JP2014101086A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者の注意力が戻ったときに瞬時に、車両の状態を判断することができ、その後の対応を採ることができる技術を提供する。
【解決手段】車両に設けられたステアリングホイールに操舵補助力を与える電動モータ１１０と、電動モータ１１０の駆動を制御する制御装置１０と、を備え、制御装置１０は、規定方向に対する車両の進行方向の逸脱方向および逸脱量を把握するとともに、把握した逸脱量が予め定められた第１基準逸脱量よりも大きい場合には、把握した逸脱方向とは反対方向にステアリングホイールが振動するように電動モータ１１０の駆動を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。

従来、進路方向の道路形状を推定して自動車が車線から逸脱しそうな場合に警報を発して運転者に報知する技術が提案されている。
例えば、特許文献１には以下の技術が記載されている。走行位置検知手段により走行車線に対する車両の位置が検出又は推定される。次に、車線逸脱判定手段が、車両の走行車線からの逸脱の危険度に応じて設定された複数の車線逸脱判定基準に基づいて車線逸脱危険状態であるかを判定する。そして、制御手段が、車線逸脱危険状態になった場合に警報音及びそれ以外の車線逸脱抑制処理を開始する一方、第１車線逸脱判定基準に基づいて車線逸脱危険状態でなくなった場合に警報音を終了する。

特開２００１−１７５９９９号公報

自動車が車線から逸脱しそうな場合に運転者に報知する場合、運転者の注意力が戻ったときに瞬時に車両の状態を判断でき、その後の対応を素早く行えるようにすることが望ましい。
本発明は、注意力が戻ったときに瞬時に、車両の状態を判断することができ、その後の対応を採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を目的とする。

かかる目的のもと、本発明は、車両に設けられたステアリングホイールに操舵補助力を与える電動モータと、前記電動モータの駆動を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、規定方向に対する前記車両の進行方向の逸脱方向および逸脱量を把握するとともに、把握した当該逸脱量が予め定められた第１基準逸脱量よりも大きい場合には、把握した当該逸脱方向とは反対方向に前記ステアリングホイールが振動するように前記電動モータの駆動を制御することを特徴とする電動パワーステアリング装置である。

ここで、前記制御手段は、把握した前記逸脱量が前記第１基準逸脱量よりも大きい値である第２基準逸脱量よりも大きい場合には、当該第２基準逸脱量よりも小さい場合よりも前記ステアリングホイールの振動の周波数を高めるとよい。
また、前記制御手段は、把握した前記逸脱量が前記第１基準逸脱量よりも大きい値である第２基準逸脱量よりも大きい場合には、当該第２基準逸脱量よりも小さい場合よりも前記ステアリングホイールの振動の振幅を大きくするとよい。

また、前記制御手段は、前記ステアリングホイールの操舵トルクに基づいて前記電動モータに供給する仮の目標電流を設定する仮目標電流設定手段と、規定方向に対する車両の進行方向の逸脱方向および逸脱量を把握する把握手段と、前記把握手段が把握した逸脱方向および逸脱量に基づいて前記ステアリングホイールを振動させるために前記電動モータに供給することが必要となる付加電流を設定する付加電流設定手段と、前記仮目標電流設定手段が設定した仮の目標電流と前記付加電流設定手段が設定した付加電流とを加算することにより前記電動モータに供給する最終的な目標電流を設定する最終目標電流設定手段と、を備えるとよい。
また、前記制御手段は、車両に設けられた撮像手段が撮影した画像に基づいて逸脱方向および逸脱量を把握するとよい。

本発明によれば、注意力が戻ったときに瞬時に、車両の状態を判断することができ、その後の対応を採ることができる。

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。 制御装置の概略構成図である。 目標電流算出部の概略構成図である。 制御部の概略構成図である。 強制振動設定部の概略構成図である。 カメラが撮影した車両前方の画像を例示する図である。 種類設定部が設定する振動の種類を例示する図である。 種類設定部が行う種類設定処理の手順を示す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。
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に適用した構成を例示している。

