JP2015155272A - 操舵装置、操舵装置用の切替え装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】車両の駐車時にステアリングホイールと車輪とを機械的に接続する際に、接続音が生じても、ユーザが不快感や不安を感じにくい操舵装置等を提供する。
【解決手段】ステアリングホイール１０１と車輪１５０とを、機械的に分離した分離状態と機械的に接続した接続状態とで切り替える電磁クラッチ１２６と、電磁クラッチ１２６を、車両が走行状態であるときは分離状態とし、車両が走行状態から駐車状態になった後に、予め定められたタイミングで分離状態から接続状態となるように切り替える制御を行なう制御装置１０と、電磁クラッチ１２６が分離状態にあるときに車輪１５０を転舵させる電動モータ１１０と、を備えることを特徴とする操舵装置１００。
【選択図】図１

Description

本発明は、操舵装置、操舵装置用の切替え装置、プログラムに関する。

車両等に使用される従来の操舵装置は、ステアリングホイールと車輪とがステアリングシャフト等を介して接続されている。そしてこの操舵装置においてユーザの操舵を軽くするため、電動モータによりステアリングホイールの操舵をアシストする電動パワーステアリング機構を装備することが一般的となっている。対して、近年ステアリングホイールと車輪とが、ステアリングシャフト等により接続されず、機械的に分離したステアバイワイヤシステムによる操舵装置が提案されている。これは例えば、ユーザにより操作されるステアリングホイールのトルク等を検出し、このトルクに応じて電動モータを制御し、車輪を転舵するものである。

特許文献１には、転舵機構がその移動端に達したときに、操舵軸と転舵軸とを連結するとともに、操舵反力と転舵駆動力を０にし、これにより操舵反力発生モーターおよびその駆動回路を大容量化せずに、最大転舵角において大きな操舵反力を得ることができる電動操舵装置が開示されている。

特開２００１−１７１５４３号公報

ステアバイワイヤシステムによる操舵装置では、車両の駐車時にエンジンが停止し車両からの電力供給がなくなったときに、バッテリの消耗を抑制するため車輪を転舵させる電動モータへの電力の供給を停止させることがある。そして電動モータに電力が供給されないと、ユーザは車両を操舵することができない問題があった。
この問題を解決するため、車両の駐車時には、ステアリングホイールと車輪とをステアリングシャフト等を介して機械的に接続させ、車両の走行時には、分離させる機構を有するものが存在する。この場合、車両の駐車時には、ステアリングシャフト等を介してユーザは車両を手動で操舵することができる。
しかしながらステアリングホイールと車輪とを機械的に接続する際に接続音が生じるため、この接続音を聞いたユーザが不快感や不安を感じることがあった。
本発明は、車両の駐車時にステアリングホイールと車輪とを機械的に接続する際に、接続音が生じても、ユーザが不快感や不安を感じ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、ステアリングホイールと車輪とを、機械的に分離した分離状態と機械的に接続した接続状態とで切り替える接離手段と、接離手段を、車両が走行状態であるときは分離状態とし、車両が走行状態から駐車状態になった後に、予め定められたタイミングで分離状態から接続状態となるように切り替える制御を行なう制御手段と、接離手段が分離状態にあるときに車輪を転舵させる転舵手段と、を備えることを特徴とする操舵装置である。

ここで、制御手段は、ユーザが車両の外に出たことを表す信号を基に接離手段を分離状態から接続状態に切り替えることが好ましい。
そしてこのとき制御手段は、車両のドアの開閉信号を基に接離手段を分離状態から接続状態に切り替えるようにすることができる。また制御手段は、車両のドアのロック信号を基に接離手段を分離状態から接続状態に切り替えるようにすることができる。さらに制御手段は、人検知信号を基に接離手段を分離状態から接続状態に切り替えるようにすることができる。
さらに制御手段は、接離手段を分離状態から接続状態に切り替えるときに、接離手段の作動音を打ち消す音を発生する制御をさらに行なうことが好ましい。

