JP5338968B2 - 操舵制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、操舵制御装置に関する。

従来、操舵制御装置として、特開２００６−２６４５１２号公報に示されるように、ステアリングを回転させる通常の操作に加え、このステアリングを車両前後方向にスライド操作可能な操舵装置が知られている。この装置では、車両前後方向のスライド操作が行われると、ステアリングの中立位置からの変位量をセンサにより検出し、検出した変位量に基づいてステアリングモータを駆動し前輪を転舵させるようにしている。

特開２００６−２６４５１２号公報

上記の装置において、例えばバッテリーの劣化等によりセンサへの電源が供給されなくなった場合、その後再度電源を供給しても、センサに記憶された中立位置は実際の中立位置に対してずれていたり、センサに記憶されていた中立位置が消えたりするおそれがある。しかしながら、上記の装置では、中立位置等の基準点の調整については明らかにされていない。そのため、回転・スライドといった複数の動作で操舵操作可能なステアリングにおいて各動作の基準点を精度良く調整することは難しかった。

そこで本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、複数の動作で操舵操作可能な操舵操作部において各動作の基準点を精度良く調整することができる操舵制御装置を提供することを目的とする。

すなわち本発明に係る操舵制御装置は、異なる複数の動作で操舵操作可能な操舵操作部と、複数の動作のそれぞれにより入力される入力値に基づいて、複数の動作に対応する複数の操作系で車両の操舵制御を行う制御部と、を備え、制御部は、複数の操作系のうち少なくとも１つの操作系において動作の基準点を調整するにあたり、基準点が調整される操作系以外の操作系のうち少なくとも１つの操作系における操作量の絶対値が所定値未満であることを条件としてその基準点を調整する。

本発明に係る操舵制御装置では、制御部によって、基準点が調整される操作系以外の操作系における操作量の絶対値が所定値未満であることを条件として基準点が調整されるため、基準点の調整中に、調整対象の操作系以外の操作系が車両の操舵に及ぼす影響を抑えることができる。よって、調整対象の操作系における基準点を精度良く調整することができる。そして、このような調整を各操作系で行うことにより、複数の動作で操舵操作可能な操舵操作部においても、各動作の基準点を精度良く調整することができる。ここで、操作量とは、操舵操作部により入力される入力値の中立点からの変位量である。

また本発明に係る操舵制御装置は、異なる複数の動作で操舵操作可能な操舵操作部と、複数の動作のそれぞれにより入力される入力値に基づいて、複数の動作に対応する複数の操作系で車両の操舵制御を行う制御部と、を備え、制御部は、複数の操作系のうち少なくとも１つの操作系において動作の基準点を調整する際、基準点が調整される操作系以外の操作系のうち少なくとも１つの操作系における制御量を低減する。

本発明に係る操舵制御装置では、制御部によって基準点が調整される際、基準点が調整される操作系以外の操作系における制御量が低減されるため、調整対象の操作系以外の操作系が車両の操舵に及ぼす影響を低減することができる。よって、調整対象の操作系における基準点を精度良く調整することができる。そして、このような調整を各操作系で行うことにより、複数の動作で操舵操作可能な操舵操作部においても、各動作の基準点を精度良く調整することができる。

ここで、制御部は、複数の操作系に含まれる一の操作系における動作の基準点を調整している間、一の操作系とは別の他の操作系における動作の基準点は調整しないことが好ましい。

この発明によれば、複数の操作系のうち一の操作系と他の操作系とにおいて、基準点が同時に調整されることはないため、各操作系における基準点の誤差が概ね一定となり、操作系ごとの精度のばらつきを低減できる。

また、制御部は、複数の操作系における動作の基準点を予め決められた順番で調整することが好ましい。

この発明によれば、複数の操作系における動作の基準点が予め決められた順番で調整されるため、異なる操作系で基準点が同時に調整されることはなく、各操作系における基準点の誤差が概ね一定となり、操作系ごとの精度のばらつきを低減できる。

また、操舵操作部における複数の動作は、ステアリングハンドルをこのステアリングハンドルに連結されたステアリングシャフトの軸線回りに回転させる回転動作を含み、制御部は、回転動作に対応する操作系における基準点の調整を最初に行うことが好ましい。

この発明によれば、操舵操作部における複数の動作のうち、ステアリングハンドルの回転動作の基準点が最初に調整される。よって、回転動作以外の動作の基準点が誤差をもって調整されても、回転動作の基準点は既に調整されているため、その誤差が回転動作の基準点に影響を及ぼすことを防止できる。

また、制御部は、基準走行状態に対する車両の走行状態の差分値を演算し、演算した差分値の絶対値が一定時間連続して所定の閾値未満である場合に、車両は基準走行状態にあると判断する走行状態判断ユニットと、走行状態判断ユニットによって車両は基準走行状態にあると判断された場合に、調整対象の各操作系における基準点調整時の差分値を合計した値の絶対値が一定値未満となるように基準点を調整する基準点調整ユニットと、を有することが好ましい。

この発明によれば、基準点調整ユニットによって、調整対象の各操作系における基準点調整時の差分値を合計した値の絶対値が一定値未満となるように基準点が調整されるため、各操作系における基準点の誤差の平均を小さくすることができる。よって、各動作の基準点を高精度な状態に保つことができる。

また、操舵操作部における複数の動作は、主動作と、この主動作以外の副動作とを含んでおり、制御部は、副動作に対応する副操作系において動作の基準点を調整する際、主動作に対応する主操作系における制御量の低減は行わないことが好ましい。

この発明によれば、副動作に対応する副操作系において動作の基準点を調整する際、主動作に対応する主操作系における制御量の低減は行わないため、主動作による車両の操作を支障なく行うことができる。