ステアリング装置１００は、自動車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（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。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、ステアリングホイール１０１の回転に連動して回転する。

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、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。

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（不図示）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、ステアリング装置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、３相ブラシレスモータである。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。

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、ステアリングホイール１０１の操舵角を検出する舵角センサ１６０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、自動車の移動速度である車速Ｖｃを検出する車速センサ１７０、自動車に設けられて自動車の前方を撮影可能なカメラ１８０、などからの出力信号が入力される。カメラ１８０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、取付箇所は車室内のルームミラー付近であることを例示することができる。

以上のように構成されたステアリング装置１００は、自動車が通常走行しているときには、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に加える運転者の操舵力をアシストする。

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、車速センサ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、カメラ１８０にて撮影された自動車の前方が出力信号に変換された撮影信号ｆなどが入力される。

そして、制御装置１０は、トルク信号Ｔｄ、車速信号ｖなどに基づいて目標補助トルクを算出し、この目標補助トルクを電動モータ１１０が供給するのに必要となる補助トルク目標電流Ｉｔａを算出する目標電流算出部２０と、撮影信号ｆなどに基づいてステアリングホイール１０１を強制的に振動させるために必要となる強制振動目標電流Ｉｔｖを設定する強制振動設定部７０とを有している。また、制御装置１０は、目標電流算出部２０にて算出された補助トルク目標電流Ｉｔａと、強制振動設定部７０にて設定された強制振動目標電流Ｉｔｖとを加算することにより得られた電流を最終目標電流Ｉｔ（＝Ｉｔａ＋Ｉｔｖ）と決定する最終目標電流決定部８０と、最終目標電流決定部８０が決定した最終目標電流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。

次に、目標電流算出部２０について詳述する。
図３は、目標電流算出部２０の概略構成図である。
目標電流算出部２０は、目標電流を設定する上で基準となるベース電流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電流を算出するイナーシャ補償電流算出部２２と、モータの回転を制限する電流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、目標電流算出部２０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補助トルク目標電流Ｉｔａを決定する目標電流決定部２５を備えている。

なお、目標電流算出部２０には、トルク信号Ｔｄ、車速信号ｖ、電動モータ１１０の回転速度Ｎｍが出力信号に変換された回転速度信号Ｎｍｓなどが入力される。回転速度信号Ｎｍｓは、例えば３相ブラシレスモータである電動モータ１１０の回転子（ロータ）の回転位置を検出するセンサ（例えば、回転子の回転位置を検出するレゾルバ、ロータリエンコーダ等で構成されるロータ位置検出回路）にて検出された電動モータ１１０の回転角度が微分されることにより得られた値が出力信号に変換されたものであることを例示することができる。

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、車速センサ１７０からの車速信号ｖなど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、位相補償された操舵トルクＴと、車速Ｖｃとに応じたベース電流Ｉｂを算出する。なお、ベース電流算出部２１は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、位相補償された操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）および車速Ｖｃ（車速信号ｖ）とベース電流Ｉｂとの対応を示すマップに、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｓ）および車速Ｖｃ（車速信号ｖ）を代入することによりベース電流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Ｔｄと車速信号ｖとに基づいて電動モータ１１０およ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。つまり、イナーシャ補償電流算出部２２は、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｄ）と、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）とに応じたイナーシャ補償電流Ｉｓを算出する。なお、イナーシャ補償電流算出部２２は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｄ）および車速Ｖｃ（車速信号ｖ）とイナーシャ補償電流Ｉｓとの対応を示すマップに、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｄ）および車速Ｖｃ（車速信号ｖ）を代入することにより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Ｔｄと、車速信号ｖと、電動モータ１１０の回転速度信号Ｎｍｓ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。つまり、ダンパー補償電流算出部２３は、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｄ）と、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）と、電動モータ１１０の回転速度Ｎｍ（回転速度信号Ｎｍｓ）に応じたダンパー補償電流Ｉｄを算出する。なお、ダンパー補償電流算出部２３は、例えば、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｄ）、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）および回転速度Ｎｍ（回転速度信号Ｎｍｓ）と、ダンパー補償電流Ｉｄとの対応を示すマップに、操舵トルクＴ（トルク信号Ｔｄ）、車速Ｖｃ（車速信号ｖ）および回転速度Ｎｍ（回転速度信号Ｎｍｓ）を代入することによりダンパー補償電流Ｉｄを算出する。

