JP2016196247A - 操舵アシスト制御システム及び操舵アシスト制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数系統のアクチュエータユニットを利用してフェイルセーフ性を高めることと、ユーザによる一系統異常の認識性を高めることとを両立させる、操舵アシスト制御システムの提供。【解決手段】操舵アシスト制御システム１は、各系統のアクチュエータユニット３０，３１を監視する監視手段と、アクチュエータユニット３０，３１のうち、特定一系統には異常が生じ且つ残系統は正常であるとの判定が下された一系統異常時に、それら全系統に関して出力トルクを合成したアシストトルクＴａを、操舵ハンドルの回転操作に伴って一系統異常前よりも低く制御するトルク制御手段と、アシストトルクＴａが低く制御されるのに伴って、自車両２内に警告音を聴覚提示するように、情報提示装置５を制御する警告制御手段とを、アシストＥＣＵ３０３，３１３及びＨＣＵ５４の協働により実現する。【選択図】図１

Description

本発明は、操舵アシスト制御システム及び操舵アシスト制御方法に関する。

従来、操舵ハンドルの回転操作に応じた操舵を補助するために、アシストトルクを制御する操舵アシスト制御技術は、自車両において広く利用されている。

こうした操舵アシスト制御技術の一種として特許文献１には、複数系統のアクチュエータユニットによりアシストトルクを制御する技術が、開示されている。この技術では、特定一系統のアクチュエータユニットに異常が生じると、当該異常な特定一系統のアクチュエータユニットは停止させられる。しかし、こうした一系統異常時には、正常な残系統のアクチュエータユニットによりトルク出力が継続されることで、操舵の補助機能は維持される。これにより、フェイルセーフ性が高められることになる。

特開２００４−１００２４号公報

さて、特許文献１に開示の操舵アシスト制御技術では、上述の如くして操舵の補助機能が維持される一系統異常時に、全系統のアクチュエータユニットに関して出力トルクを合成したアシストトルクは、低下することになる。このときユーザは、操舵ハンドルから受ける操作反力が増大したのに気付くことで、一系統異常を認識可能となる。

ところが、補助機能の維持により操舵には支障がなくなることで、ユーザは、異常を気付き難く、あるいは気付いたとしても、異常をそのまま放置してしまう懸念があった。ここで、アシストトルクの低下量を大きくして、ユーザに気付き易くするという方策も考えられるが、この方策は、操舵の補助機能を大きく低下させるため、カーブ走行時等の安全性を確保する上で望ましくない。

以上より本発明の目的は、複数系統のアクチュエータユニットを利用してフェイルセーフ性を高めることと、ユーザによる一系統異常の認識性を高めることとを両立させる、操舵アシスト制御システム及び操舵アシスト制御方法の提供にある。

以下、課題を達成するための発明の技術的手段について、説明する。尚、発明の技術的手段を開示する特許請求の範囲及び本欄に記載された括弧内の符号は、後に詳述する実施形態に記載された具体的手段との対応関係を示すものであり、発明の技術的範囲を限定するものではない。

上述の課題を解決するために開示された第一発明は、
情報提示装置（５，２００５）を搭載した自車両（２）において、操舵ハンドル（４０）の回転操作に応じた操舵を補助するアシストトルク（Ｔａ）を、複数系統のアクチュエータユニット（３０，３１）により制御する操舵アシスト制御システム（１）であって、
各系統のアクチュエータユニットを監視する監視手段（Ｓ１０１）と、
特定一系統のアクチュエータユニットには異常が生じ且つ残系統のアクチュエータユニットは正常であるとの判定が監視手段により下された一系統異常時に、全系統のアクチュエータユニットに関して出力トルクを合成したアシストトルクを、回転操作に伴って一系統異常前よりも低く制御するトルク制御手段（Ｓ１０５〜Ｓ１０７，Ｓ１０９，Ｓ１１１）と、
アシストトルクがトルク制御手段により低く制御されるのに伴って、自車両内に警告音（Ｓｗ）を聴覚提示するように、情報提示装置を制御する警告制御手段（Ｓ１０８，Ｓ１１０，Ｓ３１０８）とを、備えることを特徴とする。

また、上述の課題を解決するために開示された第二発明は、
情報提示装置（５，２００５）を搭載した自車両（２）において、操舵ハンドル（４０）の回転操作に応じた操舵を補助するアシストトルク（Ｔａ）を、複数系統のアクチュエータユニット（３０，３１）により制御する操舵アシスト制御方法であって、
各系統のアクチュエータユニットを監視する監視ステップ（Ｓ１０１）と、
特定一系統のアクチュエータユニットには異常が生じ且つ残系統のアクチュエータユニットは正常であるとの判定が監視ステップにより下された一系統異常時に、全系統のアクチュエータユニットに関して出力トルクを合成したアシストトルクを、回転操作に伴って一系統異常前よりも低く制御するトルク制御ステップ（Ｓ１０５〜Ｓ１０７，Ｓ１０９，Ｓ１１１）と、
アシストトルクがトルク制御ステップにより低く制御されるのに伴って、自車両内に警告音（Ｓｗ）を聴覚提示するように、情報提示装置を制御する警告制御ステップ（Ｓ１０８，Ｓ１１０，Ｓ３１０８）とを、含むことを特徴とする。

