特許 6579579 ステアリング制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6579579

(24)【登録日】2019年9月6日

(45)【発行日】2019年9月25日

(54)【発明の名称】ステアリング制御装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 1/04 20060101AFI20190912BHJP

   B60R 16/02 20060101ALI20190912BHJP

   B60R 16/027 20060101ALI20190912BHJP

【ＦＩ】

   B62D1/04

   B60R16/02 630B

   B60R16/027 A

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-13448(P2016-13448)

(22)【出願日】2016年1月27日

(65)【公開番号】特開2017-132345(P2017-132345A)

(43)【公開日】2017年8月3日

【審査請求日】2018年8月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003551

【氏名又は名称】株式会社東海理化電機製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】特許業務法人平田国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100071526

【弁理士】

【氏名又は名称】平田 忠雄

(74)【代理人】

【識別番号】100128211

【弁理士】

【氏名又は名称】野見山 孝

(72)【発明者】

【氏名】中野 良子

(72)【発明者】

【氏名】河守 潤

【審査官】 鈴木 敏史

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６０−５８５６６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 欧州特許出願公開第１３２３６１８（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 独国特許出願公開第１０１１７８２４（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 実開昭５９−１０２５５５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｄ １／０４

Ｂ６０Ｒ １６／０２

Ｂ６０Ｒ １６／０２７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

なされた回転操作によって車両の進行方向の調整を可能とするステアリングホイールと、
前記ステアリングホイールの中央の領域に配置され、操作者による入力操作を受け付ける入力操作部と、
前記ステアリングホイールと前記入力操作部とに接続され、前記ステアリングホイールと前記入力操作部が一体となった回転、及び前記ステアリングホイールのみの回転のいずれかに切り替える切替部と、
前記ステアリングホイールの回転を制御する自動運転モードの開始を示す入力信号の入力に基づいて前記ステアリングホイールのみが回転するように前記切替部を制御する制御部と、
を備えたステアリング制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、操作者が前記ステアリングホイールを操作する前記自動運転モードの解除を示す入力信号の入力に基づいて前記ステアリングホイールと前記入力操作部が一体となって回転するように前記切替部を制御する、
請求項１に記載のステアリング制御装置。

【請求項3】

前記入力操作部は、操作面になされたタッチ操作を検出するタッチパッドと、前記タッチパッドの周囲に配置されたスイッチと、を有する、
請求項１又は２に記載のステアリング制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ステアリング制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の技術として、ステアリングホイールのセンターパッドに配置されたディスプレイと、ディスプレイ上に配置されたタッチパネルと、を備えた車載システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

【0003】

このディスプレイは、ステアリングホイールのセンターパッド内に配置されている。またタッチパネルは、ディスプレイの表示面上に配置されている。このディスプレイとタッチパネルは、ステアリングホイールと共に回転する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−２５６２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来の車載システムは、例えば、車両が周辺の状況に応じてステアリングホイールを制御して車両の進路を変更する自動運転モードを有する場合、ステアリングホイールの回転に伴ってステアリングホイールの中央の領域に配置されたタッチパネルも回転するので操作性が良くなかった。

【0006】

従って、本発明の目的は、手動運転モードであっても自動運転モードであってもステアリングホイールの中央の領域に配置されて入力操作を受け付ける入力操作部の操作性が良いステアリング制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様は、なされた回転操作によって車両の進行方向の調整を可能とするステアリングホイールと、ステアリングホイールの中央の領域に配置され、操作者による入力操作を受け付ける入力操作部と、ステアリングホイールと入力操作部とに接続され、ステアリングホイールと入力操作部が一体となった回転、及びステアリングホイールのみの回転のいずれかに切り替える切替部と、ステアリングホイールの回転を制御する自動運転モードの開始を示す入力信号の入力に基づいてステアリングホイールのみが回転するように切替部を制御する制御部と、を備えたステアリング制御装置を提供する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、手動運転モードであっても自動運転モードであっても入力操作部の操作性が良い。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１（ａ）は、実施の形態に係るステアリング制御装置の一例を示す概略図であり、図１（ｂ）は、ステアリング制御装置とステアリング制御装置を含む車両制御システムのブロック図の一例である。

【図2】図２（ａ）は、実施の形態に係るステアリング制御装置の手動運転モードにおけるステアリングホイールの回転の一例を示す概略図であり、図２（ｂ）は、自動運転モードにおけるステアリングホイールの回転の一例を示す概略図である。

【図3】図３は、実施の形態に係るステアリング制御装置の動作の一例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】