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およ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に基づいて補助トルク目標電流Ｉｔａを決定する。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を減算して得た補償電流Ｉｃを、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、補償電流Ｉｃと目標電流Ｉｔとの対応を示すマップに代入することにより補助トルク目標電流Ｉｔａを算出する。
強制振動設定部７０および最終目標電流決定部８０については後で詳述する。

次に、制御部３０について詳述する。
図４は、制御部３０の概略構成図である。
制御部３０は、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を駆動させる駆動手段の一例としてのモータ駆動部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、最終目標電流決定部８０が決定した最終目標電流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。

フィードバック制御部４０は、最終目標電流決定部８０にて最終的に決定された最終目標電流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制御手段の一例としてのフィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部４２とを有している。
フィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部４２は、最終目標電流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、最終目標電流Ｉｔと実電流Ｉｍとの偏差に対して、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６０ａを出力する。

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。

次に、強制振動設定部７０および最終目標電流決定部８０について詳述する。
強制振動設定部７０は、カメラ１８０からの撮影信号ｆに基づいて、自動車の実際の進行方向が本来進行すべき方向から逸脱しているか否かを判定するとともに、その逸脱量が運転者に注意を喚起する程度に大きいか否かを判定する。そして、逸脱量が運転者に注意を喚起する程度に大きい場合には、最終目標電流決定部８０が最終的に決定する最終目標電流Ｉｔが、運転者に注意喚起するべくステアリングホイール１０１を強制的に振動させることが可能な電流となるように、強制振動設定部７０が強制振動目標電流Ｉｔｖを設定する。

図５は、強制振動設定部７０の概略構成図である。
より具体的には、強制振動設定部７０は、自動車の前方の画像を処理する画像処理部７１と、画像処理部７１が処理した画像を基に自動車の進行方向の、予想される進行方向に対する逸脱方向を判定する逸脱方向判定部７２と、画像処理部７１が処理した画像を基に予想される進行位置に対する逸脱量を判定する逸脱量判定部７３と、を備えている。また、強制振動設定部７０は、逸脱量判定部７３が判定した逸脱量が予め定められた基準逸脱量よりも大きい場合に、その逸脱量に応じてステアリングホイール１０１の強制振動の種類を設定する種類設定部７４と、逸脱方向判定部７２が判定した逸脱方向に基づいてステアリングホイール１０１の強制振動の方向を設定する方向設定部７５と、を備えている。また、強制振動設定部７０は、種類設定部７４が設定した振動の種類と方向設定部７５が設定した方向とを乗算し、乗算することにより得た値を強制振動目標電流Ｉｔｖとする乗算部７６を備えている。

図６は、カメラ１８０が撮影した車両前方の画像を例示する図である。
画像処理部７１は、カメラ１８０が撮影した車両前方の画像に基づいて路面上の白線を検出する。例えば、画像処理部７１は、図６に例示した画像上に想定した水平線７１１の明度を微分し、微分値の最大値の間隔が路面上の白線の間隔として予めＲＯＭに記憶された間隔と同じとなる組み合わせを白線として検出することを例示することができる。画像処理部７１は、図６に例示した画像上で複数の水平線７１１を等間隔になるように想定し、画像上の各上下位置において白線の探索を複数行なうことにより、自動車の前方の路面上の白線を遠方まで認識することができる。なお、白線は路面上の白線ではない部分と比較して輝度が高いので、水平線７１１の明度を微分すると、白線の境界点で微分値の絶対値が最大値となる。