第一及び第二発明によると、複数系統のアクチュエータユニットのうち、特定一系統に異常が生じ且つ残系統は正常な一系統異常時には、それらの全系統に関して出力トルクを合成したアシストトルクが制御される。このとき、操舵ハンドルの回転操作に伴ってアシストトルクが一系統異常前よりも低く制御されるのに伴って、情報提示装置が制御されて警告音が聴覚提示される。これによれば、自車両内のユーザは、操舵ハンドルから受ける操作反力の増大によってだけでなく、当該提示の警告音によっても、一系統異常を認識することができる。故に、低く制御されたアシストトルクによって操舵の補助機能を維持しつつも、操舵ハンドルの回転操作の度に一系統異常をユーザへと気付かせ得る。したがって、複数系統のアクチュエータユニットを利用してフェイルセーフ性を高めることと、ユーザによる一系統異常の認識性を高めることとにつき、両立させることが可能となる。

第一実施形態による操舵アシスト制御システムを示すブロック図である。 第一実施形態によるＥＰＳ装置及び舵取り装置を示す構成図である。 第一実施形態による操舵アシスト制御システムを搭載した自車両の車室内を示す内観図である。 第一実施形態による視覚提示状態を示す正面図である。 第一実施形態による視覚提示状態を示す正面図である。 第一実施形態による操舵アシスト制御フローを示すフローチャートである。 第二実施形態による操舵アシスト制御システムを示すブロック図である。 第三実施形態による操舵アシスト制御フローを示すフローチャートである。 図１の変形例を示すブロック図である。 図１の変形例を示すブロック図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。

（第一実施形態）
図１に示すように、本発明が適用される第一実施形態の操舵アシスト制御システム１は、自車両２に搭載された電動パワーステアリング（ＥＰＳ：Electric Power Steering）装置３及び情報提示装置５から、構成されている。これら操舵アシスト制御システム１の各装置３，５は、ＬＡＮ（Local Area Network）等の車内ネットワーク６を介して互いに接続されている。ここで車内ネットワーク６には、車速センサ７が接続されている。この車速センサ７は、自車両２の車速を検知することで、当該検知に応じた車速信号を出力する。また、車内ネットワーク６には、車速以外の車両情報や、ナビゲーション情報、標識情報、障害物情報等を出力する電装品も、接続されている。

（装置構成）
以下、各装置３，５の構成を詳細に説明する。

図１，２に示すようにＥＰＳ装置３は、自車両２の舵取り装置４に付設されている。ここで舵取り装置４は、操舵ハンドル４０、操舵シャフト４１、コラム４２、ユニバーサルジョイント４３、ギアボックス４４、トルクセンサ４５及び操舵角センサ４６を備えている。

図２，３に示すように操舵ハンドル４０は、自車両２の車室２ｃ内において運転席２０よりも前方に設置され、当該運転席２０上のユーザにより回転操作可能となっている。図２に示す操舵シャフト４１は、操舵ハンドル４０の回転操作により印加された操舵トルクを受けて、当該操舵ハンドル４０と一体に回転する。コラム４２は、操舵シャフト４１のうち車室２ｃ内部分を内包するハウジングである。ユニバーサルジョイント４３は、操舵トルクを操舵シャフト４１から受けて出力端まで伝達する。

ギアボックス４４は、ユニバーサルジョイント４３の出力端に設けられたピニオンギア４４０を、ラック軸４４１に噛合させることで構成されている。ギアボックス４４は、ピニオンギア４４０の回転運動をラック軸４４１の直線運動に変換する。ラック軸４４１の両端は、タイロッド等を介して自車両２の左右の操舵輪２ｒ，２ｌにそれぞれ連結されている。以上の構成により舵取り装置４では、操舵ハンドル４０が左側へ回転操作されるのに応じて操舵輪２ｒ，２ｌが左側へ操舵される一方、同ハンドル４０が右側へ回転操作されるのに応じて操舵輪２ｒ，２ｌが右側へ操舵される。

図１に示すトルクセンサ４５及び操舵角センサ４６は、コラム４２（図２参照）に設置されることで、いずれも車内ネットワーク６に接続されている。トルクセンサ４５は、操舵ハンドル４０の回転操作により操舵シャフト４１に印加された操舵トルクを検知することで、当該検知に応じたトルク信号を出力する。操舵角センサ４６は、回転操作による操舵ハンドル４０の操舵角（即ち、切れ角）を検知することで、当該検知に応じた操舵角信号を出力する。ここで操舵角とは、例えば図３に示すθｉのように、自車両２の直進方向に対応する零点θ０を基準として、左右のそれぞれに操舵ハンドル４０が回転する回転角をいう。

図１，２に示すようにＥＰＳ装置３は、複数系統として二系統のアクチュエータユニット３０，３１を備えていると共に、出力シャフト３２、回転角センサ３３及び減速機構３４をそれら二系統に共通に備えている。ここでＥＰＳ装置３は、本実施形態ではコラム４２（図２参照）に設置されるコラム式であるが、ラック軸４４１の周囲に設置されるラック式等であってもよい。

図１に示すように各系統のアクチュエータユニット３０，３１は、電動モータ３００，３１０、駆動ドライバ３０１，３１１、電流センサ３０２，３１２及びアシストＥＣＵ（Electronic Control Unit）３０３，３１３を個別に有している。

各系統の電動モータ３００，３１０は、三相ブラシレスモータ等から構成され、通電により出力トルクを発生する。各系統の電動モータ３００，３１０は、それぞれの出力トルクを共通の出力シャフト３２に対して与える。そこで本実施形態では、全系統の電動モータ３００，３１０に関して出力トルクを合成した合成トルクを、アシストトルクＴａと定義する。両系統に共通の回転角センサ３３は、かかるアシストトルクＴａを受けて回転する出力シャフト３２の出力回転角を検知することで、当該検知に応じた回転角信号を出力する。

