JP2016101784A - 自動運転装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動運転中に車両に何らかの異常状態が生じた場合には、その異常状態を判定して、自動運転システム自体が、最適な操舵系を構成することにより、車両の異常状態をできる限り回避することができる、自動運転装置を提供すること。【解決手段】ＥＰＳ用マイコン５０は、指令状態量がモータ回転角度の場合であって、モータ回転角度の指令値に対して、そのフィードバック値である、モータ回転角度センサ２２で検出されたモータ回転角度とのモータ回転角度偏差値が所定モータ回転角度偏差値２（Δθ２）以上となる、車両の状態判定条件の場合には、自動運転用マイコン３０は、第３の構成手段を選択し、モータ回転角度偏差値が所定モータ回転角度偏差値１（Δθ１）以下になるまで、モータ回転角度偏差値が小さくなる方向に指令状態量である自動運転指令モータ電流データを付与する構成とした。【選択図】図４

Description

本発明は、自動運転装置に関するものである。

従来自動運転を行う場合には、自動運転可能な乗用車の「自動」と「マニュアル」との切り替えには、スイッチ等が必要であった。しかし、このような構成では、「自動」から「マニュアル」へスイッチ等を切り替えるのは、機械誤動作等、緊急時に対応が遅れる可能性があり、また、「マニュアル」から「自動」にスイッチを切り替えるのは、そのスイッチ操作自体を運転操舵中におこなわなければならないこととなり、望ましくない。

例えば、特許文献１に記載の自動操舵装置では、トルクセンサを備えており、自動操舵中に、操舵トルク値が所定値以上になった場合には、運転者が意図的に操舵したと判断して、自動運転から手動運転に切り替える。

特開平０９−２４０５０２号公報

しかし、上記方法では、自動運転中に車両に何らかの異常が生じた場合には、運転者が操舵系を操作するしか、異常状態から抜け出す手段がない。そのため、運転者が何の異常により、車両状態が異常状態になったか判断できない場合でも、無闇に操舵を繰り返す虞があった。

本発明の目的は、自動運転中に車両に何らかの異常状態が生じた場合には、その異常状態を判定して、自動運転システム自体が、最適な操舵系を構成することにより、車両の異常状態をできる限り早期に回避することができる、自動運転装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、所定周期毎に入力される指令状態量に基づいて、操舵機構のモータの状態量制御を実行する第１の制御手段、及び車両の状態判定条件に応じて前記状態量制御を選択する第２の制御手段を備え、前記第１の制御手段は、操舵機構のアクチュエータの位置制御部、速度制御部、及び電流制御部から構成される第１の構成手段と、操舵機構のアクチュエータの速度制御部、及び電流制御部から構成される第２の構成手段と、操舵機構のアクチュエータの電流制御部から構成される第３の構成手段の３つの構成手段を有し、前記第２の制御手段は、車両の状態判定条件に応じて、前記第１の構成手段、又は、前記第２の構成手段、又は、前記第３の構成手段を選択するとともに、所定周期毎に入力される指令状態量を生成する自動運転装置において、車速を検出する車速センサと、前記モータの回転角度を検出するモータ回転角度センサとを、更に備え、前記第１の制御手段は、前記指令状態量がモータ回転角度の場合であって、前記モータ回転角度の指令値に対して、そのフィードバック値である、前記モータ回転角度センサで検出されたモータ回転角度とのモータ回転角度偏差値が所定モータ回転角度偏差値２以上となる、前記車両の状態判定条件の場合には、前記第２の制御手段は、前記第３の構成手段を選択し、前記モータ回転角度偏差値が所定モータ回転角度偏差値１以下になるまで、前記モータ回転角度偏差値が小さくなる方向に、前記指令状態量である自動運転指令モータ電流データを付与することを、要旨とする。

本請求項の自動運転装置では、第１の制御手段は、指令状態量がモータ回転角度の場合であって、モータ回転角度の指令値に対して、そのフィードバック値である、モータ回転角度センサで検出されたモータ回転角度とのモータ回転角度偏差値が所定モータ回転角度偏差値２以上となる、車両の状態判定条件の場合には、第２の制御手段は、第３の構成手段を選択し、モータ回転角度偏差値が所定モータ回転角度偏差値１以下になるまで、モータ回転角度偏差値が小さくなる方向に、指令状態量である自動運転指令モータ電流データを付与する構成とした。

