JP7426804B2 - 操舵装置 - Google Patents

Description

本発明は、操舵装置および操舵装置用の制御装置に関する。

車両に衝突が生じた場合、運転者に対する衝撃を緩和するために、ステアリングホイールにエアバック装置が装着されることが一般的となっている。エアバック装置は、例えば、車両に衝突が生じたことを加速度センサで検知し、所定の展開条件を満たした場合に、エアバックを展開させる制御が行われている。

特許文献１には、ステアリングホイールに取り付けられ、ガスを発生させるインフレータと、インフレータから発生したガスが導入され、展開するエアバックと、エアバックを固定するプレートと、を備えているエアバック装置であり、エアバック及びプレートは、インフレータに対して、相対回転が可能なように取り付けられていることが開示されている。

特開２００７－１９６７４４号公報

車両に衝突が生じた場合、衝突の際の衝撃により、運転者の体がステアリングホイールと接触する可能性がある。また、この衝撃により、運転者が意図しないステアリング操作を行ってしまい、さらなる衝突を引き起こすことがある。
本発明は、車両に衝突が生じた場合でも、運転者の体がステアリングホイールと接触する可能性を低減でき、また、運転者が意図しないステアリング操作を行いにくい操舵装置等を提供することを目的とする。

かかる目的のもと、本発明は、車両を操舵するためのステアリングホイールと、車両に対し衝突が生じた情報又は衝突が生じると予測した情報である衝突情報を取得する取得手段と、取得手段が衝突情報を取得したときに、ステアリングホイールの位置を制限する制限手段と、を備える操舵装置である。

本発明は、車両に衝突が生じた場合でも、運転者の体とステアリングホイールとが接触する可能性を低減でき、また、運転者が意図しないステアリング操作を行いにくい操舵装置等を提供することができる。

第１の実施形態に係る操舵装置の概略構成を示す図である。 制御装置の概略構成図である。 第１の実施形態における制御部の機能構成について説明したブロック図である。 第１の実施形態における制御部の動作について説明したフローチャートである。 図４のステップ１０３の警告制御を、衝突情報を取得するステップ１０１の後段に設けるとともに、予告警告を行う場合における制御部の動作について説明したフローチャートである。 第２の実施形態に係る操舵装置の概略構成を示す図である。 第２の実施形態における制御部の機能構成について説明したブロック図である。 第２の実施形態における制御部の動作について説明したフローチャートである。 第３の実施形態に係る操舵装置の概略構成を示す図である。 制御装置の概略構成図である。 第３の実施形態における制御部の動作について説明したフローチャートである。

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。

［第１の実施形態］
ここでは、まず、操舵装置の第１の実施形態について説明を行う。
第１の実施形態の操舵装置では、エアバック装置から衝突情報が取得されると、ステアリングホイールの位置を制限する制御を行う。

＜操舵装置全体の説明＞
図１は、第１の実施形態に係る操舵装置１００の概略構成を示す図である。
操舵装置１００は、いわゆる電動パワーステアリングにより車両を操舵する装置である。即ち、操舵装置１００は、乗り物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に適用した構成を例示している。

操舵装置１００は、運転者が車両を操舵するための車輪（ホイール）状のステアリングホイール（ハンドル）１０１と、ステアリングホイール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。
ステアリングホイール１０１には、エアバック装置１２０が配され、車両に衝突が生じたときに、エアバックを展開させることで、運転者に与える衝撃を緩和する。エアバック装置１２０には、衝突検知センサ１２１が内蔵され、この衝突検知センサ１２１により検出された衝突検知信号に基づき、エアバックが展開する。衝突検知センサ１２１としては、加速度センサ等が用いられる。尚、衝突検知センサ１２１は必ずしもエアバック装置１２０に内蔵されていなくても良い。

