特開 2024-143735 ステアリング振動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024143735

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】ステアリング振動装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 6/00 20060101AFI20241003BHJP

   B62D 101/00 20060101ALN20241003BHJP

   B62D 113/00 20060101ALN20241003BHJP

【ＦＩ】

B62D6/00

B62D101:00

B62D113:00

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023056554

(22)【出願日】2023-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000112565

【氏名又は名称】フォスター電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】近藤 淳一

(72)【発明者】

【氏名】飛鳥川 孝史

(72)【発明者】

【氏名】柴田 雅之

(72)【発明者】

【氏名】笹沼 起史

【テーマコード（参考）】

3D232

【Ｆターム（参考）】

3D232CC08

3D232CC20

3D232DA03

3D232DA23

3D232DA27

3D232DA63

3D232DA64

3D232DA82

3D232DA84

3D232DC26

3D232DC33

3D232DC34

3D232DC38

3D232DE20

3D232EB30

3D232EC23

3D232EC37

3D232GG01

(57)【要約】

【課題】ステアバイワイヤ式のステアリング装置のステアリング操作部を把持する者に、車両が走行中の路面に関する路面情報を適切に認識させられるステアリング振動装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ステアバイワイヤ式のステアリング装置１５に適用されるステアリング操作部３３と、ステアリング操作部によって操舵される操舵輪１２Ｌ、１２Ｒが路面上を転動するときに、路面の状態を表す路面情報を取得する路面情報取得部と、振動可能であり、振動することにより発生した力をステアリング操作部に伝達するアクチュエータ３７と、路面情報取得部によって取得された路面情報に基づいてアクチュエータを制御する制御部と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステアバイワイヤ式のステアリング装置に適用されるステアリング操作部と、
前記ステアリング操作部によって操舵される操舵輪が路面上を転動するときに、前記路面の状態を表す路面情報を取得する路面情報取得部と、
振動可能であり、振動することにより発生した力を前記ステアリング操作部に伝達するアクチュエータと、
前記路面情報取得部によって取得された前記路面情報に基づいて前記アクチュエータを制御する制御部と、
を備えるステアリング振動装置。

【請求項2】

前記路面情報が、前記路面の凹凸及び前記路面上の水に関する情報を含み、
前記制御部が、前記路面情報に基づいて前記路面の影響によって前記操舵輪に車輪振動が発生すると推定する場合に、前記アクチュエータに、前記車輪振動を表す力を出力させる請求項１に記載のステアリング振動装置。

【請求項3】

前記制御部が、前記ステアリング装置が搭載された車両の車速、及び、前記ステアリング操作部の操舵角の少なくとも一つに基づいて、前記アクチュエータの動作態様を変化させる請求項２に記載のステアリング振動装置。

【請求項4】

前記路面情報が、前記路面に形成された区画線と前記操舵輪との間の距離を表す情報を含み、
前記操舵輪が前記区画線上で転動したときに、前記制御部が、前記アクチュエータを所定の態様で動作させる請求項１又は請求項２に記載のステアリング振動装置。

【請求項5】

前記アクチュエータがボイスコイルアクチュエータであり、
前記制御部が、前記路面情報取得部によって取得された前記路面情報の内容に応じて前記ボイスコイルアクチュエータの振動周波数を変化させる請求項１又は請求項２に記載のステアリング振動装置。

【請求項6】

前記ボイスコイルアクチュエータが１５～５００Ｈｚの範囲に含まれる振動周波数で振動可能である請求項５に記載のステアリング振動装置。

【請求項7】

前記ボイスコイルアクチュエータの共振周波数が１５～２００Ｈｚの範囲に含まれる請求項５に記載のステアリング振動装置。

【請求項8】

前記路面情報取得部が、前記操舵輪のタイヤの振動を検出するセンサの検出値に基づいて、前記路面情報を取得する請求項１又は請求項２に記載のステアリング振動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ステアリング振動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ステアバイワイヤ式のステアリング装置を備える車両が開示されている。このステアリング装置は、操舵輪から操舵軸に加わる操舵反力を検出する操舵反力センサと、検出された操舵反力に基づいてステアリングシャフトに力を付与する操舵反力用アクチュエータと、を備える。そのためステアリングホイール（ステアリング操作部）を把持する者は、操舵輪が路面から受ける力を疑似的に認識できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４－１６１１９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１は、ステアバイワイヤ式のステアリング装置のステアリングホイールを把持する者に、車両が走行中の路面に関する路面情報を適切に認識させることに関して改善の余地がある。