また本発明は、ステアリングホイールと車輪とを機械的に分離した分離状態と機械的に接続した接続状態とで切り替える接離手段を、車両が走行状態であるときは分離状態とし、車両が走行状態から駐車状態になった後に、予め定められたタイミングで分離状態から接続状態に切り替えるために使用する検知信号を取得する検知信号取得部と、検知信号を取得したときに、接離手段を分離状態から接続状態にするように切り替える切替部と、を備えることを特徴とする操舵装置用の切替え装置である。

ここで、切替部は、接離手段を分離状態から接続状態に切り替えるときに、接離手段の作動音を打ち消す音を発生する制御をさらに行なうことが好ましい。

さらに本発明は、コンピュータに、ステアリングホイールと車輪とを、機械的に分離した分離状態と機械的に接続した接続状態とで切り替える接離手段を、車両が走行状態であるときは分離状態とし、車両が走行状態から駐車状態になった後に、予め定められたタイミングで分離状態から接続状態となるように切り替える制御を行なう切替制御機能と、接離手段が分離状態にあるときに車輪を転舵させる制御を行なう転舵制御機能と、を実現させるプログラムである。

車両の駐車時にステアリングホイールと車輪とを機械的に接続する際に、接続音が生じても、ユーザが不快感や不安を感じにくい操舵装置等が提供できる。

本実施の形態に係る操舵装置の概略構成を示す図である。 操舵装置の制御装置の概略構成図である。 目標電流算出部および制御部の概略構成図である。 第１の実施の形態において、検知信号取得部が、検知装置から受け取る検知信号について説明したタイムチャートである。 第１の実施の形態において検知信号取得部および切替部の動作について説明したフローチャートである。 第２の実施の形態において、検知信号取得部が、検知装置から受け取る検知信号について説明したタイムチャートである。 第２の実施の形態において検知信号取得部および切替部の動作について説明したフローチャートである。 第３の実施の形態において、検知信号取得部が、検知装置から受け取る検知信号について説明したタイムチャートである。 第３の実施の形態において検知信号取得部および切替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。
＜操舵装置全体の説明＞
図１は、本実施の形態に係る操舵装置１００の概略構成を示す図である。なお図１では、本実施の形態に係る操舵装置１００を構成するものではないが、車両の状態を検知する検知装置２００についても合せて図示している。
図示する操舵装置１００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る。
操舵装置１００は、ユーザが操作する車輪（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のトルクを検出するトルクセンサ１０２と、ユーザに対し操舵反力を与える反力装置１０３とを備える。

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とを備えている。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。さらに操舵装置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。

また、操舵装置１００は、転舵手段の一例であって、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。電動モータ１１０に実際に流れる実電流の大きさおよび方向は、モータ電流検出部３３（図３参照）にて検出される。

さらに操舵装置１００は、ステアリングホイール１０１に接続されるステアリングシャフト１２１とを備えている。そしてステアリングシャフト１２１と上部連結シャフト１２２とが自在継手１２５ａを介して連結されており、上部連結シャフト１２２と第１下部連結シャフト１２３とが自在継手１２５ｂを介して連結されている。

また操舵装置１００は、ステアリングホイール１０１と車輪１５０とを、機械的に分離した分離状態と機械的に接続した接続状態とで切り替える接離手段の一例として電磁クラッチ１２６を備えている。電磁クラッチ１２６は、第１下部連結シャフト１２３と第２下部連結シャフト１２４との間に設けられる。
さらにピニオンシャフト１０６は、第２下部連結シャフト１２４と連結されている。

さらに操舵装置１００は、制御装置１０を備えている。制御装置１０は、操舵装置１００全体の動作を制御する電子制御ユニット等である。制御装置１０は、まず電動モータ１１０の動作を制御する。また制御装置１０は、電磁クラッチ１２６を、分離状態と接続状態と間で切り替える制御も行なう。さらに詳しくは後述するが、操舵装置１００は、スピーカ１９０を備え、スピーカ１９０から発する音の制御も行なう。

制御装置１０には、トルクセンサ１０２で検出されたステアリングホイール１０１のトルクＴを示すトルク信号Ｔｄ、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。また制御装置１０には、検知装置２００から車両の状態を示す検知信号が入力される。この検知装置２００は、例えば、車両全体の状態を監視する電子制御ユニット等である。