即ち、指令状態量がモータ回転角度の場合であって、モータ回転角度の指令値に対して、そのフィードバック値である、モータ回転角度センサで検出されたモータ回転角度とのモータ回転角度偏差値が所定モータ回転角度偏差値２以上の場合には、車両がモータ回転角度の指令値に対して、異常な状態（例えば、轍にはまった等）になったと判断し、早期に車両がモータ回転角度の指令値に追従できる制御を選択する。例えば、自動運転制御の基本制御である操舵機構のアクチュエータの位置制御部には、モータ回転角度の指令値に対してモータ回転角度がフィードバックされ、それらのモータ回転角度偏差値を極力、早期に小さくする比例制御部が構成されている。しかし、通常の車両状態であれば比例制御部のみの構成で問題はないが、車両が轍等はまった場合には、比例制御部のみの構成では、応答性が遅く、早期にモータ回転角度を正常状態に復帰させることが困難になる。
そのため、第１の制御手段のうちの第３の構成手段、即ち、電流制御部を使用することが最適である。電流制御部の制御周期は、位置制御部の制御周期に比較して５倍程早く、又、制御系が比例制御＋積分制御＋微分制御で構成されているため、高速応答ができる。このような電流制御部の電流指令値によって、モータ回転角度偏差値が小さくなる方向に自動運転指令モータ電流データを付与することによって、車両がモータ回転角度の指令値に対して、早く追従できるようになる。

本発明によれば、自動運転中に車両に何らかの異常状態が生じた場合には、その異常状態を判定して、自動運転システム自体が、最適な操舵系を構成することにより、車両の異常状態をできる限り早期に回避することができる、自動運転装置を提供することができる。

本実施形態における自動運転装置の概略構成図。 本実施形態における自動運転装置の自動運転ＥＣＵの制御ブロック図。 本実施形態における自動運転装置のＥＰＳＥＣＵの制御ブロック図。 本実施形態における自動運転ＥＣＵの処理手順を示すフローチャート図。 本実施形態における自動運転指令モータ電流データ生成マップ図。

以下、コラム型の電動パワーステアリング装置（以下、ＥＰＳという）を備えた自動運転装置１に具体化した本発明の一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、所定周期毎に入力される指令モータ回転角度データ（指令状態量）に基づいて操舵機構のモータ回転角制御を行う本実施形態の自動運転装置は、所定周期毎に入力される自動運転指令モータ回転角度データθｒ*を車内ネットワーク９０（ＣＡＮ）を介して、ＥＰＳＥＣＵ２７に送信する上位コントローラである自動運転ＥＣＵ２９を有している。

次に、本実施形態のＥＰＳについて説明する。図1に示すように、本実施形態のＥＰＳにおいて、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック軸５と連結されている。ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸５の往復直線運動に変換される。

尚、本実施形態のステアリングシャフト３は、コラムシャフト８、インターミディエイトシャフト９、及びピニオンシャフト１０を連結してなる。そして、このステアリングシャフト３の回転に伴うラック軸５の往復直線運動が、同ラック軸５の両端に連結されたタイロッド１１を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪１２の操舵角が変更されるようになっている。

また、ＥＰＳは、モータ２１を駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置としてのＥＰＳアクチュエータ２４と、ＥＰＳアクチュエータ２４の作動を制御するＥＰＳＥＣＵ２７とを備えている。

本実施形態のＥＰＳアクチュエータ２４は、コラム型のＥＰＳアクチュエータであり、その駆動源であるモータ２１は、減速機構２３を介してコラムシャフト８と駆動連結されている。そして、同モータ２１の回転を減速機構２３により減速してコラムシャフト８に伝達することによって、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成となっている。

一方、ＥＰＳＥＣＵ２７には、車速センサ２５、及びモータ回転角度センサ２２が接続されており、ＥＰＳＥＣＵ２７は、これら各センサの出力信号に基づいて、車速Ｖ、及び実モータ回転角度θｒを検出する。

次に、本実施形態の自動運転装置における電気的構成について説明する。
図２は、本実施形態の自動運転装置の自動運転ＥＣＵ２９の制御ブロック図である
同図に示すように、自動運転ＥＣＵ２９は、ＧＰＳ又はカーナビ等から転送されて
くる上位位置情報θcon、自動運転モード切替判定部３５（速度制御＋電流制御）の有効無効を判定する判定信号（本実施例では使用せず）、及びモータ回転角度センサ２２から検出される実モータ回転角度θｒを入力とする。