各系統の駆動ドライバ３０１，３１１は、三相インバータ回路等から構成され、同一系統の電動モータ３００，３１０を個別に通電駆動する。各系統の電流センサ３０２，３１２は、同一系統に関して駆動ドライバ３０１，３１１による電動モータ３００，３１０への通電電流を検知することで、当該検知に応じた電流信号を個別に出力する。各系統のアシストＥＣＵ３０３，３１３は、それぞれプロセッサ３０３ｐ，３１３ｐ及びメモリ３０３ｍ，３１３ｍを個別に有するマイクロコンピュータを主体として、構成されている。各系統のアシストＥＣＵ３０３，３１３は、同一系統の駆動ドライバ３０１，３１１及び電流センサ３０２，３１２と、車内ネットワーク６及びセンサ３３，４５，４６とに接続されている。各系統のアシストＥＣＵ３０３，３１３は、同一系統の駆動ドライバ３０１，３１１に対してそれぞれ駆動指令信号を出力することで、同一系統の電動モータ３００，３１０に対する通電駆動を制御する。このとき各系統のアシストＥＣＵ３０３，３１３は、それぞれの制御状態を状態信号の相互出力により監視し合うことで、アシストトルクＴａを協働して制御する。また、このとき各系統のアシストＥＣＵ３０３，３１３は、車速信号の表す車速と、回転角信号の表す出力回転角と、トルク信号の表す操舵トルクと、操舵角信号の表す操舵角等に基づき、アシストトルクＴａを制御する。

図２に示す減速機構３４は、複数のギアを組み合わせて構成され、操舵シャフト４１及び出力シャフト３２の間に介装されている。減速機構３４は、出力シャフト３２のアシストトルクＴａを増幅して、操舵シャフト４１に伝達する。これによりアシストトルクＴａは、操舵ハンドル４０の回転操作に応じた操舵輪２ｒ，２ｌの操舵を補助することとなる。

図１，３に示すように情報提示装置５は、自車両２の車室２ｃ内において運転席２０上のユーザに各種情報を提示するために、音響系５ｓ及び表示系５ｄを組み合わせて構成されている。

音響系５ｓは、操舵ハンドル４０の周囲のうち、同ハンドル４０よりも前方のインストルメントパネル２２に設置されている。音響系５ｓは、フルレンジスピーカ５ｓｓに音源回路５ｓｃを組み合わせて構成され、当該音源回路５ｓｃにより車内ネットワーク６と接続されている。音響系５ｓは、運転席２０上のユーザにより知覚可能な可聴域の警告音Ｓｗを操舵ハンドル４０の周囲のフルレンジスピーカ５ｓｓから発することで、当該警告音Ｓｗを聴覚提示する。ここで警告音Ｓｗは、ＥＰＳ装置３の異常を警告する音波の他、ナビゲーション情報及び障害物情報を報知又は警告する音波等であってもよい。

表示系５ｄは、ＨＵＤ５０、コンビネーションメータ５２及びＨＣＵ（HMI（Human Machine Interface） Control Unit）５４を備えている。

ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：Head-up Display）５０は、操舵ハンドル４０よりも前方のインストルメントパネル２２に設置されている。ＨＵＤ５０は、液晶パネル又はプロジェクタ等により形成した表示画像５６を、自車両２のフロントウインドシールド２１のうち表示領域Ａｄに対して投影する。このとき、フロントウインドシールド２１で反射した表示画像５６の光束と、同シールド２１を透過した外界風景からの光束とが、運転席２０上のユーザにより知覚される。その結果、フロントウインドシールド２１よりも前方に結像される表示画像５６の虚像が外界風景の一部に重畳することで、それら表示画像５６の虚像と外界風景の実像とが運転席２０上のユーザに視覚提示される。

ここで表示画像５６は、図３，４に示す如く車速を報知する報知表示画像５６０や、図４に示す如くＥＰＳ装置３の異常を警告する警告表示画像５６１の他、ナビゲーション情報、標識情報及び障害物情報を報知する画像等であってもよい。また、インストルメントパネル２２に設置されてフロントウインドシールド２１と共同して外界風景を透過させる透光性コンバイナを用いることで、当該コンバイナに表示画像５６を投影して虚像表示を実現してもよい。

図３に示すようにコンビネーションメータ５２は、操舵ハンドル４０よりも前方のインストルメントパネル２２に設置されている。コンビネーションメータ５２は、液晶パネル等により表示画像５７を形成することで、当該画像５７の実像を運転席２０上のユーザに視覚提示する。ここで表示画像５７は、図３，５に示す如く車速を報知する報知表示画像５７０や、図５に示す如くＥＰＳ装置３の異常を警告する警告表示画像５７１の他、ナビゲーション情報、標識情報及び障害物情報を報知する画像等であってもよい。

図１に示すようにＨＣＵ５４は、プロセッサ５４ｐ及びメモリ５４ｍを有するマイクロコンピュータを主体として、構成されている。ＨＣＵ５４は、車内ネットワーク６と、表示系５ｄにおける表示要素５０，５２とに接続されている。ＨＣＵ５４は、音響系５ｓの作動と、表示系５ｄにおける表示要素５０，５２の作動とを制御する。ここで、特に本実施形態のＨＣＵ５４は、アシストＥＣＵ３０３，３１３から出力される提示指令信号に基づき、音響系５ｓによる警告音Ｓｗの聴覚提示と、表示要素５０，５２による警告表示画像５６１，５７１の視覚提示とを制御する。