【0005】

本発明は、ステアバイワイヤ式のステアリング装置のステアリング操作部を把持する者に、車両が走行中の路面に関する路面情報を適切に認識させられるステアリング振動装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に記載のステアリング振動装置は、ステアバイワイヤ式のステアリング装置に適用されるステアリング操作部と、前記ステアリング操作部によって操舵される操舵輪が路面上を転動するときに、前記路面の状態を表す路面情報を取得する路面情報取得部と、振動可能であり、振動することにより発生した力を前記ステアリング操作部に伝達するアクチュエータと、前記路面情報取得部によって取得された前記路面情報に基づいて前記アクチュエータを制御する制御部と、を備える。

【0007】

請求項１に記載の発明では、ステアバイワイヤ式のステアリング装置に適用されるステアリング操作部によって操舵される操舵輪が路面上を転動するときに、路面情報取得部が路面の状態を表す路面情報を取得する。さらに制御部が、路面情報取得部によって取得された路面情報に基づいてアクチュエータを制御する。アクチュエータが振動することにより発生した力はステアリング操作部に伝達される。そのため請求項１に記載のステアリング振動装置は、ステアバイワイヤ式のステアリング装置のステアリング操作部を把持する者に、車両が走行中の路面に関する路面情報を適切に認識させられる。

【0008】

請求項２に記載のステアリング振動装置は、請求項１において、前記路面情報が、前記路面の凹凸及び前記路面上の水に関する情報を含み、前記制御部が、前記路面情報に基づいて前記路面の影響によって前記操舵輪に車輪振動が発生すると推定する場合に、前記アクチュエータに、前記車輪振動を表す力を出力させる。

【0009】

請求項２に記載の発明では、路面情報に基づいて、路面の影響によって操舵輪に車輪振動が発生すると推定される場合に、制御部がアクチュエータに車輪振動を表す力を出力させる。路面情報には、路面の凹凸及び路面上の水に関する情報が含まれる。そのため請求項２に記載のステアリング振動装置は、路面の影響によって操舵輪に発生する車輪振動を、ステアリング操作部を把持する者に認識させ易い。

【0010】

請求項３に記載のステアリング振動装置は、請求項１又は請求項２において、前記制御部が、前記ステアリング装置が搭載された車両の車速、及び、前記ステアリング操作部の操舵角の少なくとも一つに基づいて、前記アクチュエータの動作態様を変化させる。

【0011】

請求項３に記載の発明では、制御部が、車両の車速及びステアリング操作部の操舵角の少なくとも一つに基づいて、アクチュエータの動作態様を変化させる。そのため請求項３に記載のステアリング振動装置は、車速及び操舵角の少なくとも一つの変化に起因して操舵輪に発生する車輪振動を表す力をアクチュエータに出力させられる。

【0012】

請求項４に記載のステアリング振動装置は、請求項１から３の何れか１項において、前記路面情報が、前記路面に形成された区画線と前記操舵輪との間の距離を表す情報を含み、前記操舵輪が前記区画線上で転動したときに、前記制御部が、前記アクチュエータを所定の態様で動作させる。

【0013】

請求項４に記載の発明では、路面情報に、路面に形成された区画線と操舵輪との間の距離を表す情報が含まれる。さらに操舵輪が道路の区画線上で転動したときに、制御部がアクチュエータを所定の態様で動作させる。そのため請求項４に記載のステアリング振動装置は、操舵輪が道路の区画線上で転動していることを、ステアリング操作部を把持する者に認識させられる。

【0014】

請求項５に記載のステアリング振動装置は、請求項１から４の何れか１項において、前記アクチュエータがボイスコイルアクチュエータであり、前記制御部が、前記路面情報取得部によって取得された前記路面情報の内容に応じて前記ボイスコイルアクチュエータの振動周波数を変化させる。

【0015】

請求項５に記載の発明では、路面情報取得部によって取得された路面情報の内容に応じて、制御部がボイスコイルアクチュエータの振動周波数を変化させる。そのため請求項５に記載のステアリング振動装置は、路面情報の内容に応じて、ステアリング操作部を適切に振動させられる。

【0016】

請求項６に記載のステアリング振動装置は、請求項５において、前記ボイスコイルアクチュエータが１５～５００Ｈｚの範囲に含まれる振動周波数で振動可能である。

【0017】

請求項６に記載の発明では、ステアリング操作部を把持する者に、ステアリング操作部の振動を感じさせ易い。

【0018】

請求項７に記載のステアリング振動装置は、請求項５又は請求項６において、前記ボイスコイルアクチュエータの共振周波数が１５～２００Ｈｚの範囲に含まれる。

【0019】

請求項７に記載の発明は、ボイスコイルアクチュエータが共振周波数で振動する場合に、車両が走行中の路面に関する路面情報を、ステアリング操作部を把持する者に認識させ易い。