以上のように構成された操舵装置１００は、車両が走行状態であるときは、制御装置１０が、電磁クラッチ１２６を制御し、ステアリングホイール１０１と車輪１５０とを、機械的に分離した分離状態とする。
そしてステアリングホイール１０１のトルクＴをトルクセンサ１０２で検出し、検出されたトルクＴに基づき電動モータ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。つまり本実施の形態の操舵装置１００は、車両が走行状態であるときは、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、いわゆるステアバイワイヤシステムとなっている。

このようなステアバイワイヤシステムでは、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、ユーザの操舵負担を軽減することができる。

またステアリングホイール１０１と車輪１５０とが機械的に接続していないため、ステアリングホイール１０１の操舵量や操舵力に対する車輪１５０の動きの関係を任意に設定できる。

一方、操舵装置１００は、車両が駐車状態であるときは、制御装置１０が、電磁クラッチ１２６を制御し、ステアリングホイール１０１と車輪１５０とを、機械的に接続した接続状態とする。

ここで車両が駐車状態であるためには、まず車両の速度が０であることが必要である。そしてさらに、車両が駐車状態であるためには、ユーザにより車両を動作させるためのキーが抜かれた場合や、キーがスマートキーだったときはエンジンを停止させるスイッチが押された場合、またシフトレバーがパーキング位置に移動された場合、パーキングブレーキが作動した場合などの条件が必要となる。逆に車両が走行状態である場合は、車両が駐車状態以外の場合であり、例え車両の速度が０であったとしても走行状態である場合がある。

本実施の形態では、車両の駐車状態においてバッテリの消耗を抑制するため、電動モータ１１０への電力の供給を停止する。しかし電磁クラッチ１２６によりステアリングホイール１０１と車輪１５０とが、機械的に接続しているため、ステアリングシャフト１２１等を介してユーザは車両を手動で操舵することができる。

よって以上説明した制御装置１０は、電磁クラッチ１２６を、車両が走行状態であるときは分離状態とし、車両が走行状態から駐車状態になった後に、分離状態から接続状態となるように切り替える制御を行なう制御手段（操舵装置用の切替え装置）として機能する。

＜制御装置１０の説明＞
次に、制御装置１０について説明する。
図２は、操舵装置１００の制御装置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１０２にて検出されたトルク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にて検出された車速Ｖｃが出力信号に変換された車速信号ｖなどが入力される。
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、検知装置２００から車両の状態を示す検知信号を検知装置２００から取得する検知信号取得部７０と、電磁クラッチ１２６を分離状態と接続状態との間で切り替える切替部８０とを有する。

＜目標電流算出部２０および制御部３０の説明＞
次に、目標電流算出部２０および制御部３０について詳述する。
図３は、目標電流算出部２０および制御部３０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イナーシャ補償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ダンパー補償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目標電流を決定する目標電流決定部２５とを備えている。

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、トルク信号Ｔｄと、車速センサ１７０からの車速信号ｖとに基づいてベース電流Ｉｂを算出し、このベース電流Ｉｂの情報を含むベース電流信号Ｉｍｂを出力する。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、トルク信号Ｔｄおよび車速信号ｖとベース電流Ｉｂとの対応を示すマップに、トルク信号Ｔｄおよび車速信号ｖを代入することによりベース電流を算出する。

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を算出し、この電流の情報を含むイナーシャ補償電流信号Ｉｓを出力する。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、トルク信号Ｔｄおよび車速信号ｖとイナーシャ補償電流との対応を示すマップに、トルク信号Ｔｄおよび車速信号ｖを代入することによりイナーシャ補償電流を算出する。

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を算出し、この電流の情報を含むダンパー補償電流信号Ｉｄを出力する。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、トルク信号Ｔｄ、車速信号ｖおよび回転速度信号Ｎｍｓと、ダンパー補償電流との対応を示すマップに、トルク信号Ｔｄと車速信号ｖと回転速度信号Ｎｍｓとを代入することによりダンパー補償電流を算出する。