ステアリングシャフト１０２は、上部連結シャフト１０３と自在継手１０３ａを介して連結されており、上部連結シャフト１０３と下部連結シャフト１０８とが自在継手１０３ｂを介して連結されている。
そして、ステアリングシャフト１０２には、ステアリングホイール１０１をロックするステアリングロック機構１８０が配される。ステアリングロック機構１８０は、例えば、車両の無断使用や盗難等を防止するためキーが施錠状態のときに、ステアリングシャフト１０２を回転させないようにする機構である。また、詳しくは後述するが、車両に衝突が生じた際に作動し、ステアリングシャフト１０２を回転させないようにする。これにより、ステアリングホイール１０１が回転しなくなり、ステアリングホイール１０１の位置が制限される。

また、操舵装置１００は、転動輪としての左右の車輪１５０の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、操舵装置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。

また、操舵装置１００は、ピニオンシャフト１０６を収納するステアリングギアボックス１０７を有している。ピニオンシャフト１０６は、ステアリングギアボックス１０７にてトーションバーを介して下部連結シャフト１０８と連結されている。ステアリングギアボックス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との相対角度に基づいてステアリングホイール１０１の操舵トルクＴを検出するトルクセンサ１０９が設けられている。

また、操舵装置１００は、ステアリングギアボックス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。本実施の形態に係る電動モータ１１０は、転舵装置の一例であり、例えば、３相ブラシレスモータである。電動モータ１１０の代わりにその他のアクチュエータも用いても良い。
そして、操舵装置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の出力値であるトルク信号Ｔｄ、車両の移動速度である車速Ｖｃを検出する車速センサ１７０の出力値である車速信号ｖが入力される。即ち、車速信号ｖは、車速を表す信号である。また、制御装置１０には、衝突検知センサ１２１が検知した情報が、衝突情報Ｃとして、入力される。さらに、制御装置１０は、運転者に対し警告する警告手段の一例であるスピーカ１９０により、音声による警告を発報する。制御装置１０は、例えば、電子制御ユニット等からなる。本実施の形態では、制御装置１０は、操舵装置用の制御装置として機能する。

以上のように構成された操舵装置１００は、ステアリングホイール１０１に加えられた操舵トルクＴをトルクセンサ１０９にて検出し、その検出トルクに応じて電動モータ１１０を駆動し、電動モータ１１０の発生トルクをピニオンシャフト１０６に伝達する。これにより、電動モータ１１０の発生トルクが、ステアリングホイール１０１に加えるユーザの操舵力をアシストする。言い換えると電動モータ１１０は、運転者のステアリングホイール１０１の操作に対し車輪１５０を転舵させるアシスト力を付与する。

＜制御装置１０の説明＞
次に、本実施形態の制御装置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。
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と、車速センサ１７０にて車両の速度に応じて検出された車速Ｖｃが出力信号に変換された車速信号ｖが入力される。またさらに、上述した衝突検知センサ１２１が検知した情報が、衝突情報Ｃとして入力される。
そして、制御装置１０は、トルク信号Ｔｄに基づいて目標トルクを算出し、この目標トルクを電動モータ１１０が供給するのに必要となる目標電流ＩＴＦを算出する目標電流算出部２０と、目標電流算出部２０が算出した目標電流ＩＴＦ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、詳しくは後述するが、制御部３０は、衝突情報Ｃを基に、ステアリングホイール１０１の位置を制限するために、ステアリングロック機構１８０を作動させる制御信号Ｈｆを出力する。さらに、制御部３０は、衝突情報を取得した際に、スピーカ１９０に警告を行うための音声信号を出力する。

＜制御部３０の説明＞
次に、制御部３０の機能構成について詳述する。
図３は、第１の実施形態における制御部３０の機能構成について説明したブロック図である。
図示する制御部３０は、衝突情報Ｃを取得する信号取得部３１と、ステアリングロック機構１８０を作動させる制限部３２と、警告を発する警告制御部３３とを備える。
信号取得部３１は、取得手段あるいは信号取得部の一例であり、車両に対し衝突が生じた情報又は衝突が生じると予測した情報である衝突情報Ｃを取得する。衝突情報Ｃは、エアバック装置１２０から出力され、信号取得部３１がこれを取得する。尚、衝突情報Ｃは車両に設けられる衝突が検知できるセンサを用いて出力しても良い。また、車両には、衝突が予測できるセンサ（例えば、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）、３６０度カメラ、ミリ波レーダー等）を設けても良く、その場合には衝突を予測することができる。

