動して前輪１５０を自動的に中立位置に戻さないので、無駄に電動モータ１１０を駆動することに起因して無駄な電力を消費することを抑制することができる。
【００４９】
＜操舵角Ｒａと自動復帰目標電流Ｉｒとの対応を示す制御マップの第２実施例＞
図１０は、操舵角Ｒａと自動復帰目標電流決定部２８２が決定する自動復帰目標電流Ｉｒとの対応を示す制御マップの第２実施例の概略図である。
自動復帰目標電流決定部２８２は、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、図１０に例示した制御マップの第２実施例に、操舵角算出部７３が算出した操舵角Ｒａを代入することにより得た値を自動復帰目標電流Ｉｒとして決定してもよい。
図１０に示すように、自動復帰目標電流Ｉｒは、操舵角Ｒａがプラスである場合、操舵角Ｒａが所定角度以下である場合には前輪１５０を左回転方向に回転させる方向の一定値であり、操舵角Ｒａが所定角度より大きい場合には操舵角Ｒａが大きくなるのに比例して前輪１５０を左回転方向に回転させる方向に大きくなる値でもよい。言い換えれば、自動復帰目標電流Ｉｒは、操舵角Ｒａがプラスである場合、操舵角Ｒａが所定角度以下である場合にはマイナスの一定値であり、操舵角Ｒａが所定角度より大きい場合には操舵角Ｒａが大きくなるのに比例してマイナス方向に大きくなる値でもよい。
また、図１０に示すように、自動復帰目標電流Ｉｒは、操舵角Ｒａがマイナスである場合、操舵角Ｒａが所定角度以上である場合には前輪１５０を右回転方向に回転させる方向の一定値であり、操舵角Ｒａが所定角度より小さい場合には操舵角Ｒａが小さくなるのに比例して前輪１５０を右回転方向に回転させる方向に大きくなる値でもよい。言い換えれば、自動復帰目標電流Ｉｒは、操舵角Ｒａがマイナスである場合、操舵角Ｒａが所定角度以上である場合にはプラスの一定値であり、操舵角Ｒａが所定角度より小さい場合には操舵角Ｒａが小さくなるのに比例してプラス方向に大きくなる値でもよい。
【００５０】
＜操舵角Ｒａと自動復帰目標電流Ｉｒとの対応を示す制御マップの第３実施例＞
図１１は、操舵角Ｒａと自動復帰目標電流決定部２８２が決定する自動復帰目標電流Ｉｒとの対応を示す制御マップの第３実施例の概略図である。
自動復帰目標電流決定部２８２は、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、図１１に例示した制御マップの第３実施例に、操舵角算出部７３が算出した操舵角Ｒａを代入することにより得た値を自動復帰目標電流Ｉｒとして決定してもよい。
図１１に示すように、自動復帰目標電流Ｉｒは、操舵角Ｒａがプラスである場合、操舵角Ｒａが大きくなるのに比例して前輪１５０を左回転方向に回転させる方向に大きくなる値でもよい。言い換えれば、自動復帰目標電流Ｉｒは、操舵角Ｒａがプラスである場合、操舵角Ｒａが大きくなるのに比例してマイナス方向に大きくなる値でもよい。
また、図１１に示すように、自動復帰目標電流Ｉｒは、操舵角Ｒａがマイナスである場合、操舵角Ｒａが小さくなるのに比例して前輪１５０を右回転方向に回転させる方向に大きくなる値でもよい。言い換えれば、自動復帰目標電流Ｉｒは、操舵角Ｒａがマイナスである場合、操舵角Ｒａが小さくなるのに比例してプラス方向に大きくなる値でもよい。
【００５１】
なお、上述した実施の形態においては、自動復帰目標電流決定部２８２は、操舵角算出部７３が算出した操舵角Ｒａに基づいて自動復帰目標電流Ｉｒを決定しているが、特にかかる態様に限定されない。例えば、ステアリング装置１００は、操舵角Ｒａを検出する操舵角センサを備え、自動復帰目標電流決定部２８２は、操舵角センサが検出した操舵角Ｒａに基づいて自動復帰目標電流Ｉｒを決定してもよい。舵角センサ１８０は、ステアリングシャフト１０２自体に取り付けられてステアリングシャフト１０２と同期回転する第１回転部材（不図示）と、この第１回転部材の回転に連動して回転する第２回転部材（不図示）と、この第２回転部材に固定された着磁部の磁界変化を検出する磁気抵抗素子（不図示）と、を有し、ハンドル１０１の回転角度に対応する正弦波および余弦波の信号を出力するセンサであることを例示することができる。
【００５２】
＜プログラムの説明＞
また以上説明した制御装置１０が行なう処理は、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働することにより実現することができる。この場合、制御装置１０に設けられた制御用コンピュータ内部のＣＰＵが、制御装置１０の各機能を実現するプログラムを実行し、これらの各機能を実現させる。
【００５３】
よって制御装置１０が行なう処理は、コンピュータに、自動車１の直進進行上に障害物が存在しない場合には自動車１の車輪を中立位置に戻すようにモータの駆動を制御する復帰制御を行う機能と、直進進行上に障害物が存在する場合には復帰制御を行わない機能と、を実現させるプログラムとして捉えることもできる。
【００５４】
なお、本実施の形態を実現するプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納して提供することも可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１０…制御装置、２０…目標電流設定部、２７…基本目標電流設定部、２８…自動復帰目標電流設定部、３０…制御部、１００…電動パワーステアリング装置、１１０…電動モータ、２８１…判定部、２８２…自動復帰目標電流決定部
【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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【図１１】
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