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信号Ｉｍｂ、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信号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信号Ｉｄに基づいて目標電流を決定し、この電流の情報を含む目標電流信号ＩＴを出力する。目標電流決定部２５は、例えば、ベース電流に、イナーシャ補償電流を加算するとともにダンパー補償電流を減算して得た補償電流を、予め経験則に基づいて作成しＲＯＭに記憶しておいた、補償電流と目標電流との対応を示すマップに代入することにより目標電流を算出する。

なお上述した例では、トルクセンサ１０２を設け、このトルクセンサ１０２によりステアリングホイール１０１のトルクＴを検出し、さらにこのトルクＴを基にして目標電流を決定していたが、これに限られるものではない。例えば、トルクセンサ１０２の替わりまたはトルクセンサ１０２と共にステアリングホイール１０１の操舵角Ｓを検知する操舵角センサを設け、トルクＴの替わりまたはトルクＴと共に操舵角Ｓを基にして目標電流を決定してもよい。

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を駆動させるモータ駆動部３２と、電動モータ１１０に実際に流れる実電流を検出し、実電流検出信号Ｉｍをモータ駆動制御部３１に出力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、目標電流算出部２０にて最終的に決定された目標電流（目標電流信号ＩＴが示す値）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（実電流検出信号Ｉｍが示す値）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、目標電流算出部２０にて最終的に決定された目標電流とモータ電流検出部３３にて検出された実電流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。

フィードバック（Ｆ／Ｂ）処理部４２は、目標電流と実電流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に流れる実電流の値を検出する。

＜検知信号取得部７０および切替部８０の説明＞
次に検知信号取得部７０および切替部８０について詳述する。
本実施の形態において、検知信号取得部７０は、電磁クラッチ１２６を、車両が走行状態から駐車状態になった後に、予め定められたタイミングで分離状態から接続状態に切り替えるために使用する検知信号を検知装置２００から取得する。また検知信号取得部７０は、車速センサ１７０からの車速信号ｖについても取得する。
また切替部８０は、検知信号を取得したときに、電磁クラッチ１２６を分離状態から接続状態にするように切り替える。
以下、検知信号取得部７０および切替部８０の動作について具体的に説明を行なう。

〔第１の実施の形態〕
本実施の形態では、検知信号取得部７０が、検知装置２００から車両のドアの開閉信号を取得し、これを基に切替部８０が、電磁クラッチ１２６を分離状態から接続状態に切り替える。

図４は、第１の実施の形態において検知信号取得部７０が、検知装置２００から受け取る検知信号について説明したタイムチャートである。また図５は、このときの検知信号取得部７０および切替部８０の動作について説明したフローチャートである。

まず時間ｔ_１１において、車速センサ１７０からの車速信号ｖが０となる。即ち、時間ｔ_１１において車両の速度が０となる。

そして時間ｔ_１２において、検知装置２００からの車両システム信号がＯＮからＯＦＦになる。この車両システム信号は、ユーザにより車両を動作させるためのキーが抜かれた場合や、キーがスマートキーだったときにエンジンを停止させるスイッチが押された場合、またシフトレバーがパーキング位置に移動された場合、パーキングブレーキが作動した場合等にＯＮからＯＦＦになる。

また時間ｔ_１３において、図３における制御部３０内のモータ駆動部３２から電動モータ１１０への電力の供給をＯＮからＯＦＦにし、停止する。つまり時間ｔ_１３において車両は動いておらず、車輪１５０が転舵しなくても危険はない。また電動モータ１１０への電力の供給を続けた場合、バッテリの電圧低下につながるため、電動モータ１１０への電力の供給を停止する。なお電動モータ１１０への電力の供給を停止した後でも、例えば、ユーザがステアリングホイール１０１を操作することで、トルクセンサ１０２でトルクＴが検知された場合は、直ちに電動モータ１１０への電力の供給を再開することが、好ましい。