制限部３２は、制限手段あるいは制限部の一例であり、信号取得部３１が衝突情報Ｃを取得したときに、ステアリングホイール１０１の位置を制限する。そのために、本実施の形態では、ステアリングロック機構１８０を作動させる制御信号Ｈｆを出力し、ステアリングシャフト１０２を回転させないようにする。そして、これにより、ステアリングホイール１０１の位置を制限する。なおここで、「ステアリングホイール１０１の位置を制限する」とは、ステアリングホイール１０１の位置を固定し、ステアリングホイール１０１を回転させなくすることの他、所定の範囲内で動くようにすることも含む。尚、ステアリングホイール１０１の位置制限には、転舵装置として設けられる電動モータ１１０等のアクチュエータによって行われても良い。

警告制御部３３は、制限部３２が、ステアリングホイール１０１の位置を制限したときに、運転者に対し警告する制御を行う。具体的には、スピーカ１９０により、音声による警告を発報する。音声は、例えば、ステアリングホイール１０１がロックされたことや、衝突が生じたことについて、運転者に対し知らせる内容になる。なお、警告は、必ずしも音声に限られるものではなく、警告音により、または音声と警告音を併用して行うこともできる。

以上説明した制御部３０は、例えば、以下のように動作する。
図４は、第１の実施形態における制御部３０の動作について説明したフローチャートである。
まず、信号取得部３１は、衝突情報Ｃを取得したか否かを判断する（ステップ１０１）。
その結果、取得していない場合（ステップ１０１でＮｏ）、処理を終了する。
対して、取得した場合（ステップ１０１でＹｅｓ）、制限部３２が、ステアリングロック機構１８０を作動させ、ステアリングホイール１０１の位置を制限する（ステップ１０２）。
そして、警告制御部３３が、スピーカ１９０により、運転者に対し警告を行う（ステップ１０３）。
実際には、ステップ１０１～ステップ１０３の処理を、予め定められた時間間隔で繰り返す。
尚、ステップ１０３の警告制御は、衝突情報を取得するステップ１０１の後段に設けても良い。この場合、衝突情報Ｃを検知した際に直ぐに運転者への警告を行う事ができるため、よりすばやく運転手が防御姿勢をとる事ができる。
また、ステップ１０２のステアリングホイール１０１の位置制限制御と、ステップ１０３の警告制御は、同時に行っても良い。
また、衝突を予測するセンサを設ける場合には、ステップ１０１の前段に衝突を予測できる情報を取得し、予告警告を行う機能を設けても良い。その場合、さらにすばやく運転手が防御姿勢をとる事ができる。

図５は、図４のステップ１０３の警告制御を、衝突情報を取得するステップ１０１の後段に設けるとともに、予告警告を行う場合における制御部３０の動作について説明したフローチャートである。
この場合、まず、信号取得部３１は、衝突情報Ｃとして、衝突が生じると予測した情報を取得したか否かを判断する（ステップ２０１）。なおここでは、衝突が生じると予測した情報を、衝突予測情報として図示している。
その結果、取得した場合（ステップ２０１でＹｅｓ）、警告制御部３３が、スピーカ１９０により、衝突が生じうる旨を警告する予告警告を運転者に対し行う（ステップ２０２）。

対して、取得していない場合（ステップ２０１でＮｏ）、およびステップ２０２の後は、信号取得部３１が、衝突情報Ｃとして、車両に対し衝突が生じた旨の情報を取得したか否かを判断する（ステップ２０３）。
その結果、取得していない場合（ステップ２０３でＮｏ）、処理を終了する。
対して、取得した場合（ステップ２０３でＹｅｓ）、警告制御部３３が、スピーカ１９０により、運転者に対し警告を行う（ステップ２０４）。
そして、制限部３２が、ステアリングロック機構１８０を作動させ、ステアリングホイール１０１の位置を制限する（ステップ２０５）。