【0020】

請求項８に記載のステアリング振動装置は、請求項１から７の何れか１項において、前記路面情報取得部が、前記操舵輪のタイヤの振動を検出するセンサの検出値に基づいて、前記路面情報を取得する。

【0021】

請求項８に記載の発明は、ステアリング操作部を把持する者に、車両が走行中の路面に関する路面情報を適切に認識させ易い。

【発明の効果】

【0022】

本発明のステアリング振動装置は、ステアバイワイヤ式のステアリング装置のステアリング操作部を把持する者に、車両が走行中の路面に関する路面情報を適切に認識させられる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】実施形態に係るステアリング振動装置が適用された車両の一部の模式的な平面図である。

【図2】ステアリング振動装置のボイスコイルアクチュエータの模式的な断面図である。

【図3】図１に示される車両のハードウェア構成を示す図である。

【図4】図３に示されるＥＣＵの機能ブロック図である。

【図5】車両が走行中の路面と右側の前輪を示す模式的な平面図である。

【図6】ＥＣＵのＣＰＵが実行する処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、実施形態に係るステアリング振動装置について添付図面を参照しながら説明する。

【0025】

図１に示すように、車両１０に設けられたステアリング装置１５はステアバイワイヤ式であり、第１機構２０、第２機構３０及びＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０を備えている。

【0026】

図１に示されたように第１機構２０は、操舵軸２１、タイロッド２２、キャリア２３及び操舵モータ２４を有する。操舵軸２１は車両１０の車幅方向に延びており、車体に対して車幅方向にスライド可能且つ自身の軸線まわりに回転不能である。操舵軸２１には電動式の操舵モータ２４が接続されている。操舵モータ２４の出力軸は減速機構を介して操舵軸２１に連係されている。

【0027】

操舵軸２１の左右両端部にはタイロッド２２が接続され、各タイロッド２２にキャリア２３が接続されている。さらに各キャリア２３に左右の前輪（操舵輪）１２Ｌ、１２Ｒがそれぞれ水平な回転軸まわりに回転可能に支持されている。前輪１２Ｌ、１２Ｒはタイヤ１３を備える。

【0028】

図１に示されたように第１機構２０に機械的に接続されていない第２機構３０は、ステアリングシャフト３２、ステアリングホイール（ステアリング操作部）３３、操舵角センサ３４、操舵トルクセンサ３５、第１ボイスコイルアクチュエータ（第１ＶＣＡ）（アクチュエータ）３７（以下、第１ＶＣＡと称する）及び第２ボイスコイルアクチュエータ（第２ＶＣＡ）（アクチュエータ）３８（以下、第２ＶＣＡと称する）を備えている。

【0029】

ステアリングシャフト３２は、軸受（図示省略）によって、自身の軸線まわりに回転可能且つ自身の軸線方向にスライド不能に支持されている。ステアリングシャフト３２の後端部にはステアリングホイール３３が固定されている。ステアリングホイール３３のリム３３Ａは円形である。

【0030】

ステアリングシャフト３２の近傍には、ステアリングシャフト３２の操舵角（回転角）を検出する操舵角センサ３４及びステアリングシャフト３２の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ３５が設けられている。

【0031】

図１に示されたようにステアリングホイール３３の内部には第１ＶＣＡ３７が設けられている。図２に示されたように第１ＶＣＡ３７は、第１構成部材３７Ａ、ボイスコイル３７Ｂ及び第２構成部材３７Ｃを備える。第１構成部材３７Ａは軸線ＡＸを中心とする円筒体であり、軸線ＡＸ方向の一方の端面は閉塞され他方の端面は開放されている。第１構成部材３７Ａの閉塞された端面はステアリングホイール３３に固定されている。第１構成部材３７Ａの底面に、軸線ＡＸを中心とする円筒状のボイスコイル３７Ｂが固定されている。第２構成部材３７Ｃは、第１構成部材３７Ａ及びボイスコイル３７Ｂに対して軸線ＡＸに沿って往復移動可能である。第２構成部材３７Ｃは、ヨーク３７Ｃ１、永久磁石３７Ｃ２及びポールピース３７Ｃ３を含む。ヨーク３７Ｃ１は、軸線ＡＸを中心とする円筒体であり、軸線ＡＸ方向の一方の端面は閉塞され他方の端面は開放されている。ヨーク３７Ｃ１の底面に、軸線ＡＸを中心とする円柱状の永久磁石３７Ｃ２の一方の端面が固定されている。さらに永久磁石３７Ｃ２の他方の端面にポールピース３７Ｃ３が固定されている。電流の方向を変えながらボイスコイル３７Ｂに電気が供給されると、第２構成部材３７Ｃに形成された磁気回路が発生する磁力によって、第２構成部材３７Ｃがボイスコイル３７Ｂに対して軸線ＡＸに沿って往復移動する。さらに電流の方向が変わる周期である周波数が変化すると、第１ＶＣＡ３７（第２構成部材３７Ｃ）の振動周波数がこの周波数と同じになる。なお、第１ＶＣＡ３７の共振周波数は１５～２００Ｈｚの範囲に含まれる。なお、第１ＶＣＡ３７の共振周波数は、１５～１００Ｈｚの範囲に含まれるのが好ましい。