そして、自動運転ＥＣＵ２９は、指令状態量である自動運転指令モータ回転角度データθｒ*、自動運転指令モータ回転速度データωｒ１*、及び自動運転指令モータ電流データＩｒ１*、自動運転モード切替フラグＦＬＧ１（自動速度制御）、及び自動運転モード切替フラグＦＬＧ２（自動電流制御）を車内ネットワーク９０（ＣＡＮ）を介して、ＥＰＳＥＣＵ２７に送信する。

次に、自動運転ＥＣＵ２９の各機能を詳述する。第２の制御手段である自動運転用マイコン３０は、自動運転指令モータ回転角度データθｒ*生成部３１において、上位位置情報θconを受信した後、自動運転車両異常フラグＦＬＧＡＢ１がＯＦＦ、且つ、モータ回転角度偏差値異常フラグＦＬＧＡＢ２がＯＦＦの場合には、車両及び路面状態を正常と判断して、所定の周期で自動運転指令モータ回転角度データθｒ*を生成する。そして、自動運転用マイコン３０は、生成された自動運転指令モータ回転角度データθｒ*を、自動運転指令モータ回転角度データθｒ*出力部３２を介して、ＥＰＳＥＣＵ２７へ出力する。

次に、自動運転用マイコン３０は、自動運転モード切替判定部３６（電流制御）において、モータ回転角度偏差値異常を判定する（モータ回転角度偏差値異常判定部４０）。自動運転用マイコン３０は、自動運転指令モータ回転角度データθｒ*生成部３１から出力された、自動運転指令モータ回転角度データθｒ*と、実モータ回転角度θｒの差分からモータ回転角度偏差値Δθｒを演算する。そして、自動運転用マイコン３０は、モータ回転角度偏差値Δθｒの絶対値が状態判定条件である所定モータ回転角度偏差値１であるΔθ１以下の場合には、車両に異常がないと判断して、自動運転を継続する。

そして、自動運転用マイコン３０は、モータ回転角度偏差値Δθｒの絶対値が状態判定条件である所定モータ回転角度偏差値２であるΔθ２以上の場合には、自動運転指令モータ回転角度データθｒ*による自動運転継続が危険であると判定し、モータ回転角度偏差値異常フラグＦＬＧＡＢ２をＯＮにして、自動運転指令モータ回転角度データθｒ*生成部３１の機能を停止し、自動運転モード切替部４１（電流制御）をアクテイブにする。更に、自動運転用マイコン３０は、自動運転モード切替フラグＦＬＧ２（自動電流制御）を、ＥＰＳＥＣＵ２７へ出力する。

そして、自動運転用マイコン３０は、所定の周期で最適な自動運転指令モータ電流データＩｒ１*を自動運転指令モータ電流データＩｒ１*生成部４２で生成する。そして、自動運転用マイコン３０は、自動運転指令モータ電流データＩｒ１*生成部４２で生成した自動運転指令モータ電流データＩｒ１*を自動運転指令モータ電流データＩｒ１*出力部４３を介して、ＥＰＳＥＣＵ２７へ出力する。

図３は、本実施形態のＥＰＳＥＣＵ２７の制御ブロック図である
同図に示すように、ＥＰＳＥＣＵ２７は、自動運転時の制御系を構築する第１の制御手段であるＥＰＳ用マイコン５０と、モータ２１の実モータ電流Ｉｒを検出する電流センサ６０で構成されている。

ＥＰＳＥＣＵ２７は、自動運転ＥＣＵ２９よりＣＡＮ９０を介して送信されてくる、指令状態量である自動運転指令モータ回転角度データθｒ*、自動運転指令モータ回転速度データωｒ１*、自動運転指令モータ電流データＩｒ１*、及び自動運転モード切替フラグＦＬＧ１（自動速度制御）、自動運転モード切替フラグＦＬＧ２（自動電流制御）を入力し、モータ２１を回転させるモータ回転制御指令を生成し、モータ２１に出力する。

更に、ＥＰＳＥＣＵ２７は、モータ回転角度センサ２２で検出した実モータ回転角度θｒを自動運転ＥＣＵ２９へＣＡＮ９０を介して送信する。自動運転用マイコン３０は、実モータ回転角度θｒを使用して、モータ回転角度偏差値異常判定部４０でモータ回転角度偏差値Δθｒを演算する。