本発明によれば、複数の動作で操舵操作可能な操舵操作部において各動作の基準点を精度良く調整することができる。

本発明の第１実施形態に係る操舵制御装置を搭載した車両の内部構成を示す図である。 図１中の操舵制御装置を示すブロック構成図である。 図２の操舵制御装置における処理手順を示すフローチャートである。 図３中のN点学習処理の処理手順を示すフローチャートである。 Ｎ点学習処理におけるＮ点学習の説明図である。 第２実施形態に係る操舵制御装置を示すブロック構成図である。 図６の操舵制御装置における処理手順を示すフローチャートである。 図７中のターゲット選定処理の処理手順を示すフローチャートである。 図７中のN点学習処理の処理手順を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る操舵制御装置を示すブロック構成図である。 図１０の操舵制御装置における処理手順を示すフローチャートである。 Ｎ点誤差領域判定及び象限限定の一例を示す図である。 Ｎ点誤差領域判定及び象限限定の他の例を示す図である。 第４実施形態に係る操舵制御装置を示すブロック構成図である。 図１４の操舵制御装置における処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る操舵制御装置を搭載した車両の内部構成を示す図、図２は、図１中の操舵制御装置を示すブロック構成図である。図１に示すように、本実施形態の操舵制御装置１は、車両Ｍに搭載されて、車両Ｍの操舵制御を行うためのものである。この操舵制御装置１による操舵制御は、車輪の転舵制御をはじめとして、前後輪の荷重配分制御や車両Ｍの姿勢制御等といった車両Ｍの運動制御を含むものとする。

図１及び図２に示すように、操舵制御装置１は、ドライバにより操作される操作部１８と、操作部１８の操作により入力される入力値に基づいて車両Ｍの操舵制御を行う制御部１０と、制御部１０により制御されて車両Ｍの操舵を行う車両操舵機構２１とを備えている。

操作部１８は、その下端部が車両操舵機構２１に接続されたステアリングシャフト１９と、ステアリングシャフト１９の上端部に接続されたステアリングハンドル２０とを備えている。ステアリングハンドル２０は、例えばユニバーサルジョイント等を介してステアリングシャフト１９により支持されており、ステアリングシャフト１９による支持点を中心として、以下に示す複数の方向に回動可能となっている。すなわち、ステアリングハンドル２０は、異なる複数の動作で操舵操作可能とされており、各動作に応じて複数の入力を行うことができる。

具体的には、ステアリングハンドル２０は、ステアリングシャフト１９の軸線ＬＳ回りに回転することができる。以下の説明では、この動作をステアリングハンドル２０の回転と称する。すなわち、ステアリングハンドル２０は、回転により回転方向ｍ１に操作可能となっている。回転操作は、車両Ｍの車輪を転舵させるための操作であり、操舵制御装置１における主操作に相当する。

また、ステアリングハンドル２０は、ステアリングシャフト１９の軸線ＬＳに対して上下方向に直交する軸線ＬＲ回りに回動することができる。以下の説明では、この動作をステアリングハンドル２０の揺動と称する。また、ステアリングハンドル２０は、ステアリングシャフト１９の軸線ＬＳの延在方向に進退させることができる。以下の説明では、この動作をステアリングハンドル２０の押し引きと称する。また、ステアリングハンドル２０は、ステアリングシャフト１９の軸線ＬＳに対して車幅方向に直交する軸線ＬＤ回りに回動することができる。以下の説明では、この動作をステアリングハンドル２０の傾きと称する。

すなわち、ステアリングハンドル２０は、揺動により揺動方向ｍ２に操作可能であり、押し引きにより押し引き方向ｍ３に操作可能であり、傾きにより傾き方向ｍ４に操作可能となっている。これらの揺動操作、押し引き操作、及び傾き操作は、車輪の転舵とは別に車両Ｍの運動を制御するための操作であり、操舵制御装置１における副操作に相当する。なお、揺動操作、押し引き操作、及び傾き操作により、車両Ｍの車輪を転舵させるようにすることもできる。以下の説明では、副操作については、揺動操作及び押し引き操作を主にして説明する。また、本実施形態では、左右の向き、又は前後の向きのみが異なる動作は、一つの動作に含まれるものとする。例えば、ステアリングハンドル２０を右回転させる動作と左回転させる動作とは、一つの動作に含まれる。

車両操舵機構２１は、車両Ｍの車輪等に連結されると共に制御部１０に接続されたいわゆるステアバイワイヤによる操舵機構であり、ステアリングハンドル２０からの複数の入力に基づく制御部１０の操舵制御によって、車両Ｍの操舵を行うことができる。車両Ｍの操舵の具体例としては、車輪の転舵をはじめとして、サスペンションやブレーキの制御による前後輪の荷重配分制御、車両Ｍの姿勢制御等が挙げられる。すなわち、車両操舵機構２１は、制御部１０により制御されていわゆるアクティブ操舵を行う。

また、操舵制御装置１は、ステアリングハンドル２０に連結されステアリングハンドル２０の操作に対して反力を付与する反力アクチュエータ２２と、車両Ｍの車室内に設置されてドライバに対し車両Ｍの運転に関する情報を表示するディスプレイ２３とを備えている。反力アクチュエータ２２は、例えばモータや油圧装置等を備えており、ステアリングハンドル２０に対してトルクを付与するものである。ディスプレイ２３は、例えばナビゲーションシステム等と共用される車載ディスプレイもしくはメータのディスプレイである。反力アクチュエータ２２及びディスプレイ２３は制御部１０に接続されており、ステアリングハンドル２０からの複数の入力に基づく制御部１０の制御によって、反力の付与及び情報の表示をそれぞれ行うことができる。

更に、操舵制御装置１は、複数のセンサを有している。具体的には、操舵制御装置１は、車両Ｍの車輪付近に取り付けられて車速を検出する車速センサ２と、車両Ｍの一部に取り付けられて車両Ｍのヨーレートを検出するヨーレートセンサ３と、同じく車両Ｍの一部に取り付けられて車両Ｍの横Ｇを検出する横Ｇセンサ４とを有している。

また、操舵制御装置１は、ステアリングシャフト１９付近に取り付けられて回転操作のステアリング角を検出する舵角センサ５と、ステアリングハンドル２０付近に取り付けられて揺動操作の揺動角を検出する揺動角センサ６と、ステアリングシャフト１９付近に取り付けられて押し引き操作のストロークを検出するストロークセンサ７とを有している。

これらの各センサ２〜７は、制御部１０に接続されており、各検出値を示す情報を制御部１０に出力する。以下、車速センサ２、ヨーレートセンサ３、及び横Ｇセンサ４から出力される情報を総称して走行情報という。また、舵角センサ５、揺動角センサ６、及びストロークセンサ７から出力される情報を総称して操作情報という。