【0032】

図１に示されたようにステアリングシャフト３２には第２ＶＣＡ３８が設けられている。第２ＶＣＡ３８の構成は第１ＶＣＡ３７と同一である。そのため、第２ＶＣＡ３８の共振周波数は第１ＶＣＡ３７と同一である。本実施形態では、第２ＶＣＡ３８の第１構成部材３７Ａがステアリングシャフト３２に固定されている。

【0033】

車体に設けられた車速センサ３９は、車両１０の車速を検出し、検出した車速データをＥＣＵ５０へ送信する。

【0034】

車体に設けられたカメラ４０は、車両１０が走行中の道路４２の路面４３（図５参照）を撮影し、取得した画像データをＥＣＵ５０へ送信する。なお図１に示した例では車両１０に２つのカメラ４０が設けられているが、カメラ４０が路面４３を撮影できる限り、カメラ４０の数及びカメラ４０の設置場所はこの例に限定されない。

【0035】

図３に示されるように、車両１０はハードウェア構成としてＥＣＵ５０を有する。ＥＣＵ５０には、操舵モータ２４、操舵角センサ３４、操舵トルクセンサ３５、第１ＶＣＡ３７、第２ＶＣＡ３８、車速センサ３９及びカメラ４０が接続されている。

【0036】

ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）（コンピュータ）（プロセッサ）（制御部）５０Ａ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）５０Ｂ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）５０Ｃ、ストレージ５０Ｄ、通信Ｉ／Ｆ５０Ｅ及び入出力Ｉ／Ｆ５０Ｆを含んで構成されている。ＣＰＵ５０Ａ、ＲＯＭ５０Ｂ、ＲＡＭ５０Ｃ、ストレージ５０Ｄ、通信Ｉ／Ｆ５０Ｅ及び入出力Ｉ／Ｆ５０Ｆは、内部バス５０Ｚを介して相互に通信可能に接続されている。

【0037】

ＣＰＵ５０Ａは、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。ＣＰＵ５０Ａは、ＲＯＭ５０Ｂ又はストレージ５０Ｄからプログラムを読み出し、ＲＡＭ５０Ｃを作業領域としてプログラムを実行する。ＣＰＵ５０Ａは、ＲＯＭ５０Ｂ又はストレージ５０Ｄに記録されているプログラムに従って、各構成の制御及び各種の演算処理を行う。ＣＰＵ５０Ａは、タイマーから時刻に関する情報を取得可能である。

【0038】

ＲＯＭ５０Ｂは、各種プログラム及び各種データを格納する。ＲＡＭ５０Ｃは、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージ５０Ｄは、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置により構成され、各種プログラム及び各種データを格納する。

【0039】

通信Ｉ／Ｆ５０Ｅは、ＥＣＵ５０とは別のＥＣＵ（図示省略）と、外部バス（図示省略）を介して接続するためのインタフェースである。当該インタフェースは、例えばＣＡＮプロトコルによる通信規格が用いられている。

【0040】

入出力Ｉ／Ｆ５０Ｆは、様々な装置と通信するためのインタフェースである。これらの装置には、例えば操舵モータ２４、操舵角センサ３４、操舵トルクセンサ３５、車速センサ３９及びカメラ４０が含まれる。

【0041】

図４には、ＥＣＵ５０の機能構成の一例がブロック図で示されている。ＥＣＵ５０は、機能構成として、操舵制御部５０１、路面情報取得部５０２及びアクチュエータ制御部５０３を有する。操舵制御部５０１、路面情報取得部５０２及びアクチュエータ制御部５０３は、ＣＰＵ５０ＡがＲＯＭ５０Ｂに記憶されたプログラムを読み出し、実行することにより実現される。

【0042】

操舵制御部５０１は、操舵角センサ３４が検出したステアリングシャフト３２の操舵角及び操舵トルクセンサ３５が検出したステアリングシャフト３２の操舵トルクに基づいて操舵モータ２４を回転制御する。例えば、ステアリングホイール３３が反時計方向に回転操作された場合は、操舵制御部５０１が操舵モータ２４を正転させる。操舵モータ２４の回転力は減速機構から操舵軸２１に伝わり、操舵軸２１が左側へスライドする。これにより左右の前輪１２Ｌ、１２Ｒが平面視で反時計方向に回転する。一方、ステアリングホイール３３が時計方向に回転操作された場合は、操舵制御部５０１が操舵モータ２４を逆転させる。この場合は、操舵軸２１が右側へスライドし、左右の前輪１２Ｌ、１２Ｒが平面視で時計方向に回転する。