次に、ＥＰＳＥＣＵ２７の各機能を詳述する。ＥＰＳ用マイコン５０は、所定の周期で送信されてくる自動運転指令モータ回転角度データθｒ*と、実モータ回転角度θｒを位置減算器７０で減算し、モータ回転角度偏差値Δθｒを生成する。

そして、ＥＰＳ用マイコン５０は、モータ回転角度偏差値Δθｒを後段の状態量制御を実行する位置制御部５１に入力し、比例制御（Ｐ制御）を実行し、位置制御部より生成された指令モータ回転速度データωｒ０*を自動運転モード切替部５２（速度制御）に出力する。

位置制御部より生成された指令モータ回転速度データωｒ０*は、後段の速度制御用の自動運転モード切替部５２の自動運転モード切替部a接点５２aに入力される。速度制御用の自動運転モード切替部５２は、入力用として、自動運転モード切替部a接点５２aと、自動運転モード切替部ｂ接点５２ｂ、及び出力用として自動運転モード切替部ｃ接点５２ｃを有している。

位置制御部より生成された指令モータ回転速度データωｒ０*は、自動運転モード切替部a接点５２aに入力され、自動運転ＥＣＵ２９からＣＡＮ９０を介して、所定の周期で送信されてくる自動運転指令モータ回転速度データωｒ１*は、自動運転モード切替部ｂ接点５２ｂに入力される。

そして、自動運転モード切替部５２は、自動運転ＥＣＵ２９からＣＡＮ９０を介して送信されてくる自動運転モード切替フラグＦＬＧ１（自動速度制御）にて切り替えられる。即ち、自動運転モード切替フラグＦＬＧ１（自動速度制御）がＯＮの場合は、自動運転モード切替部５２は、自動運転モード切替部ｂ接点５２ｂと自動運転モード切替部ｃ接点５２ｃが接続される。

次に、ＥＰＳ用マイコン５０は、自動運転モード切替部５２から入力される最終指令モータ回転速度データωｒ*と、モータ回転角度センサ２２から検出された実モータ回転角度θｒを微分器５８で微分して得られた実モータ回転速度ωｒを速度減算器７１で減算し、モータ回転速度偏差値Δωｒを生成する。

そして、ＥＰＳ用マイコン５０は、モータ回転速度偏差値Δωｒを後段の速度制御部５３に入力し、比例制御＋積分制御＋微分制御（ＰＩＤ制御）を実行し、速度制御部より生成された指令モータ電流データＩｒ０*を出力する。

速度制御部より生成された指令モータ電流データＩｒ０*は、後段の電流制御用の自動運転モード切替部５４の自動運転モード切替部a接点５４aに入力される。電流制御用の自動運転モード切替部５４は、入力用として、自動運転モード切替部a接点５４aと、自動運転モード切替部ｂ接点５４ｂ、及び出力用として自動運転モード切替部ｃ接点５４ｃを有している。

速度制御部より生成された指令モータ電流データＩｒ０*は、は、自動運転モード切替部a接点５４aに入力され、自動運転ＥＣＵ２９からＣＡＮ９０を介して、所定の周期で送信されてくる自動運転指令モータ電流データＩｒ１*は、自動運転モード切替部ｂ接点５４ｂに入力される。

そして、自動運転モード切替部５４は、自動運転ＥＣＵ２９からＣＡＮ９０を介して送信されてくる自動運転モード切替フラグＦＬＧ２（自動電流制御）にて切り替えられる。即ち、自動運転モード切替フラグＦＬＧ２（自動電流制御）がＯＮの場合は、自動運転モード切替部５４は、自動運転モード切替部ｂ接点５４ｂと自動運転モード切替部ｃ接点５４ｃが接続される。

次に、ＥＰＳ用マイコン５０は、自動運転モード切替部５４から入力される最終指令モータ電流データＩｒ*と、電流センサ６０から検出された実モータ電流Ｉｒを電流減算器７２で減算し、モータ電流偏差値ΔＩｒを生成する。

そして、ＥＰＳ用マイコン５０は、モータ電流偏差値ΔＩｒを後段の電流制御部５５に入力し、比例制御＋積分制御＋微分制御（ＰＩＤ制御）を実行し、モータ電圧指令Ｖ＊を生成する。電流制御部５５で生成されたモータ電圧指令Ｖ＊は、後段のＰＷＭ出力部５６に入力される。ＰＷＭ出力部５６は、後段の駆動回路部５７を駆動するモータ制御信号を生成してモータ２１に出力する。