【0010】

（実施の形態の要約）
実施の形態に係るステアリング制御装置は、なされた回転操作によって車両の進行方向の調整を可能とするステアリングホイールと、ステアリングホイールの中央の領域に配置され、操作者による入力操作を受け付ける入力操作部と、ステアリングホイールと入力操作部とに接続され、ステアリングホイールと入力操作部が一体となった回転、及びステアリングホイールのみの回転のいずれかに切り替える切替部と、ステアリングホイールの回転を制御する自動運転モードの開始を示す入力信号の入力に基づいてステアリングホイールのみが回転するように切替部を制御する制御部と、を備えて概略構成されている。

【0011】

ステアリング制御装置は、自動運転モードの際、ステアリングホイールのみが回転するので、自動運転モードでも手動運転モードでもステアリングホイールと入力操作部とが一体となって回転する場合と比べて、手動運転モードであっても自動運転モードであっても入力操作部の操作性が良い。

【0012】

[実施の形態]
（ステアリング制御装置１の概要）
図１（ａ）は、実施の形態に係るステアリング制御装置の一例を示す概略図であり、図１（ｂ）は、ステアリング制御装置とステアリング制御装置を含む車両制御システムのブロック図の一例である。図２（ａ）は、実施の形態に係るステアリング制御装置の手動運転モードにおけるステアリングホイールの回転の一例を示す概略図であり、図２（ｂ）は、自動運転モードにおけるステアリングホイールの回転の一例を示す概略図である。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図１（ｂ）では、主な信号や情報の流れを矢印で示している。

【0013】

ステアリング制御装置１は、例えば、車両９の運転モードが手動運転モードか自動運転モードかによって、ステアリングホイール１０のみの回転、又はステアリングホイール１０と入力操作部１２が一体となった回転に切り替わるように構成されている。

【0014】

具体的には、ステアリング制御装置１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、なされた回転操作によって車両９の進行方向の調整を可能とするステアリングホイール１０と、ステアリングホイール１０の中央の領域に配置され、操作者による入力操作を受け付ける入力操作部１２と、ステアリングホイール１０と入力操作部１２とに接続され、ステアリングホイール１０と入力操作部１２が一体となった回転、及びステアリングホイール１０のみの回転のいずれかに切り替える切替部１４と、ステアリングホイール１０の回転を制御する自動運転モードの開始を示す入力信号（モード信号Ｓ_１）の入力に基づいてステアリングホイール１０のみが回転するように切替部１４を制御する制御部１６と、を備えて概略構成されている。

【0015】

手動運転モードとは、例えば、操作者がステアリングホイール１０を操作するモードである。また自動運転モードとは、例えば、操作者が操作することなく、車両９の速度、ブレーキ、進行方向などを制御して目的地まで制御するモードである。この自動運転モードにおいてステアリングホイール１０は、例えば、駆動部９２の駆動によって時計回り及び反時計回りに回転する。図１（ｂ）に示す車両制御システム９０は、一例として、自動運転モードにおける車両９の進行方向を制御するシステムであるものとする。

【0016】

（ステアリングホイール１０の構成）
ステアリングホイール１０は、図１（ａ）に示すように、リング形状を有している。このステアリングホイール１０は、車両９の操舵装置であり、ステアリングシャフトなどを介して車両９の車輪の向きを変えるように構成されている。

【0017】

（入力操作部１２の構成）
入力操作部１２は、例えば、図１（ａ）に示すように、操作面１２２になされたタッチ操作を検出するタッチパッド１２１と、タッチパッド１２１の周囲に配置されたスイッチ１２５と、を備えて概略構成されている。

【0018】

入力操作部１２は、例えば、図１（ａ）に示すように、矩形状を有する本体１２０の中央にタッチパッド１２１の操作面１２２が位置し、操作面１２２を挟んで対向するように複数のスイッチ１２５が位置している。

【0019】

タッチパッド１２１は、例えば、電磁気的に接続された電子機器の操作を行うことが可能である。タッチパッド１２１は、例えば、導電性を有するペンや指による操作により、電子機器の表示部に表示されたカーソルの移動や選択、表示されたアイコンの選択、決定、ドラッグ、ドロップなどの指示を行うことができるように構成されている。本実施の形態では、指（操作指）による操作について説明する。

【0020】

このタッチパッド１２１は、例えば、抵抗膜方式、赤外線方式、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）方式、静電容量方式などのタッチパッドを用いることが可能である。本実施の形態では、静電容量方式のタッチパッドを用いるものとする。

【0021】

タッチパッド１２１は、車両９の運転モードが手動運転モードである場合、図２（ａ）に示すように、ステアリングホイール１０に追従して回転する。操作者は、ステアリングホイール１０を把持して操作している際に、タッチパッド１２１がステアリングホイール１０の回転に追従している方が操作がし易い。

【0022】

またタッチパッド１２１は、車両９の運転モードが自動運転モードである場合、図２（ｂ）に示すように、ステアリングホイール１０に追従せずに車両９に対して静止している。この自動運転モードの際のタッチパッド１２１の静止は、操作者による操作面１２２の操作を容易にしている。