そして時間ｔ_１４において、検知装置２００からのドア開閉信号が、ＯＦＦからＯＮになるとともに、時間ｔ_１５において、ドア開閉信号が、ＯＮからＯＦＦになる。
このドア開閉信号は、何れかのドアが開いている状態であるか、ドアが全て閉まっている状態であるかを示す信号であり、ＯＮの状態では、何れかのドアが開いている状態であることを示す。対してＯＦＦの状態では、ドアが全て閉まっている状態であることを示す。
つまりこのときユーザは、車両の駐車状態において車外へ出るときに、時間ｔ_１４においてドアを開けて車両の外へ移動し、さらに時間ｔ_１５においてドアを閉めた動作を行なったことを意味する。よってこのドア開閉信号により、ユーザが車外に出たことを知ることができる。
そして時間ｔ_１５において、電磁クラッチ１２６を分離状態（ＯＦＦ）から接続状態（ＯＮ）に切り替える。

このとき検知信号取得部７０は、車速信号ｖを監視し、車速が０になったか否かを判定する（ステップ１０１）。この判定は、予め定められた期間毎（例えば、１０ミリ秒毎）に繰り返し実行される。そして車速が０でない場合（ステップ１０１でＮｏ）、処理を終了する。また車速が０の場合（ステップ１０１でＹｅｓ）、検知信号取得部７０は、車両システム信号がＯＮからＯＦＦになったか否かを判定する（ステップ１０２）。そして車両システム信号がＯＮからＯＦＦになっていない場合（ステップ１０２でＮｏ）、処理を終了する。また車両システム信号がＯＮからＯＦＦになった場合（ステップ１０２でＹｅｓ）、制御部３０が、電動モータ１１０への電力の供給を停止する（ステップ１０３）。

そして検知信号取得部７０は、ドア開閉信号を監視し、ドア開閉信号がＯＦＦからＯＮになるとともに、さらにＯＮからＯＦＦになったか否かを判定する（ステップ１０４）。そしてドア開閉信号が、このように変化しなかった場合（ステップ１０４でＮｏ）、ステップ１０４に戻る。またドア開閉信号が、このように変化した場合（ステップ１０４でＹｅｓ）、検知信号取得部７０は、電磁クラッチ１２６を分離状態から接続状態に切り替える旨の制御信号を切替部８０に出力し、切替部８０が電磁クラッチ１２６を分離状態から接続状態に切り替える（ステップ１０５）。

〔第２の実施の形態〕
本実施の形態では、検知信号取得部７０が、検知装置２００から車両のドアロック信号を取得し、これを基に切替部８０が、電磁クラッチ１２６を分離状態から接続状態に切り替える。

図６は、第２の実施の形態において検知信号取得部７０が、検知装置２００から受け取る検知信号について説明したタイムチャートである。また図７は、このときの検知信号取得部７０および切替部８０の動作について説明したフローチャートである。

図６において、検知信号取得部７０が時間ｔ_２１〜ｔ_２３において受け取る検知信号は、図４において、検知信号取得部７０が時間ｔ_１１〜ｔ_１３において受け取る検知信号と同様である。また図７のステップ２０１〜ステップ２０３は、図５のステップ１０１〜ステップ１０３と同様である。

本実施の形態では、次の時間ｔ_２４において、検知装置２００からのドアロック信号が、ＯＦＦからＯＮになる。
このドアロック信号は、ドアロックされている状態であるか、ドアロックされていないかを示す信号であり、ＯＮの状態では、ドアロックされている状態であることを示す。対してＯＦＦの状態では、ドアロックされていない状態であることを示す。
つまりこのときユーザは、車両の駐車状態において車外へ出て、時間ｔ_２４においてドアロックを行なったことを意味する。よってこのドアロック信号により、ユーザが車外に出たことを知ることができる。
そして時間ｔ_２４において、電磁クラッチ１２６を分離状態（ＯＦＦ）から接続状態（ＯＮ）に切り替える。

このとき検知信号取得部７０は、ドアロック信号を監視し、ドアロック信号がＯＦＦからＯＮになったか否かを判定する（ステップ２０４）。そしてドアロック信号が、このように変化しなかった場合（ステップ２０４でＮｏ）、ステップ２０４に戻る。またドアロック信号が、このように変化した場合（ステップ２０４でＹｅｓ）、検知信号取得部７０は、電磁クラッチ１２６を分離状態から接続状態に切り替える旨の制御信号を切替部８０に出力し、切替部８０が電磁クラッチ１２６を分離状態から接続状態に切り替える（ステップ２０５）。