第１の実施形態では、制御部３０は、衝突情報Ｃを取得する前は、ステアリングホイール１０１の操作に対し車輪１５０を転舵させる電動モータ１１０の駆動を制御し、衝突情報Ｃを取得した後は、ステアリングホイール１０１の位置を制限する制御を行う。この場合、制御部３０は、エアバック装置１２０により検知された衝突情報Ｃを基に、ステアリングホイール１０１の位置を制限する。これにより、ステアリングホイール１０１は、回転しなくなるか、所定の範囲内でしか回転しなくなる。そのため、運転者は、ステアリングホイール１０１を掴んだまま、踏ん張ることができ、いわば防御の姿勢を取ることができる。これにより、車両に衝突が生じた場合でも、運転者とステアリングホイール１０１とが接触する可能性を低減できるとともに、運転者が危険を回避する行動を取りやすくなる。また、運転者が意図しないステアリング操作を行うことが防止でき、さらなる衝突が生じることを抑制できる。
なお、図１では、エアバック装置１２０は、前面衝突用エアバック装置として図示したが、これに限られるものではない。例えば、側面衝突用エアバック装置としてもよい。

［第２の実施形態］
次に、操舵装置１００の第２の実施形態について説明を行う。
第２の実施形態の操舵装置１００では、衝突が検知されたとき、エアバックが展開する条件に満たないときにステアリングホイール１０１の位置を制限する制御を行う。また、第１の実施形態では、エアバック装置は、前面衝突用エアバック装置とは限らなかったが、第２の実施形態では、エアバック装置として、前面衝突用エアバック装置を利用する。

＜操舵装置全体の説明＞
図６は、第２の実施形態に係る操舵装置１００の概略構成を示す図である。
図示する操舵装置１００は、図１に示した第１の実施形態に係る操舵装置１００に比較して、側方又は後方用の衝突検知センサ１７５が加わる点で異なり、他は同様である。
衝突検知センサ１７５は、前面衝突用エアバック装置１２０Ｆとは、別の場所に設けられる。この場所は、例えば、車両の後方、側方であり、車両の前面以外の衝突を検知するものである。衝突検知センサ１７５は、衝突を検知できるものであれば、特に限られるものではないが、加速度を検知する加速度センサとすることができる。衝突検知センサ１７５で、衝突が検知された場合、前面衝突用エアバック装置１２０Ｆと同様に、衝突情報を出力する。ここでは、両者を区別するために、以下、前面衝突用エアバック装置１２０Ｆから出力された衝突情報を衝突情報ＣＡ、衝突検知センサ１７５から出力された衝突情報を衝突情報ＣＢとし、これらを合わせて衝突情報Ｃと言うことがある。

＜制御部３０の説明＞
次に、制御部３０の機能構成について詳述する。なお、制御装置１０の全体構成は、図２と同様である。
図７は、第２の実施形態における制御部３０の機能構成について説明したブロック図である。
図示する制御部３０は、図３に示した制御部３０で示した、信号取得部３１、制限部３２および警告制御部３３の他に、ＨＩＣ（頭部傷害基準：Head Injury Criterion）値を抽出する抽出部３４と、ＨＩＣ値と予め用意された閾値との比較を行う比較部３５と、閾値を保存する保存部３６とをさらに備える。
図７において、信号取得部３１は、前面衝突用エアバック装置１２０Ｆより得られた衝突情報ＣＡと衝突検知センサ１７５より得られた衝突情報ＣＢを取得する。

抽出部３４は、衝突情報ＣＡからＨＩＣ値を抽出する。ＨＩＣ値は、衝突や落下などの衝撃による脳や頭蓋骨への損傷程度を表す数値である。前面衝突用エアバック装置１２０Ｆは、ＨＩＣ値を求める。そして、ＨＩＣ値を含む衝突情報ＣＡを制御部３０に送る。よって、抽出部３４は、衝突情報ＣＡに含まれるＨＩＣ値を、衝突情報ＣＡから取得することができる。なお、衝突情報ＣＡとして、加速度に関する情報を取得し、これから、抽出部３４が、ＨＩＣ値を算出するようにすることもできる。