【0043】

路面情報取得部５０２は、カメラ４０が取得した路面４３を表す画像データに基づいて、車両１０が走行中の道路４２の路面状態を表す路面情報を取得する。この路面情報には、第１種情報、第２種情報及び第３種情報が含まれる。

【0044】

第１種情報は路面４３上の水（水分量）に関する情報である。即ち、第１種情報には、路面４３が乾燥状態、半湿状態、湿潤状態、シャーベット状態、積雪状態、圧雪状態、又は凍結状態の何れにあるかに関する情報が含まれる。

【0045】

第２種情報は路面４３の凹凸に関する情報である。即ち、第２種情報には、路面４３の凹凸の程度に関する情報が含まれる。但し、第１種情報が、路面４３がシャーベット状態、積雪状態、圧雪状態、又は凍結状態にあることを表す場合、路面情報取得部５０２は第２種情報を取得できない場合がある。

【0046】

第３種情報は、前輪１２Ｌ、１２Ｒと道路４２（路面４３）に設けられた区画線４４との道路４２の幅方向の距離である特定距離に関する情報である。より詳細には、第３種情報は、他方の前輪１２Ｌ、１２Ｒと比べてこの区画線４４までの距離が短い前輪１２Ｌ、１２Ｒと、区画線４４と、の間の特定距離に関する情報である。例えば、図５に示されたように、右側の前輪１２Ｒが道路４２の右側の区画線４４に接近している場合は、第３種情報は右側の前輪１２Ｒと右側の区画線４４との間の特定距離を表す。

【0047】

さらに路面情報取得部５０２は特定距離を、第１閾値及び第２閾値と比較する。第１閾値及び第２閾値はＲＯＭ５０Ｂに記録されている。第２閾値は、第１閾値より小さく且つゼロより大きい。例えば、第１閾値は２０ｃｍであり、第２閾値は１０ｃｍである。路面情報取得部５０２は、特定距離が、第１閾値以下であるか否か及び第２閾値以下であるか否かを判定する。例えば図５に実線で示された前輪１２Ｒと区画線４４との間の特定距離Ｌ１は、第１閾値以下且つ第２閾値より大きい。また、図５に一点鎖線で示された前輪１２Ｒと区画線４４との間の特定距離Ｌ２は、第２閾値以下の大きさである。さらに図５に二点鎖線で示されたように前輪１２Ｒが区画線４４上を転動している場合、路面情報取得部５０２は前輪１２Ｒが区画線４４上にあると認識する。換言すると、路面情報取得部５０２は、前輪１２Ｒと区画線４４との間の特定距離がゼロであると認識する。

【0048】

アクチュエータ制御部５０３は、路面情報取得部５０２が取得した路面情報の第１種情報、第２種情報、車速センサ３９が検出した車両１０の車速、及び操舵角センサ３４が検出した操舵角に基づいて、路面から前輪１２Ｌ、１２Ｒに伝わる力に起因して前輪１２Ｌ、１２Ｒに発生する振動を推定する。即ち、アクチュエータ制御部５０３は、第１種情報、第２種情報、車速及び操舵角に基づいて、路面４３の影響によって前輪１２Ｌ、１２Ｒに発生する振動を推定する。さらにアクチュエータ制御部５０３は、前輪１２Ｌ、１２Ｒに発生していると推定された振動を表す力を第１ＶＣＡ３７が出力するように、車両１０に搭載されたバッテリ（図示省略）の電力を、電流の方向を変えながら第１ＶＣＡ３７のボイスコイル３７Ｂへ供給する。さらにアクチュエータ制御部５０３は、第１ＶＣＡ３７に供給する電流の周波数を１５～５００Ｈｚの範囲で調整可能である。電流の周波数が変化すると、第１ＶＣＡ３７の振動周波数が変化する。さらにアクチュエータ制御部５０３はボイスコイル３７Ｂに供給する電流の大きさを調整可能である。電流の大きさが変化すると、第１ＶＣＡ３７が発生する力（振動力）の大きさが変化する。即ち、電流値が大きくなると第１ＶＣＡ３７が発生する力が大きくなり、電流値が小さくなると第１ＶＣＡ３７が発生する力が小さくなる。