続いて、制御部１０の構成について説明する。制御部１０は、操舵制御装置１全体の制御を行う電子制御ユニットであり、例えばＣＰＵを主体として構成され、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などを備えている。なお、図１では、制御部１０に接続される配線の図示は、省略されている。

制御部１０は、各センサ２〜７から出力される走行情報及び操作情報に基づいて車両Ｍの操舵制御を行うと共に、この操作情報に示される各検出値の中立点（基準点）を調整する機能を有している。具体的には、制御部１０は、ステアリングハンドル２０による回転、揺動、及び押し引きの各動作の中立点を調整する。ここで、中立点の調整は、例えば工場出荷時等に中立点を初期設定（初期化）することや、工場出荷後の車両Ｍの使用中に中立点を設定（リセット）、若しくは更新することを含む。以下、中立点を「Ｎ点」ともいい、このＮ点の調整を「学習」ともいう。なお、Ｎ点は、いわゆる「０点（ゼロ点）」と同じ意である。

図２に示すように、制御部１０は、情報取得部１１、操舵制御部１２、学習制御部１３、直進状態判断部（走行状態判断ユニット）１４、及びＮ点学習部（基準点調整ユニット）１５を備えている。これらは、操舵制御装置１により実行されるプログラムとして構成してもよいし、個別に設けられるユニットとして構成してもよい。

情報取得部１１は、各センサ２〜７から出力される走行情報及び操作情報を取得する機能を有している。具体的には、情報取得部１１は、車速センサ２、ヨーレートセンサ３、及び横Ｇセンサ４から出力される走行情報を取得し、取得した走行情報に示される各検出値をこれらの検出時刻と共に記憶する。また、情報取得部１１は、舵角センサ５、揺動角センサ６、及びストロークセンサ７から出力される操作情報を取得し、取得した操作情報に示される各検出値をこれらの検出時刻と共に記憶する。情報取得部１１は、記憶した各検出値及びその検出時刻を、学習制御部１３、直進状態判断部１４、又はＮ点学習部１５における処理のために出力する。

ここで、情報取得部１１が取得する走行情報及び操作情報に含まれる各検出値は、制御部１０に入力される入力値に相当する。すなわち、舵角情報、揺動角情報、及びストローク情報に示される舵角、揺動角、及びストロークは、ステアリングハンドル２０の回転、揺動、及び押し引きの各動作により入力される入力値に相当する。なお、走行情報に含まれるヨーレート及び横Ｇの検出値は、例えば右方向が正、左方向が負とされている。

操舵制御部１２は、ステアリングハンドル２０における各動作により入力される入力値を情報取得部１１から取得し、取得した入力値に基づいて、各動作に対応する複数の操作系で車両Ｍの操舵制御を行う機能を有している。すなわち、操舵制御部１２は、ステアリングハンドル２０の回転操作、揺動操作、及び押し引き操作の各操作系における操作量に基づいて制御量を演算し、演算した制御量に従って車両操舵機構２１によるアクティブ操舵を制御する。

ここでいう操作量とは、舵角、揺動角、ストロークの各入力値のＮ点からの変位量である。操舵制御部１２は、Ｎ点学習部１５における学習（詳しくは後述）により更新されたＮ点をＮ点学習部１５から取得し、Ｎ点学習部１５から取得するＮ点と情報取得部１１から取得する入力値とに基づいて各操作量を演算する。操舵制御部１２は、演算した各操作量を、学習制御部１３、直進状態判断部１４、又はＮ点学習部１５における処理のために出力する。なお、操舵制御部１２により演算される各操作量は、例えば舵角や揺動角の場合には、Ｎ点を基準として右方向が正、左方向が負とされている。また、ストロークの場合には、操作量は、Ｎ点を基準として押し方向（ドライバから離間する方向）が正、引き方向（ドライバに接近する方向）が負とされている。

学習制御部１３は、制御部１０におけるＮ点学習を制御する機能を有している。学習制御部１３は、回転操作、揺動操作、及び押し引き操作の各操作系のうち、Ｎ点学習の対象となる操作系（以下、「ターゲット」ともいう）を選定する。また、学習制御部１３は、回転操作、揺動操作、及び押し引き操作の各操作系のうち、ターゲット以外の操作系における操作量の絶対値が、予め決められた所定の操作量閾値未満であるか否かを判断する。更にまた、学習制御部１３は、Ｎ点学習部１５等によるＮ点学習が終了したか否かを判断する。

ここで、学習制御部１３は、回転操作、揺動操作、及び押し引き操作の各操作系のうち少なくとも１つの操作系をターゲットとして選定する。すなわち、ターゲットは１つでもよいし、複数でもよい。

直進状態判断部１４は、車両Ｍが直進状態（基準走行状態）にあるか否かを判断する機能を有している。直進状態判断部１４は、情報取得部１１により取得された車両Ｍの車速が、予め決められた所定の車速閾値よりも大きいか否かを判断する。また、直進状態判断部１４は、情報取得部１１により取得された走行情報に示される各検出値の絶対値が、一定時間連続して所定の閾値未満であるか否かを判断する。より具体的には、直進状態判断部１４は、情報取得部１１から出力された車両Ｍのヨーレートの絶対値が、一定時間連続してヨーレート閾値未満であるか否かを判断する。直進状態判断部１４は、情報取得部１１から出力された車両Ｍの横Ｇの絶対値が、一定時間連続して横Ｇ閾値未満であるか否かを判断する。

そして、直進状態判断部１４は、ヨーレートの絶対値及び横Ｇの絶対値のいずれもが一定時間連続して閾値未満である場合に、車両Ｍは直進状態にあると判断する。なお、ここでは直進状態（ヨーレートが０であり、且つ、横Ｇが０である状態）を基準走行状態としているが、所定のヨーレートや横Ｇを有する状態（例えば一定曲率のカーブ路を一定速度で走行している状態）を基準走行状態としてもよい。この場合、直進状態判断部１４は、基準ヨーレートや基準横Ｇに対する実際のヨーレート、横Ｇの差分値を演算し、演算した差分値の絶対値が一定時間連続して所定の閾値未満であるか否かを判断する。このように、直進状態判断部１４は、基準走行状態に対する前記車両の走行状態の差分値を演算し、演算した差分値の絶対値が一定時間連続して所定の閾値未満である場合に、前記車両は基準走行状態にあると判断する。