（操舵アシスト制御フロー）
次に、図６に示す操舵アシスト制御フローにつき、詳細に説明する。

アシストＥＣＵ３０３，３１３及びＨＣＵ５４は、メモリ３０３ｍ，３１３ｍ，５４ｍに個別に記憶の制御プログラムをそれぞれプロセッサ３０３ｐ，３１３ｐ，５４ｐにより実行することで、「操舵アシスト制御方法」としての操舵アシスト制御フローを協働して実現する。尚、自車両２において操舵アシスト制御フローは、ユーザによるパワースイッチのオン操作に応じて開始され、同スイッチのオフ操作に応じて終了する。また、操舵アシスト制御フロー中の「Ｓ」とは、各ステップを意味する。さらにまた、操舵アシスト制御フローを実現するための制御プログラムを記憶するメモリ３０３ｍ，３１３ｍ，５４ｍは、半導体メモリ、磁気媒体若しくは光学媒体等といった記憶媒体を、一つ又は複数使用してそれぞれ構成される。

操舵アシスト制御フローのＳ１０１では、アシストＥＣＵ３０３，３１３の協働により、各系統のアクチュエータユニット３０，３１を監視して、それらユニット３０，３１の少なくとも一系統に異常を検知したか否かを判定する。ここで、片側一系統のアクチュエータユニット３０における異常とは、当該片側一系統の電動モータ３００、駆動ドライバ３０１及びアシストＥＣＵ３０３等のうち、少なくとも一要素に発生した異常である。また、別側一系統のアクチュエータユニット３１における異常とは、当該別側一系統の電動モータ３１０、駆動ドライバ３１１及びアシストＥＣＵ３１３等のうち、少なくとも一要素に発生した異常である。こうした異常検知は、いずれの系統にあっても、電流信号の表す通電電流や、回転角信号の表す出力回転角、状態信号の表す制御状態等に基づくことで、実現可能である。

Ｓ１０１では、いずれの系統のアクチュエータユニット３０，３１も正常であるとの判定を下すと、Ｓ１０２へ移行する。こうした全系統正常時のＳ１０２では、アシストトルクＴａに関する通常制御を、アシストＥＣＵ３０３，３１３の協働により実行する。具体的に通電制御では、電動モータ３００，３１０のうち自車両２の運転状況に応じた少なくとも一方を通電駆動することで、当該運転状況に適したアシストトルクＴａを出力する。以上の後、Ｓ１０１へと戻る。

一方でＳ１０１では、全系統のアクチュエータユニット３０，３１に異常が生じているとの判定を下すと、Ｓ１０３へ移行する。こうした全系統異常時のＳ１０３では、アシストトルクＴａに関する第一フェイルセーフ制御を、アシストＥＣＵ３０３，３１３の協働により実行する。具体的に第一フェイルセーフ制御では、電動モータ３００，３１０のうち、自車両２の運転状況及び全系統異常の内容に応じた少なくとも一方を通電駆動することで、安全性を確保する上で必要最小限のアシストトルクＴａを出力する。

このようなＳ１０３の実行に伴って移行するＳ１０４では、音響系５ｓによる警告音Ｓｗの聴覚提示と、表示要素５０，５２による警告表示画像５６１，５７１の視覚提示とのうち、少なくとも視覚提示をＨＣＵ５４により制御する。このとき、ＨＣＵ５４による制御に従った少なくとも視覚提示は、全系統異常が解消されるまで継続される。

また一方でＳ１０１では、アクチュエータユニット３０，３１のうち、特定一系統には異常が生じ且つ残系統は正常であるとの判定を下すと、Ｓ１０５へ移行する。こうした一系統異常時のＳ１０５では、操舵ハンドル４０が回転操作されているか否かを、アシストＥＣＵ３０３，３１３の協働により判定する。具体的には、操舵信号の表す操舵角と、トルク信号の表す操舵トルクとに基づくことで、操舵ハンドル４０が左右のいずれかに回転操作されているか否かを判定する。

Ｓ１０５では、回転操作なしとの否定判定を下す間は、同Ｓ１０５を繰り返して実行する。これに対し、Ｓ１０５にて回転操作ありとの肯定判定を下すと、Ｓ１０６へ移行する。Ｓ１０６では、零点θ０に対する左右いずれかへの操舵角が所定の間欠点θｉまで進角したか否かを、アシストＥＣＵ３０３，３１３の協働により判定する。具体的に間欠点θｉは、図３の如く零点θ０から左右のそれぞれへと設定角度δθｓずつ進角した操舵角毎に、複数設定される。そこでＳ１０６での判定は、操舵信号の表す操舵角と、トルク信号の表す操舵トルクとに基づくことで、零点θ０又は先に到達の間欠点θｉから設定角度δθｓ以上、操舵ハンドル４０の回転操作が進行したか否かによって行われる。ここで設定角度δθｓは、ユーザによる一系統異常の認識性と、ユーザの感じる煩わしさとの兼ね合い等を考慮して、例えば５度程度の角度幅に設定される。尚、図３では、零点θ０を挟んで左右両側に設定される一対の間欠点θｉのみが代表的に示されており、他の間欠点θｉについては図示が省略されている。

Ｓ１０６では、零点θ０又は先の間欠点θｉから次の間欠点θｉまで操舵角が進角したとの肯定判定を下すと、Ｓ１０７へ移行する。Ｓ１０７では、アシストトルクＴａに関して、特に操舵ハンドル４０の回転操作に伴う第二フェイルセーフ制御を、アシストＥＣＵ３０３，３１３の協働により実行する。具体的に第二フェイルセーフ制御では、電動モータ３００，３１０のうち自車両２の運転状況及び一系統異常の内容に応じた少なくとも一方を通電駆動することで、一系統異常前となるＳ１０２での通常制御時よりもアシストトルクＴａを低下させて出力する。