【0049】

さらにアクチュエータ制御部５０３は、バッテリの電力を、電流の方向を変えながら第２ＶＣＡ３８のボイスコイル３７Ｂへ供給可能である。アクチュエータ制御部５０３は第２ＶＣＡ３８に供給する電流の周波数を１５～５００Ｈｚの範囲で調整可能である。さらにアクチュエータ制御部５０３は第２ＶＣＡ３８に供給する電流の大きさを調整可能である。特定距離が第１閾値以下であると路面情報取得部５０２が判定したときに、アクチュエータ制御部５０３は所定の第１周波数且つ第１電流値の電力を第２ＶＣＡ３８のボイスコイル３７Ｂへ供給する。この場合の第２ＶＣＡ３８の振動態様を第１態様と称する。第２ＶＣＡ３８が第１態様で振動すると、第２ＶＣＡ３８が発生する力がステアリングシャフト３２からステアリングホイール３３へ伝わる。また特定距離が第２閾値以下であると路面情報取得部５０２が判定したときに、アクチュエータ制御部５０３は第２周波数且つ第２電流値の電力を第２ＶＣＡ３８のボイスコイル３７Ｂへ供給する。第２周波数は第１周波数より大きく、第２電流値は第１電流値より大きい。この場合の第２ＶＣＡ３８の振動態様を第２態様と称する。第２ＶＣＡ３８が第２態様で振動する場合、ステアリングホイール３３を把持している者は、第２ＶＣＡ３８が第１態様で振動する場合よりもステアリングホイール３３が振動していることを認識し易い。また前輪１２Ｒが区画線４４上にあると路面情報取得部５０２が判定したとき、アクチュエータ制御部５０３は第３周波数且つ第３電流値の電力を第２ＶＣＡ３８のボイスコイル３７Ｂへ供給する。第３周波数は第２周波数より大きく、第３電流値は第２電流値より大きい。この場合の第２ＶＣＡ３８の振動態様を第３態様と称する。第２ＶＣＡ３８が第３態様で振動する場合、ステアリングホイール３３を把持している者は、第２ＶＣＡ３８が第２態様で振動する場合よりもステアリングホイール３３が振動していることを認識し易い。

【0050】

以上説明した構成の中で第１機構２０、第２機構３０、車速センサ３９、カメラ４０及びＥＣＵ５０がステアリング振動装置６０の構成要素である。

【0051】

次に、実施形態の作用及び効果を説明する。

【0052】

続いて、ＥＣＵ５０のＣＰＵ５０Ａが実行する処理について説明する。ＣＰＵ５０Ａは所定時間が経過する毎に図６に示されたフローチャートの処理を繰り返し実行する。

【0053】

ステップＳ１０（以下、ステップの文字を省略する）においてＣＰＵ５０Ａは、車速センサ３９の検出値に基づいて車両１０が走行中か否かを判定する。

【0054】

Ｓ１０でＹｅｓと判定した場合、ＣＰＵ５０ＡはＳ１１へ進み、カメラ４０から画像データを取得したか否かを判定する。

【0055】

Ｓ１１でＹｅｓと判定した場合、ＣＰＵ５０ＡはＳ１２へ進み、車両１０が走行中の道路の路面情報を取得する。

【0056】

Ｓ１２の処理を終えた場合、ＣＰＵ５０ＡはＳ１３へ進み、路面情報に含まれる第１種情報及び第２種情報、並びに、車速センサ３９が検出した車両１０の車速及び操舵角センサ３４が検出した操舵角に基づいて、路面から前輪１２Ｌ、１２Ｒに伝わる力に起因して前輪１２Ｌ、１２Ｒに発生する振動を推定する。

【0057】

Ｓ１３の処理を終えた場合、ＣＰＵ５０ＡはＳ１４へ進み、バッテリの電力を電流の方向を変えながら第１ＶＣＡ３７のボイスコイル３７Ｂへ供給する。このときＣＰＵ５０Ａは、推定された前輪１２Ｌ、１２Ｒの振動態様に応じて、第１ＶＣＡ３７の動作態様を変化させる。即ち、ＣＰＵ５０Ａは、推定された前輪１２Ｌ、１２Ｒの振動態様に応じて、ボイスコイル３７Ｂに供給する電流の周波数及び電流値を変化させる。

【0058】

路面状態によって前輪１２Ｌ、１２Ｒの振動態様は変化する。例えば、車速及び操舵角が同じ条件であっても、路面４３が乾燥状態にある場合の前輪１２Ｌ、１２Ｒの振動態様と、路面４３が凍結状態にある場合の前輪１２Ｌ、１２Ｒの振動態様と、は異なる。そのため、例えば、路面４３が乾燥状態と判定されたときにＣＰＵ５０Ａは、所定の周波数の電気信号をボイスコイル３７Ｂへ供給する。

【0059】

なお路面４３がいかなる状態であっても、ＣＰＵ５０Ａはボイスコイル３７Ｂへ１５～５０Ｈｚの周波数で電流を供給するのが好ましい。この範囲の周波数の電流がボイスコイル３７Ｂへ供給された場合は、第１ＶＣＡ３７からステアリングホイール３３へ伝達された振動によって、路面４３の状態が高い精度で表現される。