Ｎ点学習部１５は、直進状態判断部１４によって車両Ｍは直進状態にあると判断された場合に、ターゲットにおけるＮ点学習を行う機能を有している。具体的には、Ｎ点学習部１５は、車両Ｍが直進状態にあると判断された時点（上記一定時間が経過した時点）におけるターゲットの操作量を操舵制御部１２から取得し、その操作量をＮ点として記憶（更新）する。すなわち、Ｎ点学習部１５は、Ｎ点学習前に記憶していた直前のＮ点に上書きして、新たに取得した操作量をＮ点として記憶する。また、Ｎ点学習部１５は、車両Ｍが直進状態にあると判断された時点におけるヨーレート及び横Ｇを情報取得部１１から取得する。そして、Ｎ点学習部１５は、操舵制御部１２における車両Ｍの操舵制御のために更新したＮ点を出力する。

続いて、以上の構成を有する操舵制御装置１の動作について説明する。以下の説明では、制御部１０による複数の操作系におけるＮ点学習について、主に説明する。図３は、操舵制御装置１における処理手順を示すフローチャート、図４は、図３中のN点学習処理の処理手順を示すフローチャートである。図３における処理は、制御部１０によって所定の周期で繰り返し実行される。

まず、学習制御部１３によって、ターゲットの操作系が選定される（Ｓ１）。学習制御部１３は、主操作である回転操作のみをターゲットとして選定してもよいし、回転操作と共に副操作である揺動操作や押し引き操作をターゲットとして選定してもよい。

次に、ターゲットの操作系におけるＮ点学習が行われる（Ｓ４）。このＮ点学習における処理は、図４に示す処理手順に従って実行される。ここで、ターゲットが複数ある場合、一のターゲットにおけるＮ点学習が行われる間、他のターゲットにおけるＮ点学習は実行されない。すなわち、所定の順番にて、操作系ごとに図４に示すＮ点学習処理が行われる。本実施形態の制御部１０では、回転操作におけるＮ点学習を最初に行うことが望ましい。

まず、情報取得部１１によって、各センサ２〜７から出力される走行情報及び操作情報が取得される（図４のステップＳ４１）。ここでは、情報取得部１１によって、各検出値及びその検出時刻が記憶されると共に、各検出値及びその検出時刻が出力される。また、操舵制御部１２によって、各操作系における操作量及び制御量が演算される。これらの取得処理や演算処理は、図３に示した全体の処理が実行される周期よりも短い周期で繰り返し実行される。

次に、学習制御部１３によって、ターゲット以外の操作系のうち少なくとも１つの操作系における操作量の絶対値｜θｊ｜は、予め決められた所定の操作量閾値θｔ未満であるか否かが判断される（Ｓ４２）。このステップＳ４２で操作量θｊの絶対値が操作量閾値θｔ以上である（｜θｊ｜≧θｔ）と判断された場合、同様の処理が繰り返される。なお、このステップＳ４２で用いられる操作量閾値θｔは、略０とされてもよい。操作量閾値θｔを略０とすることで、ターゲット以外の操作系における入力値が略０のときを判断することができる。すなわち、ターゲット以外の操作系におけるステアリングハンドル２０の動作位置が略基準位置（中立位置）にあることを判断できる。また、操作量の絶対値｜θｊ｜が操作量閾値θｔ未満であるか否かの判断がなされる操作系は、ターゲット以外の操作系のうち複数の操作系であってもよいし、１つの操作系であってもよい。

ステップＳ４２で操作量θｊの絶対値が操作量閾値θｔ未満である（｜θｊ｜＜θｔ）と判断された場合、直進状態判断部１４によって、車両Ｍの車速Ｖは予め決められた所定の車速閾値Ｖｔよりも大きいか否かが判断される（Ｓ４３）。すなわち、このステップＳ４３の処理により、車両Ｍが所定の速度に達しているか否かが判断される。ステップＳ４３で車両Ｍの車速Ｖが車速閾値Ｖｔ以下である（Ｖ≦Ｖｔ）と判断された場合、同様の処理が繰り返される。

ステップＳ４３で車両Ｍの車速Ｖが車速閾値Ｖｔよりも大きい（Ｖ＞Ｖｔ）と判断された場合、直進状態判断部１４によって、車両Ｍのヨーレートの絶対値｜ＹＲ｜が一定時間Ｔ_０連続してヨーレート閾値ＹＲｔ未満であり、且つ、横Ｇの絶対値｜ＬＡ｜が一定時間Ｔ_０連続して横Ｇ閾値ＬＡｔ未満であるか否かが判断される（Ｓ４４）。すなわち、このステップＳ４４の処理により、車両Ｍは直進状態にあるか否かが判断される。ここで、一定時間Ｔ_０内において、ヨーレートの絶対値｜ＹＲ｜がヨーレート閾値ＹＲｔ以上（｜ＹＲ｜≧ＹＲｔ）となることがあったり、横Ｇの絶対値｜ＬＡ｜が横Ｇ閾値ＬＡｔ以上（｜ＬＡ｜≧ＬＡｔ）となることがあったりした場合、同様の処理が繰り返される。

ステップＳ４４で、車両Ｍのヨーレートの絶対値｜ＹＲ｜が一定時間Ｔ_０連続してヨーレート閾値ＹＲｔ未満であり、且つ、横Ｇの絶対値｜ＬＡ｜が一定時間Ｔ_０連続して横Ｇ閾値ＬＡｔ未満であると判断された場合、Ｎ点学習部１５によって、その一定時間Ｔ_０が経過した時点でのターゲットの操作量θｉ０と、同じ時点でのヨーレートΔＹＲｉ及び横ＧΔＬＡｉとが取得される（Ｓ４５）。すなわち、このステップＳ４５の処理により、Ｎ点学習が行われる。ここで、ヨーレートΔＹＲｉ及び横ＧΔＬＡｉは、Ｎ点取得時（基準点調整時）の誤差を意味している。そして、Ｎ点学習部１５によって、Ｎ点の更新が行われると共に、更新されたＮ点が操舵制御部１２に出力される。なお、操舵制御部１２では、Ｎ点学習部１５から出力されたＮ点を用いて車両Ｍの操舵制御を行う。