〔第３の実施の形態〕
本実施の形態では、検知信号取得部７０が、検知装置２００から人検知信号を取得し、これを基に切替部８０が、電磁クラッチ１２６を分離状態から接続状態に切り替える。

図８は、第３の実施の形態において検知信号取得部７０が、検知装置２００から受け取る検知信号について説明したタイムチャートである。また図９は、このときの検知信号取得部７０および切替部８０の動作について説明したフローチャートである。

図８において、検知信号取得部７０が時間ｔ_３１〜ｔ_３３において受け取る検知信号は、図４において、検知信号取得部７０が時間ｔ_１１〜ｔ_１３において受け取る検知信号と同様である。また図９のステップ３０１〜ステップ３０３は、図５のステップ１０１〜ステップ１０３と同様である。

本実施の形態では、次の時間ｔ_３４において、検知装置２００からの車両内に人がいるか否かを示す人検知信号がＯＮからＯＦＦになる。
この人検知信号は、車両内に人がいる状態であるか、車両内に人がいない状態であるかを示す信号であり、ＯＮの状態では、車両内に人がいる状態であることを示す。対してＯＦＦの状態では、車両内に人がいない状態であることを示す。
つまり時間ｔ_３４において、ユーザは車外へ出ており、車両内にいないことを意味する。よって人検知信号により、ユーザが車外に出たことを知ることができる。
そして時間ｔ_３４において、電磁クラッチ１２６を分離状態（ＯＦＦ）から接続状態（ＯＮ）に切り替える。

このとき検知信号取得部７０は、人検知信号を監視し、車両内に人がいる状態であることを示す信号がＯＮからＯＦＦになったか否かを判定する（ステップ３０４）。そして人検知信号が、このように変化しなかった場合（ステップ３０４でＮｏ）、ステップ３０４に戻る。また人検知信号が、このように変化した場合（ステップ３０４でＹｅｓ）、検知信号取得部７０は、電磁クラッチ１２６を分離状態から接続状態に切り替える旨の制御信号を切替部８０に出力し、切替部８０が電磁クラッチ１２６を分離状態から接続状態に切り替える（ステップ３０５）。

車両内に人がいる状態であるか、いない状態であるかを検知するには、例えば、キーがスマートキーであった場合に、このスマートキーを検知することで行なうことができる。つまりスマートキーの場合、スマートキーが車両の近くに存在する場合、これを車両側で検知することができる。ユーザは、スマートキーを持って移動するため、スマートキーが検知できる場合は、ユーザは、車両内にいる可能性が高い。一方、スマートキーが検知できなくなった場合は、ユーザは、車両内ではなく車外にいることになる。

また例えば、車両内のシートに加重センサを設けることで、車両内に人がいる状態であるか、いない状態であるかを検知することができる。つまりユーザが着席するとその重みにより加重センサが加重を検知する。そして加重センサが加重を検知しているときは、ユーザは、車両内にいる。一方、加重センサにより加重を検知していないときは、ユーザは、車両内ではなく車外にいることになる。

さらに例えば、車両内を撮影するカメラを設けることで、車両内に人がいる状態であるか、いない状態であるかを検知することができる。つまりこのカメラにより撮影された映像を画像処理し、その画像処理結果によりユーザが、車両内にいるか否かを検知できる。

また他に車内に人感センサなどを設けるなどの方法でもよい。つまり人感センサが人を検知しているか否かで、車両内にユーザがいる状態であるか、いない状態であるかを検知することができる。

〔第４の実施の形態〕
本実施の形態では、切替部８０が、電磁クラッチ１２６を分離状態から接続状態に切り替えるときに、電磁クラッチ１２６の作動音を打ち消す音を発生する制御をさらに行なう。
つまり上述した時間ｔ_１５、ｔ_２４、ｔ_３４のタイミングで、例えば、電磁クラッチ１２６の作動音を打ち消す音として、この作動音に対し逆位相の音を発生させる。この音は、スピーカ１９０から発生させることができる。