【0060】

さらにＣＰＵ５０Ａがボイスコイル３７Ｂへ、第１ＶＣＡ３７の共振周波数と実質的に同じ周波数で電力を供給すると、電力の周波数が第１ＶＣＡ３７の共振周波数と異なる場合と比べて、第２構成部材３７Ｃの振動の加速度が大きくなる。そのため、この場合は前輪１２Ｌ、１２Ｒに発生したと推定される振動を、ステアリングホイール３３を把持する者に認識させ易い。

【0061】

Ｓ１４の処理を終えた場合、ＣＰＵ５０ＡはＳ１５へ進み、路面情報の第３種情報に基づいて、特定距離が第１閾値以下か否かを判定する。

【0062】

Ｓ１５でＹｅｓと判定した場合、ＣＰＵ５０ＡはＳ１６へ進み、第３種情報に基づいて、特定距離が第２閾値以下か否かを判定する。

【0063】

Ｓ１６でＮｏと判定した場合、ＣＰＵ５０ＡはＳ１７へ進み、第２ＶＣＡ３８を第１態様で振動させる。そのためステアリングホイール３３を把持している者は、特定距離が第１閾値以下であることを認識できる。

【0064】

Ｓ１６でＹｅｓと判定した場合、ＣＰＵ５０ＡはＳ１８へ進み、前輪１２Ｌ又は前輪１２Ｒが区画線４４上にあるか否かを判定する。

【0065】

Ｓ１８でＮｏと判定した場合、ＣＰＵ５０ＡはＳ１９へ進み、第２ＶＣＡ３８を第２態様で振動させる。そのためステアリングホイール３３を把持している者は、特定距離が第２閾値以下であることを認識できる。

【0066】

Ｓ１８でＹｅｓと判定した場合、ＣＰＵ５０ＡはＳ２０へ進み、第２ＶＣＡ３８を第３態様で振動させる。そのためステアリングホイール３３を把持している者は、前輪１２Ｌ又は前輪１２Ｒが区画線４４上にあることを認識できる。

【0067】

Ｓ１０、１１、１５でＮｏと判定したとき又はＳ１７、１９、２０の処理を終えたとき、ＣＰＵ５０Ａは図６のフローチャートの処理を一旦終了する。

【0068】

以上説明したように本実施形態では、ステアバイワイヤ式のステアリング装置１５のステアリングホイール３３によって操舵される前輪１２Ｌ、１２Ｒが路面上を転動するときに、路面の影響によって前輪１２Ｌ、１２Ｒに発生する振動を表す力を第１ＶＣＡ３７が出力する。即ち、カメラ４０の画像データに基づいて取得された第１種情報及び第２種情報に基づいて前輪１２Ｌ、１２Ｒの振動が推定され、この振動を表す力を第１ＶＣＡ３７が出力する。このように路面の凹凸及び路面上の水に関する情報を認識した上で第１ＶＣＡ３７を制御するので、この情報を考慮せずに第１ＶＣＡ３７を制御する場合と比べて、前輪１２Ｌ、１２Ｒに発生する振動を、第１ＶＣＡ３７が正確に表現し易い。そのためステアリング振動装置６０は、路面の影響によって前輪１２Ｌ、１２Ｒに発生する振動を、ステアリングホイール３３を把持する者に認識させ易い。換言すると、ステアリング振動装置６０は、第１種情報及び第２種情報を、ステアリングホイール３３を把持する者に認識させ易い。

【0069】

さらにステアリング振動装置６０は、第３種情報に基づいて、車両１０の前輪１２Ｌ、１２Ｒと区画線４４との間の特定距離をステアリングホイール３３を把持する者に認識させられる。さらに第３種情報の内容に応じて、第２ＶＣＡ３８の振動周波数及び第２ＶＣＡ３８が発生する力が変化する。そのため第３種情報の内容に応じて、ステアリングホイール３３を適切に振動させられる。

【0070】

このようにステアリング振動装置６０は、ステアリングホイール３３を把持する者に、車両１０が走行中の路面に関する路面情報（第１種情報、第２種情報及び第３種情報）を適切に認識させられる。

【0071】

さらに第１種情報及び第２種情報に加えて、車速センサ３９が検出した車両１０の車速及び操舵角センサ３４が検出した操舵角を考慮した上で、路面から前輪１２Ｌ、１２Ｒに伝わる力に起因して前輪１２Ｌ、１２Ｒに発生する振動が推定される。そのため第１ＶＣＡ３７が、車速及び操舵角の変化に起因して前輪１２Ｌ、１２Ｒに発生する振動を表す力を出力可能になる。