このようなステップＳ４２〜Ｓ４４の処理により、Ｎ点学習部１５は、ターゲットの操作系におけるＮ点を学習するにあたり、ターゲット以外の操作系のうち少なくとも１つの操作系における操作量θｊが操作量閾値θｔであることを条件としてＮ点学習を行う。

次に、学習制御部１３によって、ステップＳ４におけるＮ点学習がすべてのターゲットにおいて終了したか否かが判断される（図３のステップＳ５）。このステップＳ５でＮ点学習が終了していないと判断された場合、ステップＳ１の処理に戻る。また、ステップＳ５でＮ点学習が終了したと判断された場合、制御部１０による処理は終了する。

図５は、Ｎ点学習処理（図４のステップＳ４１〜Ｓ４５）におけるＮ点学習の説明図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す例では、一定時間Ｔ_０秒連続して、車両Ｍのヨーレートの絶対値｜ＹＲ｜はヨーレート閾値ＹＲｔ未満となっており、且つ、横Ｇの絶対値｜ＬＡ｜は横Ｇ閾値ＬＡｔ未満となっている。よって、図５（ｃ）に示すように、この一定時間Ｔ_０が経過した時点での操作量θｉ０が、新たに更新されるＮ点となる。

以上の一連の処理によって、制御部１０によるターゲットのＮ点学習が行われる。

従来、複数の動作で操舵操作可能なステアリングを有する車両において、各操作系のＮ点学習をそれぞれ単独で行っていた。この場合、各操作系におけるＮ点の誤差が蓄積され、操作系をＮ点に戻しているにも関わらず車両偏向が生じる等、違和感が発生することがあった。また、Ｎ点学習の都度その精度が変動し、安定して性格な操舵制御を行えない場合があった。

上述した本実施形態の操舵制御装置１によれば、制御部１０によって、ターゲット以外の操作系における操作量θｊが所定値θｔ未満（又は略０）であることを条件としてＮ点学習が行われるため、Ｎ点学習中に、ターゲット以外の操作系が車両Ｍの操舵に及ぼす影響を抑えることができる。よって、ターゲットの操作系におけるＮ点を精度良く学習することができる。そして、このようなＮ点学習を各ターゲットで行うことにより、複数の動作で操舵操作可能な操作部１８（図１参照）においても、各動作のＮ点を精度良く学習することができる。

また、複数の操作系のうち一の操作系と他の操作系とにおいて、Ｎ点学習が同時に行われることはないため、各操作系におけるＮ点の誤差が概ね一定となり、操作系ごとの学習精度のばらつきを低減できる。

（第２実施形態）
図６は、第２実施形態に係る操舵制御装置を示すブロック構成図である。図６に示す本実施形態の操舵制御装置１Ａの制御部１０Ａが図２に示した制御部１０と違う点は、操舵制御部１２に代えて、ターゲット以外の副操作系における制御量を低減する操舵制御部１２Ａを備えた点と、学習制御部１３に代えて、ターゲットの順番を予め記憶している学習制御部１３Ａを備えた点である。

操舵制御部１２Ａは、操舵制御部１２と同様、ステアリングハンドル２０の回転操作、揺動操作、及び押し引き操作の各操作系における操作量に基づいて制御量を演算し、演算した制御量に従って車両Ｍの操舵制御を行う機能を有している。更に、本実施形態の操舵制御部１２Ａは、ターゲットのＮ点学習が行われる際、そのターゲット以外の操作系における制御量（ゲイン）を低減する。

ここで、操舵制御部１２Ａによる制御量の低減は、例えば１未満の所定の低減係数を乗じることで行われてもよいし、制御量を０としてもよい。制御量を０にすれば、ドライバがターゲット以外の操作系を操作してもその操作に対応した操舵制御は行われないこととなる。また、ターゲット以外の操作系に対応する動作ができないように、操舵制御部１２Ａによって反力アクチュエータ２２を制御してステアリングハンドル２０を固定し入力がなされないようにしてもよい。以下、上記したような制御量の低減を総称して、「操作制限」ともいう。

また、操舵制御部１２Ａは、学習制御部１３ＡによるＮ点学習が終了すると、ターゲット以外の操作系における操作制限を解除する。すなわち、操舵制御部１２Ａは、学習制御部１３ＡによるＮ点学習が終了すると、ステアリングハンドル２０の回転操作、揺動操作、及び押し引き操作の各操作系における操作量に基づいて制御量を演算し、演算した制御量に従って車両Ｍの操舵制御を行う。

学習制御部１３Ａは、制御部１０ＡにおけるＮ点学習を制御する機能を有している。更に、本実施形態の学習制御部１３Ａは、ターゲットとなる操作系を記憶すると共に、ターゲットの操作系についてＮ点学習が行われる順番を記憶している。ここで、学習制御部１３Ａは、主操作である回転操作のみをターゲットとしてもよいし、回転操作に続いて副操作である揺動操作や押し引き操作をターゲットとしてもよい。例えば、図８のステップＳ１１に示すように、学習制御部１３Ａは、最初のターゲットを回転操作系とし、２番目のターゲットを揺動操作系としている。これにより、制御部１０Ａにおける各操作系のＮ点調整は、予め決められた順番で行われる。なお、学習制御部１３Ａに記憶されるターゲットの順番は、主操作である回転操作が最初とされる。また、学習制御部１３Ａは、車両Ｍの操舵制御において誤差に対する影響が大きい操作系ほど上位の順番（早い順番）とする。言い換えれば、学習制御部１３Ａは、誤差に対するドライバの感度が高い操作系ほど上位の順番とする。

また、学習制御部１３Ａは、操舵制御部１２Ａによる上記した操作制限が行われている間、ディスプレイ２３にウォーニングメッセージが表示されるよう、ディスプレイ２３を制御する。学習制御部１３Ａにより表示制御されるウォーニングメッセージとしては、例えば「揺動操作（又は押し引き操作）制限中」や、「揺動操作（又は押し引き操作）は、現在無効です」等が該当する。また、学習制御部１３Ａは、操舵制御部１２Ａにより操作制限が解除されると、ウォーニングメッセージの表示を終了するようにディスプレイ２３を制御する。