このようなＳ１０７の実行に伴って移行するＳ１０８では、音響系５ｓによる警告音Ｓｗの聴覚提示と、表示要素５０，５２による警告表示画像５６１，５７１の視覚提示とを、ＨＣＵ５４により制御する。このとき聴覚提示及び視覚提示は、ＨＣＵ５４による制御に従って、後述するＳ１１１での判定終了まで継続される。

一方でＳ１０６では、零点θ０又は先の間欠点θｉから次の間欠点θｉまでは操舵角が進角していないとの否定判定を下すと、Ｓ１０９へ移行する。Ｓ１０９では、アシストトルクＴａに関して、特に操舵ハンドル４０の回転操作に伴う第三フェイルセーフ制御を、アシストＥＣＵ３０３，３１３の協働により実行する。具体的に第三フェイルセーフ制御では、電動モータ３００，３１０のうち自車両２の運転状況及び一系統異常の内容に応じた少なくとも一方を通電駆動することで、Ｓ１０７での第二フェイルセーフ制御時よりもアシストトルクＴａを高めて出力する。このとき、電動モータ３００，３１０のうち正常な一系統のみを自車両２の高速走行中に通電駆動する場合等には、一系統異常前となるＳ１０２での通常制御時と実質同一であることで第二フェイルセーフ制御時よりも高いトルクに、アシストトルクＴａを制御する。これに対し、両系統の電動モータ３００，３１０を自車両２の走行停止中に通電駆動する場合等には、一系統異常前となる通常制御時よりも低く且つ第二フェイルセーフ制御時よりも高いトルクに、アシストトルクＴａを制御する。

このようなＳ１０９の実行に伴って移行するＳ１１０では、表示要素５０，５２による警告表示画像５６１，５７１の視覚提示を、ＨＣＵ５４により制御する。このとき視覚提示は、ＨＣＵ５４による制御に従って、Ｓ１１１での判定終了まで継続される。

Ｓ１０８，Ｓ１１０の実行終了後にはいずれも、Ｓ１１１へと移行する。Ｓ１１１では、操舵ハンドル４０の回転操作が継続されているか否かを、アシストＥＣＵ３０３，３１３の協働により判定する。具体的には、操舵信号の表す操舵角と、トルク信号の表す操舵トルクとに基づくことで、操舵ハンドル４０に対して左右いずれかへの回転操作が継続されているか否かにより判定する。

Ｓ１１１では、回転操作が継続中との肯定判定を下すと、Ｓ１０６へ戻る一方、回転操作の終了に応じて否定判定を下すと、Ｓ１０１へ戻る。故に、以上の如くしてＳ１０５〜Ｓ１１１が実行される一系統異常時には、操舵ハンドル４０の回転操作が設定角度δθｓずつ進行する毎に、アシストトルクＴａが一系統異常前の通常制御時よりも繰り返し低下させられると共に、警告音Ｓｗが間欠的に発せられる。このとき、特に本実施形態のアシストトルクＴａは、Ｓ１０７により設定角度δθ毎に一旦低下してから、Ｓ１０９により通常制御時に対しては実質同一又は低くなる当該低下前のトルクへと戻されるようになっている。

尚、ここまで説明の第一実施形態では、「監視ステップ」としてのＳ１０１を実行するアシストＥＣＵ３０３，３１３が、「監視手段」に相当する。また、第一実施形態では、「トルク制御ステップ」としてのＳ１０５〜Ｓ１０７，Ｓ１０９，Ｓ１１１を実行するアシストＥＣＵ３０３，３１３が、「トルク制御手段」に相当する。さらにまた、第一実施形態では、「警告制御ステップ」としてのＳ１０８，Ｓ１１０を実行するＨＣＵ５４が、「警告制御手段」に相当する。

（作用効果）
以上説明した第一実施形態の作用効果を、以下に説明する。

第一実施形態によると、アクチュエータユニット３０，３１のうち特定一系統に異常が生じ且つ残系統は正常な一系統異常時には、それらの全系統に関して出力トルクを合成したアシストトルクＴａが制御される。このとき、操舵ハンドル４０の回転操作に伴ってアシストトルクＴａが一系統異常前よりも低く制御されるのに伴って、情報提示装置５の音響系５ｓが制御されて警告音Ｓｗが聴覚提示される。これよれば、自車両２内のユーザは、操舵ハンドル４０から受ける操作反力の増大によってだけでなく、当該提示の警告音Ｓｗによっても、一系統異常を認識することができる。故に、低く制御されたアシストトルクＴａによって操舵の補助機能を維持しつつも、操舵ハンドル４０の回転操作の度に一系統異常をユーザへと気付かせ得る。したがって、複数系統のアクチュエータユニット３０，３１を利用してフェイルセーフ性を高めることと、ユーザによる一系統異常の認識性を高めることとにつき、両立させることが可能となる。

また、第一実施形態の一系統異常時には、操舵ハンドル４０の回転操作が設定角度δθｓずつ進行する毎に、アシストトルクＴａが一系統異常前よりも低下する。これによれば、回転操作の設定角度δθｓ毎に操舵ハンドル４０からの操作反力が繰り返し増大することで、ユーザは、一系統異常を気付き易くなる。即ち、ユーザによる一系統異常の認識性が高められ得る。