【0072】

さらに第１ＶＣＡ３７及び第２ＶＣＡ３８が１５～５００Ｈｚの範囲に含まれる周波数で振動させられ、この振動が第１ＶＣＡ３７及び第２ＶＣＡ３８からステアリングホイール３３に伝達される。そのためステアリング振動装置６０は、ステアリングホイール３３を把持する者にステアリングホイール３３の振動を感じさせ易い。

【0073】

さらに第１ＶＣＡ３７及び第２ＶＣＡ３８の共振周波数が１５～２００Ｈｚの範囲に含まれる。そのためＣＰＵ５０Ａが第１ＶＣＡ３７及び第２ＶＣＡ３８のボイスコイル３７Ｂへ、第１ＶＣＡ３７及び第２ＶＣＡ３８の共振周波数と実質的に同じ周波数で電力をボイスコイル３７Ｂへ供給したときに、ステアリングホイール３３を把持する者は、前輪１２Ｌ、１２Ｒに発生する振動を認識し易い。

【0074】

以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能である。

【0075】

例えば、図１に仮想線で示されたように、前輪１２Ｌ及び前輪１２Ｒの少なくとも一方のタイヤ１３の内周面に路面情報取得センサ（センサ）６５を設けてもよい。路面情報取得センサ６５は、前輪１２Ｌ、１２Ｒのタイヤに発生した振動を検出するセンサである。この場合、路面情報取得部５０２は、路面情報取得センサ６５の検出値に基づいて路面情報を取得する。但し、路面情報取得部５０２は、第１種情報及び第２種情報を取得可能な一方で、第３種情報は取得不能である。この変形例では、路面情報取得部５０２が取得した第１種情報及び第２種情報を利用してＥＣＵ５０が第１ＶＣＡ３７を制御する。

【0076】

ＣＰＵ５０Ａが、車速センサ３９が取得した車速及び操舵角センサ３４が取得した操舵角を用いずに、第１種情報及び第２種情報に基づいて路面から前輪１２Ｌ、１２Ｒに伝わる力に起因して前輪１２Ｌ、１２Ｒに発生する振動を推定してもよい。またＣＰＵ５０Ａが、車速センサ３９が取得した車速及び操舵角センサ３４が取得した操舵角の一方と、第１種情報と、第２種情報と、に基づいて、路面から前輪１２Ｌ、１２Ｒに伝わる力に起因して前輪１２Ｌ、１２Ｒに発生する振動を推定してもよい。

【0077】

ＣＰＵ５０Ａが、第１種情報及び第２種情報の一方を利用せずに、路面から前輪１２Ｌ、１２Ｒに伝わる力に起因して前輪１２Ｌ、１２Ｒに発生する振動を推定してもよい。

【0078】

第１ＶＣＡ３７の第２構成部材３７Ｃがステアリング操作部に固定されてもよい。また、第２ＶＣＡ３８の第２構成部材３７Ｃがステアリングシャフト３２に固定されてもよい。

【0079】

第１ＶＣＡ３７及び第２ＶＣＡ３８をステアリングホイール３３に設けたり、第１ＶＣＡ３７及び第２ＶＣＡ３８をステアリングシャフト３２に設けたりしてもよい。

【0080】

ステアリング振動装置６０が、ボイスコイルアクチュエータとは異なり且つ振動可能なアクチュエータを、第１ＶＣＡ３７及び第２ＶＣＡ３８の代わりに備えてもよい。

【0081】

路面から前輪１２Ｌ、１２Ｒに入力される操舵反力（転舵反力）を検出する反力センサを操舵軸２１に設け、この反力センサが検出した操舵反力を表す力を出力可能なアクチュエータをステアリングシャフト３２に設けてもよい。

【0082】

ステアリングシャフト３２の後端部に接続されるステアリングホイール３３（ステアリング操作部）のリムは円形でなくてもよい。例えばリムが多角形又は略多角形であってもよい。またステアリング操作部のリムが環状形状でなくてもよい。

【0083】

車両１０が、区画線４０を認識可能なカメラ４０とは別のセンサを備えてもよい。

【符号の説明】

【0084】

１２Ｌ １２Ｒ 前輪（操舵輪）
１３ タイヤ
１５ ステアリング装置
３３ ステアリングホイール（ステアリング操作部）
３７ 第１ボイスコイルアクチュエータ（第１ＶＣＡ）（アクチュエータ）
３８ 第２ボイスコイルアクチュエータ（第２ＶＣＡ）（アクチュエータ）
４０ カメラ
４３ 路面
４４ 区画線
５０Ａ ＣＰＵ（制御部）
５０２ 路面情報取得部
６０ ステアリング振動装置
６５ 路面情報取得センサ（センサ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】