続いて、上記構成を有する操舵制御装置１Ａの動作について説明する。図７は、操舵制御装置１Ａにおける処理手順を示すフローチャート、図８は、図７中のターゲット選定処理の処理手順を示すフローチャート、図９は、図７中のN点学習処理の処理手順を示すフローチャートである。図７における処理は、制御部１０Ａによって所定の周期で繰り返し実行される。

まず、学習制御部１３Ａによって、ターゲットの操作系が選定される（Ｓ１Ａ）。ここでは、図８に示すように、学習制御部１３Ａに予め記憶されたターゲットの順番に従ってターゲットの操作系が選定される。ここでは、主操作である回転操作におけるＮ点学習が最初に行われる。

次に、操舵制御部１２Ａによって、ターゲット以外の操作系における操作制限が行われる（Ｓ２）。ステップＳ２で操作制限が行われる操作系は、Ｎ点学習が行われているターゲット以外の１つの操作系であってもよいし、複数の操作系であってもよい。例えば、回転操作系におけるＮ点学習が行われている間、その次にＮ点学習が行われる揺動操作系（次のターゲット）や、Ｎ点学習は行われない（ターゲットではない）操作系において操作制限を行うことができる。

次に、学習制御部１３Ａによって、ディスプレイ２３にウォーニングメッセージが表示されるように制御が行われる（Ｓ３）。

次に、ターゲットの操作系におけるＮ点学習が順次行われる（Ｓ４Ａ）。このＮ点学習における処理は、図９に示す処理手順に従って実行される。図９に示すＮ点学習処理が図４に示したＮ点学習処理と違う点は、ターゲット以外の操作系における操作量の絶対値｜θｊ｜が所定の操作量閾値θｔ未満であるか否かを判断するステップ４２を含まない点である。

次に、学習制御部１３Ａによって、ステップＳ４ＡにおけるＮ点学習がすべてのターゲットにおいて終了したか否かが判断される（図７のステップＳ５）。このステップＳ５でＮ点学習が終了していないと判断された場合、ステップＳ１Ａの処理に戻る。

ステップＳ５でＮ点学習が終了したと判断された場合、操舵制御部１２Ａによって、操作制限が解除される（Ｓ６）。そして、学習制御部１３Ａによって、ウォーニングメッセージの表示が終了するようにディスプレイ２３が制御される（Ｓ７）。以上の一連の処理によって、制御部１０ＡによるターゲットのＮ点学習が行われる。

本実施形態の操舵制御装置１Ａによれば、制御部１０ＡによってＮ点学習が行われる際、Ｎ点学習が行われるターゲット以外の操作系における制御量が低減されるため、Ｎ点学習が行われるターゲット以外の操作系が車両Ｍの操舵に及ぼす影響を低減することができる。よって、ターゲットの操作系におけるＮ点を精度良く学習することができる。そして、このようなＮ点学習を各ターゲットで行うことにより、複数の動作で操舵操作可能な操作部１８（図１参照）においても、各動作のＮ点を精度良く学習することができる。

また、複数の操作系における動作のＮ点学習が予め決められた順番で行われるため、異なる操作系でＮ点学習が同時に行われることはなく、各操作系におけるＮ点の誤差が概ね一定となり、操作系ごとの精度のばらつきを低減できる。

また、操作部１８における複数の動作のうち、ステアリングハンドルの回転動作のＮ点が最初に調整される。よって、回転動作以外の動作（揺動や押し引き）のＮ点が誤差をもって調整されても、回転動作のＮ点は既に調整されているため、その誤差が回転動作のＮ点に影響を及ぼすことを防止できる。

（第３実施形態）
図１０は、第３実施形態に係る操舵制御装置を示すブロック構成図である。図１０に示す本実施形態の操舵制御装置１Ｂの制御部１０Ｂが図６に示した第２実施形態の制御部１０Ａと違う点は、Ｎ点学習部１５に代えて、ターゲットの各操作系におけるＮ点取得時の走行状態の誤差分布を均等にするＮ点学習部（基準点調整ユニット）１５Ｂを備えた点である。

Ｎ点学習部１５Ｂは、Ｎ点学習部１５と同様、直進状態判断部１４によって車両Ｍは直進状態にあると判断された場合に、ターゲットにおけるＮ点を学習する機能を有している。更に、本実施形態のＮ点学習部１５Ｂは、ターゲットである各操作系におけるＮ点取得時の誤差を合計した値（以下、「Ｎ点誤差合計値」という）の絶対値が一定値未満となるようにＮ点学習を行う。より具体的には、Ｎ点学習部１５Ｂは、各操作系におけるＮ点取得時のヨーレートΔＹＲｉ及び横ＧΔＬＡｉの正負を判断する。これにより、ヨーレートを横軸とし、横Ｇを縦軸とした座標系での各操作系における誤差が位置する象限（第１象限〜第４象限；図１２参照）が判断される。以下、このような判断を、Ｎ点誤差の領域判断という。また、Ｎ点学習部１５Ｂは、各操作系における誤差が各象限に均等に配置されるようにＮ点学習を行う。以下、このような処理を、象限限定という。

続いて、上記構成を有する操舵制御装置１Ｂの動作について説明する。図１１は、操舵制御装置１Ｂにおける処理手順を示すフローチャートである。図１１における処理は、制御部１０Ｂによって所定の周期で繰り返し実行される。

図１１に示す制御部１０Ｂによる処理が図７に示した制御部１０Ａによる処理と違う点は、ステップＳ４のＮ点学習に続き、Ｎ点誤差の領域判断を行うステップＳ２０を含む点と、このステップＳ２０に続き、象限限定を行うステップＳ３０を含む点である。

ステップＳ２０では、Ｎ点学習部１５Ｂによって、ターゲットの各操作系におけるＮ点取得時のヨーレートΔＹＲｉ及び横ＧΔＬＡｉの正負が判断される。例えば、ヨーレートΔＹＲｉ及び横ＧΔＬＡｉがいずれも正の場合、図１２の例における点Ｐ１のように、その操作系における誤差は第１象限Ｑ１に位置していると判断される。また、ヨーレートΔＹＲｉが負で横ＧΔＬＡｉが正の場合、図１２の例における点Ｐ４のように、その操作系における誤差は第４象限Ｑ４に位置していると判断される。なお、図１２中の象限Ｑ１〜Ｑ４は、ヨーレート閾値ＹＲｔ及び横Ｇ閾値ＬＡｔにより規定される領域である。