逸脱方向判定部７２は、先ず、画像処理部７１による画像処理により検出された白線間の中心線と、自動車の進行方向とのなす角である相対角θを算出する。自動車の進行方向は、ステアリングホイール１０１の操舵角に基づいて把握することができ、操舵角は舵角センサ１６０からの出力信号に基づいて把握することができる。また、逸脱方向判定部７２は、相対角θが、自動車の進行方向が白線間の中心線に対して右方向に回転した角度である右方向なのか、自動車の進行方向が白線間の中心線に対して左方向に回転した角度である左方向なのかを判定する。そして、逸脱方向判定部７２は、算出した相対角θを逸脱量判定部７３へ出力するとともに、相対角θが零ではない場合には右方向か左方向かを方向設定部７５へ出力する。

逸脱量判定部７３は、画像処理部７１による画像処理により検出された白線間の略中心と、自動車の前部における幅方向の中心を通り進行方向に平行な線上であって自動車の前部から前方に予め定められた距離Ｌ０の地点（以下、「基準点Ｐ」という。）とのずれ量（以下、「逸脱量δ」という。）が、予め定められた第１基準逸脱量δ１よりも大きいか否かを判定する。また、逸脱量判定部７３は、逸脱量が予め定められた第１基準逸脱量δ１よりも大きいと判定した場合には、その逸脱量が予め定められた第２基準逸脱量δ２（第２基準逸脱量δ２＞第１基準逸脱量δ１）より大きいか否かを判定する。このようにして、逸脱量判定部７３は、逸脱量δが、第１基準逸脱量δ１以下であるのか、第１基準逸脱量δ１よりも大きいが第２基準逸脱量δ２以下であるのか、第２基準逸脱量δ２よりも大きいのかを判定する。なお、逸脱量δは、相対角θの正弦値の絶対値に距離Ｌ０を乗算することにより算出することができる（δ＝Ｌ０×｜ｓｉｎθ｜）。

そして、逸脱量判定部７３は、自動車の走行状態を種類設定部７４に出力する。本実施の形態においては、逸脱量δが第１基準逸脱量δ１以下である状態を第１状態、第１基準逸脱量δ１よりも大きいが第２基準逸脱量δ２以下である状態を第２状態、第２基準逸脱量δ２よりも大きい状態を第３状態とし、逸脱量判定部７３は、自動車の走行状態が第１状態〜第３状態のいずれの状態にあるかを種類設定部７４に出力する。

種類設定部７４は、逸脱量判定部７３から出力された自動車の走行状態に応じて、ステアリングホイール１０１に与える強制振動の振幅および周波数を設定する。
図７は、種類設定部７４が設定する振動の種類を例示する図である。
図７には、２種類の振動である、（ａ）の第１振動と、（ｂ）の第２振動とを示している。第１振動は、第２振動と比べて振幅が小さく周波数が低い。つまり、第２振動は、第１振動よりも振幅が大きく周波数が高いため、第１振動よりも激しい振動となる。

そして、種類設定部７４は、逸脱量判定部７３から出力された自動車の走行状態が第３状態、つまり逸脱量δが大きい場合には、ステアリングホイール１０１に与える強制振動がより激しい振動の第２振動となるような波形の付加目標電流を設定する。他方、種類設定部７４は、逸脱量判定部７３から出力された自動車の走行状態が第２状態である場合には、ステアリングホイール１０１に与える強制振動が第１振動となるような波形の付加目標電流を設定する。また、種類設定部７４は、逸脱量判定部７３から出力された自動車の走行状態が第１状態である場合には、逸脱量δが注意を喚起するほどに大きくないので、ステアリングホイール１０１に与える強制振動を零とするような目標電流、つまり零を設定する。

方向設定部７５は、逸脱方向判定部７２から取得した相対角θの方向とは反対方向にステアリングホイール１０１に強制振動を与えるように強制振動の方向を設定する。例えば、ステアリングホイール１０１を右方向に回転させるための最終目標電流Ｉｔの符号がプラスに設定されている場合に、逸脱方向判定部７２から取得した相対角θの方向が右方向である場合にはその反対方向である左方向に振動させるべく「−１」を設定し、逸脱方向判定部７２から取得した相対角θの方向が左方向である場合にはその反対方向である右方向に振動させるべく「１」を設定する。