【0023】

スイッチ１２５は、操作者がステアリングホイール１０を把持して操作し易い位置に配置されている。本実施の形態では、一例として、図１（ａ）に示すように、操作面１２２を挟んで対向するように二つずつ配置されている。このスイッチ１２５は、一例として、プッシュスイッチである。

【0024】

スイッチ１２５は、タッチパッド１２１と同様に、車両９が自動運転モードにある場合、ステアリングホイール１０に追従せずに静止している。またスイッチ１２５は、車両９が手動運転モードにある場合、ステアリングホイール１０に追従して回転する。

【0025】

入力操作部１２は、タッチパッド１２１及びスイッチ１２５になされた操作に基づいて入力情報Ｓ_３を生成して制御部１６に出力する。

【0026】

（切替部１４の構成）
切替部１４は、駆動部９２による駆動力をステアリングホイール１０に伝達するように構成されている。また切替部１４は、上述のように、車両９が自動運転モードにある場合、ステアリングホイール１０のみを回転可能とし、手動運転モードにある場合、ステアリングホイール１０と入力操作部１２を一体となった回転が可能となるように構成されている。

【0027】

つまり切替部１４は、ステアリングホイール１０と入力操作部１２を接続することにより、ステアリングホイール１０と入力操作部１２とを一体とし、この接続を解除することにより、ステアリングホイール１０のみの回転に切り替える。なお入力操作部１２は、接続が解除された場合、車両９に対して静止するように、切替部１４によって初期位置に固定されるものとする。この初期位置は、例えば、図１（ａ）に示すように、入力操作部１２が回転していない位置である。

【0028】

切替部１４は、制御部１６から出力される切替信号Ｓ_２に基づいて接続の切替を行う。この切替信号Ｓ_２は、入力するモード信号Ｓ_１に基づいて制御部１６が生成する信号である。

【0029】

（制御部１６の構成）
制御部１６は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）などから構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、制御部１６が動作するためのプログラムが格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。

【0030】

制御部１６は、操作者がステアリングホイール１０を操作する自動運転モードの解除を示すモード信号Ｓ_１の入力に基づいてステアリングホイール１０と入力操作部１２が一体となって回転するように切替部１４を制御するように構成されている。

【0031】

つまり制御部１６は、入力したモード信号Ｓ_１が手動運転モードを示している場合、ステアリングホイール１０と入力操作部１２を一体に回転させる切替信号Ｓ_２を生成して切替部１４に出力する。切替部１４は、入力した切替信号Ｓ_２に基づいてステアリングホイール１０及び入力操作部１２が一体となって回転するように切り替える。

【0032】

また制御部１６は、自動運転モードを示すモード信号Ｓ_１が入力すると、ステアリングホイール１０の回転に入力操作部１２が追従しないようにするための切替信号Ｓ_２を生成して出力し、切替部１４を制御する。

【0033】

なお車両９が手動運転モードにおいて操作者の運転補助としてステアリングホイール１０の回転を制御する場合、駆動部９２とステアリングホイール１０は、接続される。この運転補助は、一例として、雪道などの悪路におけるスピン防止のための補助、レーンキープのための補助、適切な操作感を生成するための補助などである。この場合、入力操作部１２が直接駆動部９２に駆動されるように構成されても良いし、ステアリングホイール１０と一体となることでステアリングホイール１０と共に回転するように構成されても良い。本実施の形態では、一例として、手動運転モードにおいてステアリングホイール１０と入力操作部１２が一体となって運転補助として制御されるものとする。

【0034】

制御部１６は、例えば、入力操作部１２から出力された入力情報Ｓ_３に基づいて操作情報Ｓ_４を生成し、車両制御部９００に出力するように構成されている。

【0035】

（車両制御システム９０の構成）
車両制御システム９０は、一例として、図１（ｂ）に示すように、ステアリング制御装置１と、駆動部９２と、車両情報生成部９４と、自動運転制御部９６と、を備えて概略構成されている。

【0036】

駆動部９２は、切替部１４を介してステアリングホイール１０を駆動するように構成されている。この駆動部９２は、一例として、モータなどを含んで構成されている。なお駆動部９２は、上述のように、手動運転モードの際、運転補助としてステアリングホイール１０の回転方向と反対方向の駆動による反力の生成などを行っても良い。

【0037】

駆動部９２は、自動運転制御部９６から出力される駆動信号Ｓ_５によって制御される。自動運転制御部９６は、車両情報生成部９４から出力された車両情報Ｓ_６に基づいて駆動信号Ｓ_５を生成する。