さらに、第一実施形態の一系統異常時には、操舵ハンドル４０の回転操作が設定角度δθｓずつ進行する毎に、アシストトルクＴａが一旦低下してから当該低下前のトルクまで戻ることとなる。これによれば、アシストトルクＴａの低下量を必要最小限に留めて、安全性を確保しつつ、回転操作の設定角度δθｓ毎に操舵ハンドル４０からの操作反力を繰り返し増大させて、ユーザによる一系統異常の認識性を高め得る。

またさらに、第一実施形態の一系統異常時には、操舵ハンドル４０の回転操作が設定角度δθｓずつ進行する毎に、警告音Ｓｗが間欠的に発せられる。これによれば、操舵ハンドル４０からの操作反力が繰り返し増大する回転操作の設定角度δθｓ毎に、ユーザは、当該増大と共に警告音Ｓｗも間欠的に繰り返し受けることで、一系統異常を確実に認識し得る。即ち、ユーザによる一系統異常の認識性を高める効果につき、確実性が増す。

加えて、第一実施形態の一系統異常時に情報提示装置５の音響系５ｓは、自車両２内のうち操舵ハンドル４０の周囲から警告音Ｓｗを発するので、その警告対象が当該操舵ハンドル４０に関連する一系統異常であることを、ユーザに認識させ易くなる。即ち、ユーザによる一系統異常の認識性が高められ得る。

また加えて、第一実施形態の一系統異常時には、アシストトルクＴａが低く制御されるのに伴って、自車両２内のユーザには、警告音Ｓｗの聴覚提示と共に警告表示画像５６１，５７１の視覚提示も実行されることになる。これによりユーザは、操舵ハンドル４０からの操作反力の増大によるだけでなく、提示された警告音Ｓｗ及び警告表示画像５６１，５７１によることで、一系統異常を認識し易くなる。即ち、ユーザによる一系統異常の認識性が高められ得る。

（第二実施形態）
図７に示すように本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態による情報提示装置２００５の音響系２００５ｓは、自車両２の車室２ｃ内に複数点在するパラメトリックスピーカ２００５ｓｓに音源回路５ｓｃを組み合わせて構成され、当該音源回路５ｃにより車内ネットワーク６と接続されている。音響系２００５ｓは、複数のパラメトリックスピーカ２００５ｓｓから超音波Ｓｕを発することで、ユーザにより知覚可能な可聴域の警告音Ｓｗを運転席２０上に出現させて聴覚提示する。即ち、音響系２００５ｓは、運転席２０へと向かう指向性を警告音Ｓｗに与えることとなる。

このような第二実施形態においてＨＣＵ５４は、音響系２００５ｓの作動を、表示系５ｄにおける表示要素５０，５２の作動と共に制御する。故に第二実施形態では、第一実施形態の操舵アシスト制御フローにおいて音響系５ｓを音響系２００５ｓと読み替えて、Ｓ１０４，Ｓ１０８を実行する。これにより、ハンドル周囲からの警告音Ｓｗによる作用効果を除いて、第一実施形態と同様の作用効果が発揮される。さらに、第二実施形態の一系統異常時に情報提示装置２００５の音響系２００５ｓは、自車両２内のうち運転席２０へと向かう指向性を警告音Ｓｗに与えるので、当該運転席２０上のユーザに一系統異常を確実に認識させ得る。即ち、ユーザによる一系統異常の認識性を高める効果につき、確実性が増す。

（第三実施形態）
図８に示すように本発明の第三実施形態は、第一実施形態の変形例である。第三実施形態の操舵アシスト制御フローでは、Ｓ１０６，Ｓ１０９，Ｓ１１０を実行せず、またＳ１０８に代わるＳ３１０８を実行する。

こうした操舵アシスト制御フローでは、Ｓ１０５にて回転操作ありとの肯定判定を下すと、Ｓ１０７へと直接に移行することで、同Ｓ１０７の実行に伴ってＳ３１０８へもさらに移行する。具体的にＳ３１０８では、ＨＣＵ５４による制御に従って、表示要素５０，５２による警告表示画像５６１，５７１の視覚提示をＳ１１１での判定終了まで継続する。一方でＳ３１０８では、ＨＣＵ５４による制御に従って、音響系５ｓによる警告音Ｓｗの聴覚提示をＳ１１１での判定終了まで断続させる。このとき、警告音Ｓｗを断続的に発生させる断続周期Ｐｗについては、Ｓ１０５にて肯定判定が下されてからの時間経過に従って、漸次短縮させる。

このようなＳ３１０８の実行終了には、Ｓ１１１へと移行する。その結果としてＳ１１１では、回転操作が継続中との肯定判定を下すと、Ｓ１０７へ戻る一方、回転操作の終了に応じて否定判定を下すと、Ｓ１０１へ戻る。故に、以上の如くＳ１０５，Ｓ１０７，Ｓ３１０８，Ｓ１１１が実行される一系統異常時には、操舵ハンドル４０の回転操作が進行する間に亘って、アシストトルクＴａが一系統異常前の通常制御時よりも継続低下することとなる。それと共に、一系統異常時において操舵ハンドル４０の回転操作が進行する間は、時間経過に従って短縮される断続周期Ｐｗにて、警告音Ｓｗが断続的に発せられることとなる。

尚、ここまで説明の第一実施形態では、「トルク制御ステップ」としてのＳ１０５，Ｓ１０７，Ｓ１１１を実行するアシストＥＣＵ３０３，３１３が、「トルク制御手段」に相当する。また、第一実施形態では、「警告制御ステップ」としてのＳ３１０８を実行するＨＣＵ５４が、「警告制御手段」に相当する。