次に、ステップＳ３０では、Ｎ点学習部１５Ｂによって、各操作系における誤差が各象限に均等に配置されるよう、Ｎ点学習が行われる。すなわち、図１２に示す例のように、副操作系が４つある場合において、副操作系誤差Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は、第１象限Ｑ１，第３象限Ｑ３，第２象限Ｑ２，第４象限Ｑ４にそれぞれ位置するよう、Ｎ点学習が行われる。ここで、図１２に示す座標系の原点Ｘは、車両Ｍの走行状態のＮ点Ｘ（すなわち直進状態）に相当する。

言い換えれば、ステップＳ３０では、Ｎ点誤差合計値の絶対値が一定値未満となるようにＮ点学習が行われる。なお、この一定値は、略０とすることができる。すなわち、以下の式（１）及び（２）が成り立つように、Ｎ点学習を行ってもよい。
ΣΔＹＲｉ≒０・・・（１）
ΣΔＬＡｉ≒０・・・（２）

本実施形態の操舵制御装置１Ｂによれば、Ｎ点学習部１５Ｂによって、ターゲットの各操作系におけるＮ点誤差合計値の絶対値が一定値未満（又は略０）となるようにＮ点学習が行われるため、各操作系におけるＮ点の誤差の平均を小さくすることができる。よって、各動作のＮ点を高精度な状態に保つことができる。

なお、ステップＳ２０，Ｓ３０の処理において、図１３に示す例のように、回転操作における誤差である主操作系誤差Ｎを中心として、その周りに副操作系の誤差である副操作系誤差Ｐ１〜Ｐ４を配置するようにＮ点学習を制御してもよい。言い換えれば、Ｎ点誤差合計値が主操作系誤差Ｎと略等しくなるようにＮ点学習を行ってもよい。すなわち、以下の式（３）及び（４）が成り立つように、Ｎ点学習を行ってもよい。
ΣΔ（ＹＲｉーＹＲ０）≒０・・・（３）
ΣΔ（ＬＡｉーＬＡ０）≒０・・・（４）

ここで、上記式（３）及び（４）において、
ＹＲ０：主操作系のヨーレート誤差
ＬＡ０：主操作系の横Ｇ誤差
である。また、図１３中の象限Ｒ１〜Ｒ４は、主操作系を基準としたヨーレート閾値ＹＲ０ｔ及び横Ｇ閾値ＬＡ０ｔにより規定される領域である。

なお、上記のような主操作系誤差Ｎを中心とした象限限定は、まず主操作系のＮ点学習を行った後に、副操作系の誤差がその周りに配置されるようＮ点学習行うことにより実行される。或いは、まず副操作系のＮ点学習を行った後に、副操作系の誤差範囲の中心に主操作系の誤差が配置されるようＮ点学習を行うことにより実行されてもよい。このようなＮ点学習処理によれば、各操作系における誤差のばらつきをより一層低減できる。

また、図１２及び図１３に示した例では、理解を容易にするため、各操作系において、ヨーレート閾値ＹＲｔ及び横Ｇ閾値ＬＡｔ、或いは主操作系を基準としたヨーレート閾値ＹＲ０ｔ及び横Ｇ閾値ＬＡ０ｔが等しいものとしたが、操作系毎に異なる閾値を設定してもよい。

（第４実施形態）
図１４は、第４実施形態に係る操舵制御装置を示すブロック構成図である。図１４に示す本実施形態の操舵制御装置１Ｃの制御部１０Ｃが図６に示した第２実施形態の制御部１０Ａと違う点は、操舵制御部１２Ａに代えて、主操作系の操作制限を行わない操舵制御部１２Ｃを備えた点と、学習制御部１３Ａに代えて、主操作系のＮ点学習を最初に完了させ、次いでターゲットの副操作系を選定する学習制御部１３Ｃを備えた点である。

操舵制御部１２Ｃは、操舵制御部１２Ａと同様、ステアリングハンドル２０の回転操作、揺動操作、及び押し引き操作の各操作系における操作量に基づいて制御量を演算し、演算した制御量に従って車両Ｍの操舵制御を行う機能を有している。更に、本実施形態の操舵制御部１２Ｃは、ターゲットの副操作系におけるＮ点学習が行われる間、そのターゲット以外の副操作系における制御量を低減する一方で、主操作系の操作制限は行わない。また、操舵制御部１２Ｃは、学習制御部１３ＣによるＮ点学習が終了すると、ターゲット以外の副操作系における操作制限を解除する。

学習制御部１３Ｃは、学習制御部１３Ａと同様、操舵制御部１２Ｃによる副操作系の操作制限が行われている間のウォーニングメッセージ表示制御や、このウォーニングメッセージの表示終了制御を行う機能を有している。更に、本実施形態の学習制御部１３Ｃは、まず主操作系のＮ点学習が行われ、主操作系のＮ点学習が完了するようにＮ点学習部１５を制御する。その後、学習制御部１３Ｃは、ターゲットの副操作系を選定すると共に、選定した副操作系のＮ点学習が行われるようにＮ点学習部１５を制御する。

続いて、上記構成を有する操舵制御装置１Ｃの動作について説明する。図１５は、操舵制御装置１Ｃにおける処理手順を示すフローチャートである。図１５における処理は、制御部１０Ｃによって所定の周期で繰り返し実行される。

まず、学習制御部１３Ｃによって、最初に主操作系のＮ点学習が行われ、主操作系のＮ点学習が完了するようにＮ点学習部１５が制御される（Ｓ５０）。次に、学習制御部１３Ｃによって、ターゲットの副操作系が選定されると共に、選定された副操作系のＮ点学習が行われるようにＮ点学習部１５が制御される（Ｓ５１）。

次に、操舵制御部１２Ｃによって、ターゲットの副操作系におけるＮ点学習が行われる間、そのターゲット以外の副操作系における制御量が低減される（Ｓ５２）。ステップＳ５２で操作制限が行われる副操作系は、Ｎ点学習が行われているターゲット以外の１つの副操作系であってもよいし、複数の副操作系であってもよい。