乗算部７６は、種類設定部７４が設定した付加目標電流と方向設定部７５が設定した方向（１または−１）とを乗算し、乗算することにより得た値を強制振動目標電流Ｉｔｖとする。
最終目標電流決定部８０は、目標電流算出部２０にて算出された補助トルク目標電流Ｉｔａと、強制振動設定部７０の乗算部７６にて設定された強制振動目標電流Ｉｔｖとを加算することにより得られた電流を最終目標電流Ｉｔ（＝Ｉｔａ＋Ｉｔｖ）と決定する。

以下、フローチャートを用いて、種類設定部７４が行う種類設定処理について説明する。
図８は、種類設定部７４が行う種類設定処理の手順を示すフローチャートである。種類設定部７４は、定期的（例えば、１ｍｓ毎）に、種類設定処理を実行する。
種類設定部７４は、先ず、現時点の自動車の走行状態（上述した第１状態〜第３状態のいずれか）を把握する（ステップ（以下、単に、「Ｓ」と記す。）８０１）。これは、逸脱量判定部７３から出力され、ＲＡＭに記憶された走行状態を読み込むことにより把握する処理である。その後、自動車の走行状態が上述した第１状態であるか否かを判別する（Ｓ８０２）。そして、第１状態である場合（Ｓ８０２でＹＥＳ）、逸脱量δが注意を喚起するほどに大きくないので、ステアリングホイール１０１に与える強制振動を零とするような付加目標電流を設定する（Ｓ８０３）。

他方、第１状態ではない場合（Ｓ８０２でＮＯ）、自動車の走行状態が上述した第２状態であるか否かを判別する（Ｓ８０４）。そして、第２状態である場合（Ｓ８０４でＹＥＳ）、ステアリングホイール１０１に与える強制振動が第１振動となるような波形の付加目標電流を設定する（Ｓ８０５）。他方、第２状態ではない場合（Ｓ８０４でＮＯ）、自動車の走行状態が第３状態であると考えられるので、ステアリングホイール１０１に与える強制振動が第２振動となるような波形の付加目標電流を設定する（Ｓ８０６）。
付加目標電流を零と設定した（Ｓ８０３）後、第１振動の付加目標電流を設定した（Ｓ８０５）後および第２振動の付加目標電流を設定した（Ｓ８０６）後には、設定した付加目標電流を出力する（Ｓ８０７）。

なお、種類設定部７４がこの種類設定処理を実行する周期以下の周期で、画像処理部７１は路面上の白線を検出してその結果をＲＡＭに記憶し、逸脱方向判定部７２は相対角θを算出するとともに自動車の逸脱方向が右方向なのか左方向なのかを判定してその結果をＲＡＭに記憶する。また、逸脱量判定部７３は、種類設定部７４がこの種類設定処理を実行する周期以下の周期で、逸脱量δを算出するとともに、逸脱量δが第１基準逸脱量以下である第１状態であるのか、第１基準逸脱量よりも大きいが第２基準逸脱量以下である第２状態であるのか、第２基準逸脱量よりも大きい第３状態であるのかを判定してその結果をＲＡＭに記憶する。

また、方向設定部７５は、種類設定部７４がこの種類設定処理を実行する周期と同じ周期で、ＲＡＭに記憶された自動車の逸脱方向を読み込み、その逸脱方向が右方向である場合には「−１」を設定し、逸脱方向が左方向である場合には「１」を設定する。また、乗算部７６は、種類設定部７４がこの種類設定処理を実行する周期と同じ周期で、種類設定部７４が設定した付加目標電流と方向設定部７５が設定した方向（１または−１）とを乗算し、乗算することにより得た値を強制振動目標電流ＩｔｖとしてＲＡＭに記憶する。
そして、最終目標電流決定部８０は、種類設定部７４がこの種類設定処理を実行する周期以下の周期で、目標電流算出部２０にて算出された補助トルク目標電流Ｉｔａと、強制振動設定部７０の乗算部７６にて設定された強制振動目標電流Ｉｔｖとを加算することにより得られた電流を最終目標電流Ｉｔと決定する。