【0038】

車両情報生成部９４は、一例として、車両９の速度情報、位置情報、地図情報、道路情報、目的地までの経路情報などの車両９に関する情報を取得して車両情報Ｓ_６を生成するように構成されている。車両情報生成部９４は、一例として、車両９の車両制御部９００を介して車両９に関する情報を取得する。この車両制御部９００は、車両９に搭載されたセンサや電子機器などを総合的に制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。

【0039】

自動運転制御部９６は、一例として、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭなどから構成されるマイクロコンピュータである。この自動運転制御部９６は、例えば、車両制御部９００から出力された指示信号Ｓ_７に基づいてモード信号Ｓ_１を生成して出力する。

【0040】

この指示信号Ｓ_７は、例えば、手動運転モード又は自動運転モードに移行することを示す信号である。自動運転制御部９６は、指示信号Ｓ_７が手動運転モードを示す信号である場合、手動運転モードを示すモード信号Ｓ_１を生成して制御部１６に出力する。

【0041】

また自動運転制御部９６は、指示信号Ｓ_７が自動運転モードを示す信号である場合、自動運転モードを示すモード信号Ｓ_１を生成して制御部１６に出力すると共に、駆動信号Ｓ_５を生成して駆動部９２を制御する。

【0042】

自動運転モード及び手動運転モードは、一例として、操作者によるモードスイッチの操作によって選択される。車両制御部９００は、例えば、モードスイッチの操作に基づいて指示信号Ｓ_７を生成し、自動運転制御部９６に出力する。

【0043】

以下にステアリング制御装置１の動作の一例について図３のフローチャートに従って説明する。

【0044】

（動作）
制御部１６は、車両９の電源が投入された後に入力するモード信号Ｓ_１に基づいて車両９の運転モードが手動運転モードか自動運転モードかを判定する。制御部１６は、車両９の運転モードが自動運転モードであった場合（Ｓｔｅｐ１：Ｙｅｓ）、判定結果に対応する切替信号Ｓ_２を出力してステアリングホイール１０のみが駆動部９２によって駆動されて回転するように切替部１４を制御する（Ｓｔｅｐ２）。ステアリングホイール１０は、例えば、図２（ｂ）に示すように、駆動部９２の駆動によって入力操作部１２と一体に回転せず、単体で回転する。

【0045】

また制御部１６は、車両９の運転モードが手動運転モードであった場合（Ｓｔｅｐ１：Ｎｏ）、判定結果に対応する切替信号Ｓ_２を出力してステアリングホイール１０と入力操作部１２が一体となって回転するように切替部１４を制御する（Ｓｔｅｐ３）。ステアリングホイール１０は、例えば、図２（ａ）に示すように、操作者の操作に従って入力操作部１２と一体に回転する。

【0046】

（実施の形態の効果）
本実施の形態に係るステアリング制御装置１は、手動運転モードであっても自動運転モードであっても入力操作部１２の操作性が良い。具体的には、手動運転モードでは、操作者は、ステアリングホイール１０を把持しているので、ステアリングホイール１０と共に回転する入力操作部１２を操作し易い。しかし自動運転モードにおいてステアリングホイール１０と入力操作部１２とが一体となって回転した場合、操作者は、回転する入力操作部１２を操作しなければならず、自身に対して静止する入力操作部１２を操作する場合と比べて操作性が良くない。一例として、自動運転モードにおいて、操作者が入力操作部１２を操作して追い越しなどを指示する場合、入力操作部１２が回転しない方が、操作性が良い。従ってステアリング制御装置１は、手動運転モードではステアリングホイール１０と入力操作部１２が一体となり、自動運転モードではステアリングホイール１０のみが回転するので、手動運転モードであっても自動運転モードであっても入力操作部１２のタッチパッド１２１及びスイッチ１２５の操作性が良い。

【0047】

ステアリング制御装置１は、自動運転モードでは入力操作部１２がステアリングホイール１０と共に回転せず、手動運転モードでは入力操作部１２とステアリングホイール１０が一体となって回転するので、運転モードによらず入力操作部が回転しないように構成された場合と比べて、手動運転モードであっても自動運転モードであっても操作性が良いので、操作者の指や腕をステアリングホイール１０と入力操作部１２の間に挟むようなことが抑制される。

【0048】

ステアリング制御装置１は、操作性が良く、また指や腕を挟むようなことが抑制されるので、それらを回避する構成を用いる場合と比べて、意匠の制約が少なくて意匠の自由度が高い。

【0049】

以上、本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0050】

１…ステアリング制御装置、９…車両、１０…ステアリングホイール、１２…入力操作部、１４…切替部、１６…制御部、９０…車両制御システム、９２…駆動部、９４…車両情報生成部、９６…自動運転制御部、１２０…本体、１２１…タッチパッド、１２２…操作面、１２５…スイッチ、９００…車両制御部

【図1】

【図2】

【図3】