比較部３５は、抽出部３４で抽出したＨＩＣ値と予め用意された閾値とを比較することで、エアバックの展開条件を満たすか否かを判断する。閾値は、保存部３６を参照することで取得することができる。

以上説明した制御部３０は、例えば、以下のように動作する。
図８は、第２の実施形態における制御部３０の動作について説明したフローチャートである。
まず、信号取得部３１は、衝突情報Ｃを取得したか否かを判断する（ステップ３０１）。
その結果、取得していない場合（ステップ３０１でＮｏ）、処理を終了する。
対して、取得した場合（ステップ３０１でＹｅｓ）、制限部３２は、衝突情報Ｃの種類を判別する（ステップ３０２）。即ち、衝突情報Ｃが、衝突検知センサ１２１から出力された衝突情報ＣＡであるか、衝突検知センサ１７５から出力された衝突情報ＣＢであるかを判別する。

そして、衝突情報Ｃの種類が、衝突情報ＣＢだけであった場合（ステップ３０２でＣＢのみ）、制限部３２は、ステアリングロック機構１８０を作動させ、ステアリングホイール１０１の位置を制限する（ステップ３０３）。さらに、警告制御部３３が、スピーカ１９０により、運転者に対し警告を行う（ステップ３０４）。
対して、衝突情報Ｃの種類が、衝突情報ＣＡと衝突情報ＣＢとの双方であった場合（ステップ３０２でＣＡ＋ＣＢ）、抽出部３４が、衝突情報ＣＡから、ＨＩＣ値を抽出する（ステップ３０５）。

さらに、比較部３５が、抽出されたＨＩＣ値と予め用意された閾値との比較を行い、エアバックの展開要件の閾値内であるか否かを判断する（ステップ３０６）。この閾値は、エアバックが展開するＨＩＣ値である。具体的には、閾値は、例えば、１０００に設定される。つまり、ＨＩＣ値が１０００以上の場合、エアバックが展開し、１０００未満の場合エアバックは展開しない。
そして、抽出されたＨＩＣ値が、閾値内の１０００未満であり、エアバックが展開する条件を満たさない場合（ステップ３０６でＹｅｓ）、エアバックの展開要件の閾値内であるとして、制限部３２が、ステアリングロック機構１８０を作動させ、ステアリングホイール１０１の位置を制限する（ステップ３０３）
対して、抽出されたＨＩＣ値が閾値内でない１０００以上であり、エアバックが展開する条件を満たす場合（ステップ３０６でＮｏ）、エアバックの展開要件の閾値内でないとして、処理を終了する。即ち、この場合、制限部３２は、ステアリングロック機構１８０を作動させない。
実際には、ステップ３０１～ステップ３０６の処理を、予め定められた時間間隔で繰り返す。
尚、ステップ３０４の警告制御は、衝突情報を取得するステップ３０１の後段に設けても良い。この場合、衝突情報Ｃを検知した際に直ぐに運転者への警告を行う事ができるため、よりすばやく運転手が防御姿勢をとる事ができる。
また、ステップ３０４の警告制御は、ここで説明したフローチャートとは独立して行っても良く、衝突情報を取得した際に、ステップ３０２以降の制御と警告制御を同時に行っても良い。
また、衝突を予測するセンサを設ける場合には、ステップ３０１の前段に衝突を予測できる情報を取得し、予告警告を行う機能を設けても良い。その場合、さらにすばやく運転手が防御姿勢をとる事ができる。