以上より、第三実施形態の一系統異常時には、操舵ハンドル４０の回転操作が進行する間に亘って、アシストトルクＴａが一系統異常前よりも低下する。これによれば、回転操作の間は操舵ハンドル４０からの操作反力が増大し続けることで、ユーザは、一系統異常を気付き易くなる。即ち、ユーザによる一系統異常の認識性が高められ得る。

また、第三実施形態の一系統異常時には、操舵ハンドル４０の回転操作が進行する間、警告音Ｓｗが断続的に発せられる。これによれば、操舵ハンドル４０からの操作反力が増大し続ける回転操作の間、警告音Ｓｗは断続させてユーザの感じる煩わしさを軽減しつつも、当該ユーザによる一系統異常の認識性を高め得る。ここで特に、警告音Ｓｗを断続させる断続周期Ｐｗが時間経過に従って短縮されることによれば、ユーザは、一系統異常の重大さを直感的に認識し易くなるのである。

（他の実施形態）
ここまで本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

具体的に、第一及び第二実施形態に関する変形例１の操舵アシスト制御フローでは、Ｓ１０９においてアシストトルクＴａを、同Ｓ１０９の実行前と同一トルクに制御してもよい。これにより、変形例１の一系統異常時には、操舵ハンドル４０の回転操作が設定角度δθｓずつ進行する毎に、当該異常前の通常制御時に対してアシストトルクＴａの低下量が漸次増大することとなる。

第一及び第二実施形態に関する変形例２の操舵アシスト制御フローでは、Ｓ１１０において音響系５ｓによる警告音Ｓｗの聴覚提示を制御して、Ｓ１１１での判定終了まで継続させてもよい。これにより、変形例２の一系統異常時には、操舵ハンドル４０の回転操作が進行する間に亘って、警告音Ｓｗが継続的に発せられることとなる。

第三実施形態に関する変形例３の操舵アシスト制御フローでは、Ｓ３１０８において音響系５ｓにより警告音Ｓｗを断続的に発生させる断続周期Ｐｗを、一定周期に設定してもよい。またそれに代えて、第三実施形態に関する変形例４の操舵アシスト制御フローでは、Ｓ３１０８において音響系５ｓにより警告音Ｓｗを断続的に発生させる断続周期Ｐｗを、時間経過に従って増大させてもよい。

第三実施形態に関する変形例５の操舵アシスト制御フローでは、Ｓ３１０８において音響系５ｓによる警告音Ｓｗの聴覚提示を制御して、Ｓ１１１での判定終了まで継続させてもよい。これにより、変形例５の一系統異常時には、操舵ハンドル４０の回転操作が進行する間に亘って、警告音Ｓｗが継続的に発せられることとなる。

第一〜第三実施形態に関する変形例６の操舵アシスト制御フローでは、表示要素５０，５２による警告表示画像５６１，５７１のうち少なくとも一方の視覚提示を、Ｓ１０８，Ｓ１１０，Ｓ３１０８において実行しなくてもよい。またそれに代えて、あるいはそれに加えて、第一〜第三実施形態に関する変形例７の操舵アシスト制御フローでは、自車両２の車室２ｃ内において表示要素５０，５２以外に設けられた表示手段による警告表示の視覚提示を、Ｓ１０８，Ｓ１１０，Ｓ３１０８において実行してもよい。

第一及び第二実施形態に関する変形例８の操舵アシスト制御フローでは、表示要素５０，５２による警告表示画像５６１，５７１の視覚提示を、Ｓ１０８，Ｓ１１０の少なくとも一方において実行しなくてもよい。また同様に、第三実施形態に関する変形例９の操舵アシスト制御フローでは、表示要素５０，５２による警告表示画像５６１，５７１の視覚提示を、Ｓ３１０８において実行しなくてもよい。

第一及び第三実施形態に関する変形例１０では、自車両２の車室２ｃ内のうち操舵ハンドル４０の周囲以外の箇所に、音響系５ｓを設置してもよい。またそれに代えて、第三実施形態に関する変形例１１では、音響系５ｓに変えて、第二実施形態に準ずる音響系２００５ｓを採用してもよい。

第一〜第三実施形態に関する変形例１２では、各系統の電動モータ３００，３１０に個別に出力シャフト３２を設けて、それら各出力シャフト３２を個別の減速機構３４により操舵シャフト４１と連結させてもよい。またそれに代えて、あるいはそれに加えて、第一〜第三実施形態に関する変形例１３では、図９（同図は第一実施形態の変形例１３）に示すように、ＥＰＳ装置３にて各系統のアクチュエータユニット３０，３１に共通となる構成要素として、アシストＥＣＵ３０３のみを設けてもよい。これにより変形例１３では、各系統の電動モータ３００，３１０に対する通電駆動を共通のアシストＥＣＵ３０３により制御することで、Ｓ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０７，Ｓ１０９でのアシストトルクＴａの制御を当該アシストＥＣＵ３０３により実行してもよい。

第一〜第三実施形態に関する変形例１４では、図１０（同図は第一実施形態の変形例１４）に示すように、ＨＣＵ５４を設けなくてもよい。このような変形例１４では、例えば表示要素５０，５２に設けられる表示ＥＣＵのうち一方が有するプロセッサにより、当該一方のメモリに記憶の制御プログラムを実行することで、操舵アシスト制御フローの一部を実現してもよい。尚、図１０は、ＨＵＤ５０のうちプロセッサ５４ｐ及びメモリ５４ｍを有したＥＣＵ５０ｅにより「警告制御手段」を構築する場合の変形例１４を、示している。