本実施形態の操舵制御装置１Ｃによれば、副操作系において動作のＮ点学習を行う際、主操作系における操作制限は行わないため、主動作による車両Ｍの操作を支障なく行うことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、いわゆるステアバイワイヤによる車両操舵機構２１を用いた場合について説明したが、本発明は、ステアリングハンドル２０と車両操舵機構２１とが機構的に連結された操舵機構にも適用できる。また、上記実施形態では、Ｎ点学習を行う場合について説明したが、本発明は、ゲインやオフセットも含めた全般的な基準点の調整（初期化）に適用することもできる。また、各操作系のＮ点学習において、副操作系のＮ点学習頻度に比して主操作系のＮ点学習頻度を高くするなど、ターゲットは適宜選定することができる。

また、上記実施形態では、基準点は、操舵操作部により入力される入力値の中立点である場合について説明したが、中立点である場合に限られず、中立点とは異なる所定の点であってもよい。

また、上記実施形態では、学習制御部１３は、ターゲット以外の操作系における操作量の絶対値が所定の操作量閾値未満である場合にN点学習を行うように制御する場合について説明したが、ターゲット以外の操作系における操作量の絶対値が所定の操作量閾値未満であっても、その操作量の変化速度（例えば操作角速度）が所定値を越えている場合にはN点学習を行わないように制御することもできる。更に、学習制御部１３は、ターゲット以外の操作系における操作量の絶対値が一定時間連続して所定の操作量閾値未満であることを条件としてN点学習を行うように制御してもよい。

更にまた、上記実施形態では、Ｎ点学習部１５は、車両Ｍが直進状態にあると判断された時点（一定時間Ｔ_０が経過した時点）におけるターゲットの操作量θｉ０をN点とし、同じ時点でのヨーレートΔＹＲｉ及び横ＧΔＬＡｉをＮ点取得時の誤差とする場合について説明したが、N点やＮ点取得時の誤差の値は、一定時間Ｔ_０が経過した時点における値に限られない。例えば、Ｎ点学習部１５は、一定時間Ｔ_０内におけるターゲットの操作量θｉの平均値を演算してこの平均値をN点としてもよく、また、一定時間Ｔ_０内におけるヨーレートＹＲ及び横ＧＬＡｉの平均値を演算してこれらの平均値をＮ点取得時の誤差としてもよい。

本発明によれば、複数の動作で操舵操作可能な操舵操作部において各動作の基準点を精度良く調整することができる。

１，１Ａ〜１Ｃ…操舵制御装置、１０，１０Ａ〜１０Ｃ…制御部、１４…直進状態判断部（走行状態判断手段）、１５，１５Ｂ…Ｎ点学習部（基準点調整ユニット）、１９…ステアリングシャフト、２０…ステアリングハンドル、ＬＳ…軸線、Ｍ…車両、θｉ，θｊ…操作量、θｔ…操作量閾値（所定値）、ＬＡｔ…横Ｇ閾値（一定値）、ΔＬＡｉ…横Ｇ誤差（差分値）、ＹＲｔ…ヨーレート閾値（一定値）、ΔＹＲｉ…ヨーレート誤差（差分値）。

Claims (9)

1. 異なる複数の動作で操舵操作可能な操舵操作部と、
   前記複数の動作のそれぞれにより入力される入力値に基づいて、前記複数の動作に対応する複数の操作系で車両の操舵制御を行う制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記複数の操作系のうち少なくとも１つの操作系において動作の基準点を調整するにあたり、前記基準点が調整される操作系以外の操作系のうち少なくとも１つの操作系における操作量の絶対値が所定値未満であることを条件として前記基準点を調整する、
   操舵制御装置。
2. 異なる複数の動作で操舵操作可能な操舵操作部と、
   前記複数の動作のそれぞれにより入力される入力値に基づいて、前記複数の動作に対応する複数の操作系で車両の操舵制御を行う制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記複数の操作系のうち少なくとも１つの操作系において動作の基準点を調整する際、基準点が調整される操作系以外の操作系のうち少なくとも１つの操作系における制御量を低減する、
   操舵制御装置。
3. 前記制御部は、前記複数の操作系に含まれる一の操作系における動作の基準点を調整している間、前記一の操作系とは別の他の操作系における動作の基準点は調整しない、
   請求項１又は２記載の操舵制御装置。
4. 前記制御部は、前記複数の操作系における動作の基準点を予め決められた順番で調整する、
   請求項１〜３のいずれか一項記載の操舵制御装置。
5. 前記操舵操作部における前記複数の動作は、ステアリングハンドルを前記ステアリングハンドルに連結されたステアリングシャフトの軸線回りに回転させる回転動作を含み、
   前記制御部は、前記回転動作に対応する操作系における基準点の調整を最初に行う、
   請求項４記載の操舵制御装置。
6. 前記制御部は、
   基準走行状態に対する前記車両の走行状態の差分値を演算し、演算した差分値の絶対値が一定時間連続して所定の閾値未満である場合に、前記車両は基準走行状態にあると判断する走行状態判断ユニットと、
   前記走行状態判断ユニットによって前記車両は基準走行状態にあると判断された場合に、調整対象の各操作系における基準点調整時の前記差分値を合計した値の絶対値が一定値未満となるように基準点を調整する基準点調整ユニットと、を有する、
   請求項１〜５のいずれか一項記載の操舵制御装置。
7. 前記操舵操作部における前記複数の動作は、主動作と、前記主動作以外の副動作とを含んでおり、
   前記制御部は、前記副動作に対応する副操作系において動作の基準点を調整する際、前記主動作に対応する主操作系における制御量の低減は行わない、
   請求項１〜６のいずれか一項記載の操舵制御装置。
8. 前記制御部は、前記車両の速度が所定の速度よりも大きい場合に、前記複数の操作系のうち少なくとも１つの操作系において動作の基準点を調整する、
   請求項１〜７のいずれか一項記載の操舵制御装置。
9. 前記制御部は、前記車両のヨーレートおよび横Ｇの少なくとも一方に基づいて、前記複数の操作系のうち少なくとも１つの操作系において動作の基準点を調整する、
   請求項１〜８のいずれか一項記載の操舵制御装置。

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