このように構成された制御装置１０においては、自動車の本来の進行方向である白線間の中心線方向（規定方向）に対する車両の進行方向の逸脱方向および逸脱量を把握するとともに、把握した逸脱量δが予め定められた第１基準逸脱量δ１よりも大きい場合には、把握した逸脱方向とは反対方向にステアリングホイール１０１が振動するように電動モータ１１０の駆動を制御する。また、把握した逸脱量δが第２基準逸脱量δ２よりも大きい場合には、第２基準逸脱量δ２よりも小さい場合よりもステアリングホイール１０１に与える振動の振幅を大きくするとともに周波数を高める。これにより、ステアリングホイール１０１の振動で進行方向が本来の進行方向に対して逸脱していることを運転者に注意喚起するとともに、運転者の注意力が戻ったときに瞬時に車両がどのように逸脱している状態なのかを判断させることができる。また、運転者に、振動の方向にステアリングホイール１０１を回転させればよいことを教えることができる。

したがって、本実施の形態に係るステアリング装置１００によれば、運転者が、例えば長時間運転による疲労あるいは眠気から注意力が低下しても、ステアリングホイール１０１が強制振動されることで報知されるので、注意力をより早く戻すことができる。また、運転者は、注意力が戻ったときに瞬時にステアリングホイール１０１が振動している方向とは反対方向に自動車が車線を逸脱しそうになっている状態であることを把握できるとともに、振動している方向にステアリングホイール１０１を回転させることで車線から逸脱することを回避することができる。

１０…制御装置、２０…目標電流算出部、３０制御部、７０…強制振動設定部、７１…画像処理部、７２…逸脱方向判定部、７３…逸脱量判定部、７４…種類設定部、７５…方向設定部、７６…乗算部、８０…最終目標電流決定部、１００…電動パワーステアリング装置、１１０…電動モータ

Claims (5)

1. 車両に設けられたステアリングホイールに操舵補助力を与える電動モータと、
   前記電動モータの駆動を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、規定方向に対する前記車両の進行方向の逸脱方向および逸脱量を把握するとともに、把握した当該逸脱量が予め定められた第１基準逸脱量よりも大きい場合には、把握した当該逸脱方向とは反対方向に前記ステアリングホイールが振動するように前記電動モータの駆動を制御することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記制御手段は、把握した前記逸脱量が前記第１基準逸脱量よりも大きい値である第２基準逸脱量よりも大きい場合には、当該第２基準逸脱量よりも小さい場合よりも前記ステアリングホイールの振動の周波数を高めることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
3. 前記制御手段は、把握した前記逸脱量が前記第１基準逸脱量よりも大きい値である第２基準逸脱量よりも大きい場合には、当該第２基準逸脱量よりも小さい場合よりも前記ステアリングホイールの振動の振幅を大きくすることを特徴とする請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記制御手段は、
   前記ステアリングホイールの操舵トルクに基づいて前記電動モータに供給する仮の目標電流を設定する仮目標電流設定手段と、
   規定方向に対する車両の進行方向の逸脱方向および逸脱量を把握する把握手段と、
   前記把握手段が把握した逸脱方向および逸脱量に基づいて前記ステアリングホイールを振動させるために前記電動モータに供給することが必要となる付加電流を設定する付加電流設定手段と、
   前記仮目標電流設定手段が設定した仮の目標電流と前記付加電流設定手段が設定した付加電流とを加算することにより前記電動モータに供給する最終的な目標電流を設定する最終目標電流設定手段と、
   を備えることを特徴とする請求項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。
5. 前記制御手段は、車両に設けられた撮像手段が撮影した画像に基づいて逸脱方向および逸脱量を把握することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。

Images