以上説明した第１の実施の形態〜第４の実施の形態によれば、ユーザが車両の外に出たことを表す信号を基に電磁クラッチ１２６を分離状態から接続状態に切り替える。これにより電磁クラッチ１２６を分離状態から接続状態に切り替えるタイミングをユーザが気になりにくいタイミングとする。即ち、切り替え時には、ユーザは、既に車外にいるため、切り替え時に接続音が生じても、ユーザが聴く音量は、車内にいる場合に対しより小さいものとなる。そのためユーザが不快感や不安を感じにくい。また第２の実施の形態によれば、ドアロック音が接続音と重なるため、ユーザが不快感や不安をさらに感じにくくなる。またさらに第４の実施の形態によれば、接続音の音量はさらに小さくなり、ユーザが不快感や不安をさらに感じにくくなる。

＜プログラムの説明＞
また以上詳述した制御装置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図示しない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。

よって制御装置１０が行なう処理は、コンピュータに、ステアリングホイール１０１と車輪１５０とを、機械的に分離した分離状態と機械的に接続した接続状態とで切り替える電磁クラッチ１２６を、車両が走行状態であるときは分離状態とし、車両が走行状態から駐車状態になった後に、予め定められたタイミングで分離状態から接続状態となるように切り替える制御を行なう切替制御機能と、電磁クラッチ１２６が分離状態にあるときに車輪１５０を転舵させる制御を行なう転舵制御機能と、を実現させるプログラムとして捉えることもできる。

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。

１０…制御装置、２０…目標電流算出部、３０…制御部、７０…検知信号取得部、８０…切替部、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、１２６…電磁クラッチ、１５０…車輪、１９０…スピーカ

Claims (9)

1. ステアリングホイールと車輪とを、機械的に分離した分離状態と機械的に接続した接続状態とで切り替える接離手段と、
   前記接離手段を、車両が走行状態であるときは分離状態とし、当該車両が走行状態から駐車状態になった後に、予め定められたタイミングで分離状態から接続状態となるように切り替える制御を行なう制御手段と、
   前記接離手段が分離状態にあるときに前記車輪を転舵させる転舵手段と、
   を備えることを特徴とする操舵装置。
2. 前記制御手段は、ユーザが前記車両の外に出たことを表す信号を基に前記接離手段を分離状態から接続状態に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の操舵装置。
3. 前記制御手段は、前記車両のドアの開閉信号を基に前記接離手段を分離状態から接続状態に切り替えることを特徴とする請求項２に記載の操舵装置。
4. 前記制御手段は、前記車両のドアのロック信号を基に前記接離手段を分離状態から接続状態に切り替えることを特徴とする請求項２に記載の操舵装置。
5. 前記制御手段は、人検知信号を基に前記接離手段を分離状態から接続状態に切り替えることを特徴とする請求項２に記載の操舵装置。
6. 前記制御手段は、前記接離手段を分離状態から接続状態に切り替えるときに、当該接離手段の作動音を打ち消す音を発生する制御をさらに行なうことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の操舵装置。
7. ステアリングホイールと車輪とを機械的に分離した分離状態と機械的に接続した接続状態とで切り替える接離手段を、車両が走行状態であるときは分離状態とし、当該車両が走行状態から駐車状態になった後に、予め定められたタイミングで分離状態から接続状態に切り替えるために使用する検知信号を取得する検知信号取得部と、
   前記検知信号を取得したときに、前記接離手段を分離状態から接続状態にするように切り替える切替部と、
   を備えることを特徴とする操舵装置用の切替え装置。
8. 前記切替部は、前記接離手段を分離状態から接続状態に切り替えるときに、当該接離手段の作動音を打ち消す音を発生する制御をさらに行なうことを特徴とする請求項７に記載の操舵装置用の切替え装置。
9. コンピュータに、
   ステアリングホイールと車輪とを、機械的に分離した分離状態と機械的に接続した接続状態とで切り替える接離手段を、車両が走行状態であるときは分離状態とし、当該車両が走行状態から駐車状態になった後に、予め定められたタイミングで分離状態から接続状態となるように切り替える制御を行なう切替制御機能と、
   前記接離手段が分離状態にあるときに前記車輪を転舵させる制御を行なう転舵制御機能と、
   を実現させるプログラム。

Images