次に、本実施形態における自動運転用マイコン３０による自動運転ＥＣＵ２９の処理手順について図４に基づいて説明する。
最初に、自動運転用マイコン３０は、自動運転指令モータ回転角度データθｒ*を生成する（ステップＳ１０１）。次に、自動運転用マイコン３０は、自動運転指令モータ回転角度データθｒ*を出力する（ステップＳ１０２）。次に、自動運転用マイコン３０は、実モータ回転角度θｒを読み込む（ステップＳ１０３）。そして、自動運転用マイコン３０は、モータ回転角度偏差値Δθｒを演算する（Δθｒ＝θｒ*−θｒ、ステップＳ１０４）。

そして、自動運転用マイコン３０は、モータ回転角度偏差値Δθｒの絶対値が所定モータ回転角度偏差値２（Δθ２）以上か否かを判定する（ステップＳ１０７）。そして、自動運転用マイコン３０は、モータ回転角度偏差値Δθｒの絶対値が所定モータ回転角度偏差値２（Δθ２）より小さい場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）には、次に、自動運転用マイコン３０は、モータ回転角度偏差値Δθｒの絶対値が所定モータ回転角度偏差値１（Δθ１）以下か否かを判定する（ステップＳ１０８）。

そして、自動運転用マイコン３０は、モータ回転角度偏差値Δθｒの絶対値が所定モータ回転角度偏差値１（Δθ１）以下の場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）には、ＥＰＳ用マイコン５０にて、自動運転（位置制御）を実行する（ステップＳ１０９）。

一方、自動運転用マイコン３０は、モータ回転角度偏差値Δθｒの絶対値が所定モータ回転角度偏差値２（Δθ２）以上の場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、又は、モータ回転角度偏差値Δθｒの絶対値が所定モータ回転角度偏差値１（Δθ１）より大きい場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）には、自動運転モード切替部４１（電流制御）にて、自動運転モードを電流制御に切り替え、自動運転モード切替フラグＦＬＧ２（自動電流制御）をＯＮにして出力する（ステップＳ１１２）。

そして、自動運転用マイコン３０は、自動運転指令モータ電流データＩｒ１*生成部４２にて、自動運転指令モータ電流データＩｒ１*を生成し（ステップＳ１１３）、自動運転指令モータ電流データＩｒ１*出力部４３にて、自動運転指令モータ電流データＩｒ１*を出力し（ステップＳ１１４）、ＥＰＳ用マイコン５０にて、自動運転（電流制御）を実行する（ステップＳ１１５）。

次に、本実施形態における自動運転指令モータ電流データ生成マップ図について、図５を用いて説明する。
図５の横軸はモータ回転角度偏差値Δθｒ、縦軸はアシスト力を発生させる自動運転指令モータ電流データＩｒ１*である。モータ回転角度偏差値Δθｒが大きいほど、早期にモータ回転角度偏差値Δθｒを小さくするために、自動運転指令モータ電流データＩｒ１*は大きくなるように構成されている。しかもその大きさには、車速Ｖの要素も加味されており、車速Ｖが小さい程、同じモータ回転角度偏差値Δθｒに対して、自動運転指令モータ電流データＩｒ１*が大きくなるように構成されたマップである。

次に、上記のように構成された本実施形態の自動運転装置１の作用及び効果について説明する。
所定周期毎に入力される指令状態量に基づいて、操舵機構のモータ２１の状態量制御を実行するＥＰＳ用マイコン５０（第１の制御手段）、及び車両の状態判定条件に応じて前記状態量制御を選択する自動運転用マイコン３０（第２の制御手段）を備え、ＥＰＳ用マイコン５０は、操舵機構のアクチュエータ２４の位置制御部５１、速度制御部５３、及び電流制御部５５から構成される第１の構成手段と、操舵機構のアクチュエータの速度制御部５３、及び電流制御部５５から構成される第２の構成手段と、操舵機構のアクチュエータの電流制御部５５から構成される第３の構成手段の３つの構成手段を有し、自動運転用マイコン３０は、車両の状態判定条件に応じて、第１の構成手段、又は、第２の構成手段、又は、第３の構成手段を選択するとともに、所定周期毎に入力される指令状態量を生成する自動運転装置において、車速Ｖを検出する車速センサ２５と、モータ２１の回転角度を検出するモータ回転角度センサ２２とを、更に備え、ＥＰＳ用マイコン５０は、指令状態量がモータ回転角度の場合であって、モータ回転角度の指令値に対して、そのフィードバック値である、モータ回転角度センサ２２で検出されたモータ回転角度とのモータ回転角度偏差値が所定モータ回転角度偏差値２（Δθ２）以上となる、車両の状態判定条件の場合には、自動運転用マイコン３０は、第３の構成手段を選択し、モータ回転角度偏差値が所定モータ回転角度偏差値１（Δθ１）以下になるまで、モータ回転角度偏差値が小さくなる方向に、指令状態量である自動運転指令モータ電流データを付与する構成とした。