第２の実施形態では、制御部３０は、前面衝突用エアバック装置１２０Ｆにより検知された衝突情報ＣＡに加え、前面衝突用エアバック装置１２０Ｆ以外に配されたセンサにより検知された衝突情報ＣＢを基に、ステアリングホイール１０１の位置を制限する。
そして、制御部３０は、前面衝突用エアバック装置１２０Ｆによる衝突情報ＣＡが取得されない場合でも、衝突検知センサ１７５による衝突情報ＣＢが取得されたときにはステアリングホイール１０１の位置を制限する（上記ステップ３０２でＣＢのみの場合）。
また、制御部３０は、衝突情報ＣＡと衝突情報ＣＢの双方が取得されたときに、前面衝突用エアバック装置１２０Ｆにより検知された衝突情報ＣＡとして、前面衝突用エアバック装置１２０Ｆが作動しない条件に満たないときにステアリングホイール１０１の位置を制限する（上記ステップ３０６でＹｅｓの場合）。
一方、前面衝突用エアバック装置１２０Ｆにより検知された衝突情報ＣＡとして、前面衝突用エアバック装置１２０Ｆが作動する条件の際にステアリングホイール１０１の位置を制限しない（上記ステップ３０６でＮｏの場合）。

これにより、エアバックが展開しないとき、ステアリングホイール１０１の位置が制限される。エアバックが展開しない場合であっても、衝突の衝撃により、運転者とステアリングホイール１０１とが接触する可能性がある。しかし、ステアリングホイール１０１の位置が制限されていれば、運転者は、ステアリングホイール１０１を掴んだまま、踏ん張ることができる。これにより、車両に衝突が生じた場合でも、運転者とステアリングホイール１０１とが接触する可能性を低減できる。また、エアバックが展開しないときでも、運転者が意図しないステアリング操作を行うことが防止でき、さらなる衝突が生じることを抑制できる。さらに、衝突の衝撃により、運転者の体勢が変化した際に生じるシートベルトの腹部への影響を抑えられるというさらに好適な効果が得られる。また、エアバックが展開する条件において、位置制限制御を行わない事で、その他のエアバック展開時に行う制御を妨げる恐れがない。例えば、前面衝突用エアバック装置１２０Ｆを展開する際には、ステアリングホイール１０１を中立位置に移動させてから展開をした方が、衝突の衝撃による運転者に伝わる衝撃を好適に吸収する事が知られている。この場合、エアバック展開条件の際には、位置制限制御を行わないようにしておくほうが良い。

［第３の実施形態］
次に、操舵装置１００の第３の実施形態について説明を行う。
第３の実施形態の操舵装置１００は、ステアリングホイール１０１と車輪１５０とが機械的に分離するステアバイワイヤ方式の電動パワーステアリング装置である。

＜操舵装置全体の説明＞
図９は、第３の実施形態に係る操舵装置１００の概略構成を示す図である。
図示する操舵装置１００は、図６に示した第２の実施形態に係る操舵装置１００に比較して、ステアバイワイヤ方式の電動パワーステアリング装置である点で異なる。
以下、図６に示した操舵装置１００と異なる点を中心に説明を行う。
本実施の形態の操舵装置１００は、ステアリングホイール１０１と、ステアリングホイール１０１の操舵角を検出する操舵角センサ１３１と、ステアリングホイール１０１を介して運転者に対し操舵反力を与える反力装置１３２と、衝突検知センサ１２１を内蔵する前面衝突用エアバック装置１２０Ｆとを備える。

対して、本実施の形態の操舵装置１００は、図６に示したステアリングシャフト１０２、上部連結シャフト１０３および下部連結シャフト１０８は設けられない。
一方、本実施の形態の操舵装置１００は、図６に示した操舵装置１００と同様に、タイロッド１０４、ラック歯１０５ａが形成されたラック軸１０５、ピニオンシャフト１０６の下端部に形成されるピニオン１０６ａ、およびステアリングギアボックス１０７を有する。さらに、図６に示した操舵装置１００と同様に、電動モータ１１０、減速機構１１１および制御装置１０を有する。

制御装置１０には、操舵角センサ１３１で検出されたステアリングホイール１０１の操舵角Ｓを示す操舵角信号Ｓｄ、自動車の移動速度である車速Ｖｃを検出する車速センサ１７０の出力値が入力される。