第一〜第三実施形態に関する変形例１５では、二系統のアクチュエータユニット３０，３１に加えて、さらに少なくとも一系統のアクチュエータユニットをＥＰＳ装置３に設けてもよい。

１ 操舵アシスト制御システム、２ 自車両、２ｒ，２ｌ 操舵輪、３ ＥＰＳ装置、４ 舵取り装置、５，２００５ 情報提示装置、５ｄ 表示系、５ｓ，２００５ｓ 音響系、２０ 運転席、３０，３１ アクチュエータユニット、４０ 操舵ハンドル、５０ ＨＵＤ、５０ｅ 表示ＥＣＵ、５２ コンビネーションメータ、５４ ＨＣＵ、５４ｐ，３０３ｐ，３１３ｐ プロセッサ、５４ｍ，３０３ｍ，３１３ｍ メモリ、３００，３１０ 電動モータ、３０１，３１１ 駆動ドライバ、３０２，３１２ 電流センサ、３０３，３１３ アシストＥＣＵ、５６１，５７１ 警告表示画像、Ｔａ アシストトルク、δθｓ 設定角度、θ０ 零点、θｉ 間欠点

Claims (11)

1. 情報提示装置（５，２００５）を搭載した自車両（２）において、操舵ハンドル（４０）の回転操作に応じた操舵を補助するアシストトルク（Ｔａ）を、複数系統のアクチュエータユニット（３０，３１）により制御する操舵アシスト制御システム（１）であって、
   各系統の前記アクチュエータユニットを監視する監視手段（Ｓ１０１）と、
   特定一系統の前記アクチュエータユニットには異常が生じ且つ残系統の前記アクチュエータユニットは正常であるとの判定が前記監視手段により下された一系統異常時に、全系統の前記アクチュエータユニットに関して出力トルクを合成した前記アシストトルクを、前記回転操作に伴って前記一系統異常前よりも低く制御するトルク制御手段（Ｓ１０５〜Ｓ１０７，Ｓ１０９，Ｓ１１１）と、
   前記アシストトルクが前記トルク制御手段により低く制御されるのに伴って、前記自車両内に警告音（Ｓｗ）を聴覚提示するように、前記情報提示装置を制御する警告制御手段（Ｓ１０８，Ｓ１１０，Ｓ３１０８）とを、備えることを特徴とする操舵アシスト制御システム。
2. 前記トルク制御手段は、前記一系統異常時において前記回転操作が設定角度（δθｓ）ずつ進行する毎に、前記アシストトルクを前記一系統異常前よりも低下させることを特徴とする請求項１に記載の操舵アシスト制御システム。
3. 前記トルク制御手段は、前記一系統異常時において前記回転操作が前記設定角度ずつ進行する毎に、前記アシストトルクを一旦低下させてから当該低下前のトルクに戻すことを特徴とする請求項２に記載の操舵アシスト制御システム。
4. 前記警告制御手段は、前記一系統異常時において前記回転操作が前記設定角度ずつ進行する毎に、前記警告音を間欠的に発することを特徴とする請求項２又は３に記載の操舵アシスト制御システム。
5. 前記トルク制御手段は、前記一系統異常時において前記回転操作が進行する間に亘って、前記アシストトルクを前記一系統異常前よりも低下させることを特徴とする請求項１に記載の操舵アシスト制御システム。
6. 前記警告制御手段は、前記一系統異常時において前記回転操作が進行する間、前記警告音を断続的に発することを特徴とする請求項５に記載の操舵アシスト制御システム。
7. 前記警告制御手段は、前記警告音を断続させる断続周期（Ｐｗ）を、時間経過に従って短縮させることを特徴とする請求項６に記載の操舵アシスト制御システム。
8. 前記警告制御手段は、前記自車両内のうち前記操舵ハンドルの周囲から前記警告音を発する前記情報提示装置（５）を、制御することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の操舵アシスト制御システム。
9. 前記警告制御手段は、前記自車両内のうち運転席（２０）へ向かう指向性を前記警告音に与える前記情報提示装置（２００５）を、制御することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の操舵アシスト制御システム。
10. 前記警告制御手段は、前記アシストトルクが前記トルク制御手段により低く制御されるのに伴って、前記自車両内に警告表示（５６１，５７１）を視覚提示するように、前記情報提示装置を制御することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の操舵アシスト制御システム。
11. 情報提示装置（５，２００５）を搭載した自車両（２）において、操舵ハンドル（４０）の回転操作に応じた操舵を補助するアシストトルク（Ｔａ）を、複数系統のアクチュエータユニット（３０，３１）により制御する操舵アシスト制御方法であって、
    各系統の前記アクチュエータユニットを監視する監視ステップ（Ｓ１０１）と、
    特定一系統の前記アクチュエータユニットには異常が生じ且つ残系統の前記アクチュエータユニットは正常であるとの判定が前記監視ステップにより下された一系統異常時に、全系統の前記アクチュエータユニットに関して出力トルクを合成した前記アシストトルクを、前記回転操作に伴って前記一系統異常前よりも低く制御するトルク制御ステップ（Ｓ１０５〜Ｓ１０７，Ｓ１０９，Ｓ１１１）と、
    前記アシストトルクが前記トルク制御ステップにより低く制御されるのに伴って、前記自車両内に警告音（Ｓｗ）を聴覚提示するように、前記情報提示装置を制御する警告制御ステップ（Ｓ１０８，Ｓ１１０，Ｓ３１０８）とを、含むことを特徴とする操舵アシスト制御方法。

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