即ち、指令状態量がモータ回転角度の場合であって、モータ回転角度の指令値に対して、そのフィードバック値である、モータ回転角度センサ２２で検出されたモータ回転角度とのモータ回転角度偏差値が所定モータ回転角度偏差値２（Δθ２）以上の場合には、車両がモータ回転角度の指令値に対して、異常な状態（例えば、轍にはまった等）になったと判断し、早期に車両がモータ回転角度の指令値に追従できる制御を選択する。例えば、自動運転制御の基本制御である操舵機構のアクチュエータ２４の位置制御部５１には、モータ回転角度の指令値に対してモータ回転角度がフィードバックされ、それらのモータ回転角度偏差値を極力、早期に小さくする比例制御部（Ｐ制御）が構成されている。しかし、通常の車両状態であれば比例制御部のみの構成で問題はないが、車両が轍等はまった場合には、比例制御部のみの構成では、応答性が遅く、早期にモータ回転角度を正常状態に復帰させることが困難になる。
そのため、ＥＰＳ用マイコン５０（第１の制御手段）のうちの第３の構成手段、即ち、電流制御部５５を使用することが最適である。電流制御部５５の制御周期は、位置制御部５１の制御周期に比較して５倍程早く、又、制御系が比例制御＋積分制御＋微分制御で構成されているため、高速応答ができる。このような電流制御部５５の電流指令値によって、モータ回転角度偏差値が小さくなる方向に自動運転指令モータ電流データを付与することによって、車両がモータ回転角度の指令値に対して、早く追従できるようになる。

その結果、自動運転中に車両に何らかの異常状態が発生した場合には、その異常状態を判定して、自動運転システム自体が、最適な操舵系を構成することにより、車両の異常状態をできる限り回避することができる。

尚、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、モータ回転角度偏差値の大きさにより、自動運転装置を第１の構成手段から第３の構成手段で制御する制御系に切り替えたが、ヨーレート、又は、横Ｇの大きさによって制御系を切り替えても良い。

・本実施形態では、モータ回転角度偏差値の大きさが規定値から外れた時点で直ちに、制御系を切り替えたが、モータ回転角度偏差値の大きさが規定値から外れた時点から所定の時間が経過してから制御系を切り替えても良い。

・本実施形態では、本発明を第１の制御手段としてのＥＰＳ用マイコン５０、及び第２の制御手段としての自動運転用マイコン３０の２個のマイコンを用いて具体化したが、第１の制御手段、及び第２の制御手段を１個のマイコンで具体化してもよい。

・本実施形態では、本発明をコラムアシストＥＰＳに具体化したが、本発明をラックアシストＥＰＳやピニオンアシストＥＰＳに適用してもよい。

・本実施形態では、本発明をＥＰＳアクチュエータ２４の駆動源であるモータ２１として、ＤＣモータに具体化したが、本発明を三相のブラシレスＤＣモータ、誘導モータ、及びステッピングモータとしてもよい。