以上のように構成された操舵装置１００は、運転者のステアリングホイール１０１の操作に応じ、電動モータ１１０を制御し、車輪１５０を転舵させる。さらに詳しくは、ステアリングホイール１０１の操舵角Ｓを操舵角センサ１３１で検出し、検出された操舵角Ｓに応じて電動モータ１１０を制御し、車輪１５０を転舵させる。そして、これにより、車両の向きを変更することができる。

操舵装置１００をステアバイワイヤ方式とした場合、車輪１５０からの外乱によりステアリングホイール１０１が影響を受けることにより生ずるいわゆるハンドル取られが生じることがなく、運転者の操舵負担を軽減することができる。

＜制御装置１０の説明＞
次に、制御装置１０について説明する。
図１０は、制御装置１０の概略構成図である。
図示する制御装置１０は、図２に示した制御装置１０と比較して、トルク信号Ｔｄのかわりに、操舵角センサ１３１にて検出された操舵角Ｓが出力信号に変換された操舵角信号Ｓｄが入力される点で異なる。
そして、目標電流算出部２０は、操舵角信号Ｓｄに基づいて目標トルクを算出し、この目標トルクを電動モータ１１０が供給するのに必要となる目標電流ＩＴＦを算出する。そして、制御部３０が、目標電流算出部２０が算出した目標電流ＩＴＦに基づいてフィードバック制御などを行う。

＜制御部３０の説明＞
第３の実施形態における制御部３０の機能構成は、図７に示したブロック図と同様である。
この制御部３０は、例えば、以下のように動作する。
図１１は、第３の実施形態における制御部３０の動作について説明したフローチャートである。
まず、信号取得部３１は、衝突情報Ｃを取得したか否かを判断する（ステップ４０１）。
その結果、取得していない場合（ステップ４０１でＮｏ）、処理を終了する。
対して、取得した場合（ステップ４０１でＹｅｓ）、制限部３２は、電動モータ１１０と反力装置１３２とを独立制御するように切り換える（ステップ４０２）。つまり、制限部３２は、信号取得部３１が衝突情報Ｃを取得したときに、電動モータ１１０と反力装置１３２とを別々に制御する。さらに具体的には、この後の条件を満たすときに、制限部３２は、反力装置１３２により、ステアリングホイール１０１の位置を制限する制御を行う。この場合、制御部３０は、制御信号Ｈｆとして、反力装置１３２を制御する信号を出力する。そして、制限部３２は、電動モータ１１０により、衝突に対する回避行動をする制御を行う。この回避行動は、例えば、衝突した対象の反対側に車両を向けるように車輪１５０を転舵させる動作である。

次に、制限部３２は、衝突情報Ｃの種類を判別する（ステップ４０３）。即ち、衝突情報Ｃが、衝突検知センサ１２１から出力された衝突情報ＣＡであるか、衝突検知センサ１７５から出力された衝突情報ＣＢであるかを判別する。

そして、衝突情報Ｃの種類が、衝突情報ＣＢだけであった場合（ステップ４０３でＣＢのみ）、制限部３２は、反力装置１３２により、ステアリングホイール１０１の位置を制限する（ステップ４０４）。さらに、警告制御部３３が、スピーカ１９０により、運転者に対し警告を行う（ステップ４０５）。
対して、衝突情報Ｃの種類が、衝突情報ＣＡと衝突情報ＣＢとの双方であった場合（ステップ４０３でＣＡ＋ＣＢ）のステップ４０６～ステップ４０７の処理は、図８のステップ３０５～ステップ３０６の処理と同様である。
実際には、ステップ４０１～ステップ４０７の処理を、予め定められた時間間隔で繰り返す。
尚、ステップ４０５の警告制御は、衝突情報を取得するステップ４０１の後段に設けても良い。この場合、衝突情報Ｃを検知した際に直ぐに運転者への警告を行う事ができるため、よりすばやく運転手が防御姿勢をとる事ができる。
また、ステップ４０５の警告制御は、ここで説明したフローチャートとは独立して行っても良く、衝突情報を取得した際に、ステップ４０２以降の制御と警告制御を同時に行っても良い。
また、衝突を予測するセンサを設ける場合には、ステップ４０１の前段に衝突を予測できる情報を取得し、予告警告を行う機能を設けても良い。その場合、さらにすばやく運転手が防御姿勢をとる事ができる。

第３の実施形態では、ステアリングホイール１０１と車輪１５０とが機械的に分離していることを利用し、衝突が生じた際には、制御部３０は、ステアリングホイール１０１の位置を制限する。またこれとともに、衝突に対する回避行動をする。衝突に対する回避行動をすることより、運転者の安全がより確保しやすくなる。

以上詳述した第１の実施形態および第２の実施形態では、操舵装置１００が電動パワーステアリング装置である場合について示したが、電動パワーステアリング装置でなく、車輪１５０を転舵させるアシスト力を発生しない操舵装置１００にも適用が可能である。そして、操舵装置１００は、ステアリングロック機構１８０によりステアリングホイール１０１の位置を制限したが、電動モータ１１０の回転を制限することにより、ステアリングホイール１０１の位置を制限してもよい。この場合、例えば、電動モータ１１０を回転させないようにする。
また、第３の実施形態では、反力装置１３２により、ステアリングホイール１０１の位置を制限したが、第１の実施形態および第２の実施形態のように、ステアリングロック機構１８０により行ってもよい。
さらに、上記形態に加え、衝突の際の記録を保存してもよい。衝突の際の記録は、例えば、ドライブレコーダ等を使用することで行う。

１０…制御装置、２０…目標電流算出部、３０…制御部、３１…信号取得部、３２…制限部、３３…警告制御部、３４…抽出部、３５…比較部、３６…保存部、１００…操舵装置、１０１…ステアリングホイール（ハンドル）、１１０…電動モータ、１２０…エアバック装置、１２０Ｆ…前面衝突用エアバック装置、１３２…反力装置、１５０…車輪、１７５…衝突検知センサ、１８０…ステアリングロック機構、１９０…スピーカ

Claims (7)

1. 運転者によるステアリングホイールの操作に応じ、前記ステアリングホイールと機械的に分離した車輪を転舵させる転舵装置と、
   前記ステアリングホイールを介して運転者に操舵反力を与える反力装置と、
   車両に対し衝突が生じた情報である衝突情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段が取得した前記衝突情報に基づいて、前記反力装置により前記ステアリングホイールの位置を制限する制限手段と、
   を備える操舵装置。
2. 前記制限手段は、操舵装置に設けられた前面衝突用エアバック装置により検知された前記衝突情報を基に、前記ステアリングホイールの位置を制限することを特徴とする請求項１に記載の操舵装置。
3. 前記制限手段は、操舵装置に設けられた前面衝突用エアバック装置による前記衝突情報が取得されない場合でも、前記前面衝突用エアバック装置とは別の場所に設けられて衝突を検知するセンサによる前記衝突情報が取得されたときには前記ステアリングホイールの位置を制限することを特徴とする請求項２に記載の操舵装置。
4. 運転者によるステアリングホイールの操作に応じ、前記ステアリングホイールと機械的に分離した車輪を転舵させる転舵装置と、
   前記ステアリングホイールの回転をロックするステアリングロック機構と、
   車両に対し衝突が生じた情報である衝突情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段が取得した前記衝突情報に基づいて、前記ステアリングロック機構により前記ステアリングホイールの位置を制限する制限手段と、を備える操舵装置。
5. 前記制限手段は、操舵装置に設けられた前面衝突用エアバック装置により検知された前記衝突情報を基に、前記ステアリングホイールの位置を制限することを特徴とする請求項４に記載の操舵装置。
6. 前記制限手段は、操舵装置に設けられた前面衝突用エアバック装置による前記衝突情報が取得されない場合でも、前記前面衝突用エアバック装置とは別の場所に設けられて衝突を検知するセンサによる前記衝突情報が取得されたときには前記ステアリングホイールの位置を制限することを特徴とする請求項５に記載の操舵装置。
7. 前記取得手段が前記衝突情報を取得した際に、運転者に対し警告する警告手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の操舵装置。