１：自動運転装置、２：ステアリング、３：ステアリングシャフト、
４：ラックアンドピニオン機構、５：ラック軸、８：コラムシャフト、
９：インターミディエイトシャフト、１０：ピニオンシャフト、１１：タイロッド、１２：転舵輪、２１：モータ、２２：モータ回転角度センサ、２３：減速機構、
２４：ＥＰＳアクチュエータ（操舵力補助装置）、
２５：車速センサ、２６：操舵角センサ、
２７：ＥＰＳＥＣＵ、２９：自動運転ＥＣＵ、
３０：自動運転用マイコン（第２の制御手段）、
３１：自動運転指令モータ回転角度データθｒ*生成部、
３２：自動運転指令モータ回転角度データθｒ*出力部、
３５：自動運転モード切替判定部（速度制御＋電流制御）、
３６：自動運転モード切替判定部（電流制御）、
３７：自動運転モード切替部（速度制御＋電流制御）、
３８：自動運転指令モータ回転速度データωｒ１*生成部、
３９：自動運転指令モータ回転速度データωｒ１*出力部、
４０：モータ回転角度偏差値異常判定部、
４１：自動運転モード切替部（電流制御）、
４２：自動運転指令モータ電流データＩｒ１*生成部、
４３：自動運転指令モータ電流データＩｒ１*出力部、
５０：ＥＰＳ用マイコン（第１の制御手段）、
５１：位置制御部（Ｐ制御）、５２：自動運転モード切替部（速度制御）、
５２a：自動運転モード切替部a接点、５２ｂ：自動運転モード切替部ｂ接点、
５２ｃ：自動運転モード切替部ｃ接点、
５３：速度制御部（ＰＩＤ制御）、５４：自動運転モード切替部（電流制御）、
５４a：自動運転モード切替部a接点、５４ｂ：自動運転モード切替部ｂ接点、
５４ｃ：自動運転モード切替部ｃ接点、
５５：電流制御部（ＰＩＤ制御）、５６：ＰＷＭ出力部、５７：駆動回路部、
５８：微分器、６０：電流センサ、７０：位置減算器、
７１：速度減算器、７２：電流減算器、９０：車内ネットワーク（ＣＡＮ）、
Ｖ：車速、θｓ：操舵角、θcon：上位位置情報（ＧＰＳ、カーナビ等）、
θｒ*：自動運転指令モータ回転角度データ、θｒ：実モータ回転角度、
Δθｒ：モータ回転角度偏差値、
Δθ１：所定モータ回転角度偏差値１、Δθ２：所定モータ回転角度偏差値２、
ωｒ１*：自動運転指令モータ回転速度データ、
ωｒ０*：位置制御部より生成された指令モータ回転速度データ、
ωｒ*：最終指令モータ回転速度データ、ωｒ：実モータ回転速度、
Δωｒ：モータ回転速度偏差値、
Ｉｒ１*：自動運転指令モータ電流データ、
Ｉｒ０*：速度制御部より生成された指令モータ電流データ、
Ｉｒ*：最終指令モータ電流データ、Ｉｒ：実モータ電流、
ΔＩｒ：モータ電流偏差値、
Ｖ＊：モータ電圧指令、
ＦＬＧ１：自動運転モード切替フラグ（自動速度制御）、
ＦＬＧ２：自動運転モード切替フラグ（自動電流制御）、
ＦＬＧＡＢ１：自動運転車両異常フラグ（ＯＮにて異常）、
ＦＬＧＡＢ２：モータ回転角度偏差値異常フラグ（ＯＮにて異常）

Claims (1)

1. 所定周期毎に入力される指令状態量に基づいて、操舵機構のモータの状態量制御を実行する第１の制御手段、及び車両の状態判定条件に応じて前記状態量制御を選択する第２の制御手段を備え、
   前記第１の制御手段は、操舵機構のアクチュエータの位置制御部、速度制御部、及び電流制御部から構成される第１の構成手段と、
   操舵機構のアクチュエータの速度制御部、及び電流制御部から構成される第２の構成手段と、
   操舵機構のアクチュエータの電流制御部から構成される第３の構成手段の３つの構成手段を有し、
   前記第２の制御手段は、車両の状態判定条件に応じて、前記第１の構成手段、又は、前記第２の構成手段、又は、前記第３の構成手段を選択するとともに、所定周期毎に入力される指令状態量を生成する自動運転装置において、
   車速を検出する車速センサと、
   前記モータの回転角度を検出するモータ回転角度センサとを、更に備え、
   前記第１の制御手段は、前記指令状態量がモータ回転角度の場合であって、前記モータ回転角度の指令値に対して、そのフィードバック値である、前記モータ回転角度センサで検出されたモータ回転角度とのモータ回転角度偏差値が所定モータ回転角度偏差値２以上となる、前記車両の状態判定条件の場合には、前記第２の制御手段は、前記第３の構成手段を選択し、前記モータ回転角度偏差値が所定モータ回転角度偏差値１以下になるまで、前記モータ回転角度偏差値が小さくなる方向に、前記指令状態量である自動運転指令モータ電流データを付与すること、
   を特徴とする自動運転装置。

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