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(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】
(24)【登録日】2022-12-08
(45)【発行日】2022-12-16
(54)【発明の名称】車両制御システム
(51)【国際特許分類】
   B60W 50/10 20120101AFI20221209BHJP
   B60W 40/08 20120101ALI20221209BHJP
   B60W 50/14 20200101ALI20221209BHJP
   G06F 3/01 20060101ALI20221209BHJP
【FI】
B60W50/10
B60W40/08
B60W50/14
G06F3/01 510
【請求項の数】 7
(21)【出願番号】P 2019190143
(22)【出願日】2019-10-17
(65)【公開番号】P2021062853
(43)【公開日】2021-04-22
【審査請求日】2021-03-29
(73)【特許権者】
【識別番号】000005326
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001379
【氏名又は名称】特許業務法人 大島特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】清水 陽祐
(72)【発明者】
【氏名】山崎 亮
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 健之
(72)【発明者】
【氏名】奥田 透也
【審査官】楠永 吉孝
(56)【参考文献】
【文献】特開2018-194916(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2012/0271500(US,A1)
【文献】特開2013-056581(JP,A)
【文献】特開2014-141895(JP,A)
【文献】特開2017-224266(JP,A)
【文献】特開2019-175208(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60W 30/00~60/00
B62D 1/04
G06F 3/01
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両制御システムであって、
乗員による減速操作及び操舵操作を受け付けるステアリングホイールと、
前記ステアリングホイールから出力される信号に応じて車両を減速制御及び操舵制御する制御装置とを有し、
前記ステアリングホイールは、所定の回転軸線を中心として回転可能に車体に支持されると共に、前記回転軸線に沿った方向に変位可能に前記車体に支持され、
前記ステアリングホイールは、前記ステアリングホイールの前記回転軸線に沿った方向の荷重又は変位を検出することによって前記乗員による前記ステアリングホイールの前記回転軸線に沿った押し引き操作である第1減速操作を検出する第1検出部と、前記ステアリングホイールに設けられた接触センサであり、前記乗員による前記接触センサへの接触操作である第2減速操作を検出する第2検出部とを有し、
前記制御装置は、前記第1検出部からの信号に対して前記減速制御及び停車制御を実行し、前記第2検出部からの信号に対して前記減速制御を実行する一方、前記停車制御は実行せず、車速が所定の閾値以下であり、かつ前記第1減速操作を検出した場合に、前記停車制御を実行する車両制御システム。
【請求項2】
前記制御装置は、前記第2検出部からの信号に対して前記減速制御を実行した後、前記減速制御を実行した後の車速を維持する請求項1に記載の車両制御システム。
【請求項3】
前記制御装置は、前記第2検出部からの信号に応じて自動運転モードと手動運転モードとを切り換え、前記自動運転モードである場合に前記第2検出部からの信号に基づいて前記減速制御を実行する請求項1又は請求項2に記載の車両制御システム。
【請求項4】
前記ステアリングホイールは、ディスプレイを有し、
前記制御装置は、前記ディスプレイに車速に応じて変形する図形を表示し、車速の低下に応じて前記図形の面積を減少させる請求項1~請求項3のいずれか1つの項に記載の車両制御システム。
【請求項5】
前記制御装置は、前記停車制御の実行時に、前記図形を前記停車制御に対応した形状にする請求項4に記載の車両制御システム。
【請求項6】
前記制御装置は、前記車両が停車したときに、前記図形を前記ディスプレイから消す請求項4又は請求項5に記載の車両制御システム。
【請求項7】
前記乗員の顔の向き又は視線方向を検出する乗員監視装置と、
カメラ及びセンサを含む複数の車載機器とを更に備え、
前記制御装置は、前記停車制御を実行して前記車両が停車したときに、前記乗員の前記顔の向き又は前記視線方向に基づいて、前記車載機器の内で予め設定された前記車載機器への電力供給を停止する請求項1~請求項6のいずれか1つの項に記載の車両制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両制御システムに関する。
【背景技術】
【0002】
操作子であるステアリングホイールのリング部に圧電素子を設け、乗員がリング部に加える圧力に基づいて、車両の加減速及び操舵を制御する車両制御システムが公知である(例えば、特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2018-194916号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
低速走行(徐行)を行なう場合、乗員は操作子を微小量操作する必要があり、運転技能が低い乗員にとっては操作が難しいことがある。
【0005】
本発明は、以上の背景を鑑み、車両制御システムにおいて、乗員による運転操作を容易にすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために本発明のある態様は、車両制御システム(1)であって、乗員による減速操作及び操舵操作を受け付ける操作子(10)と、前記操作子から出力される信号に応じて車両を減速制御及び操舵制御する制御装置(11)とを有し、前記操作子は、前記乗員による第1減速操作を検出する第1検出部(29、39)と、前記乗員による前記第1減速操作と異なる態様の第2減速操作を検出する第2検出部(35、36)とを有し、前記制御装置は、前記第1検出部からの信号に対して減速制御及び停車制御を実行し、前記第2検出部からの信号に対して減速制御を実行する一方、停車制御は実行しない。
【0007】
この態様によれば、乗員は第2減速操作を行うことで、車両を停車させることなく車両を低速で走行させることができる。また、乗員は第1減速操作を行うことによって、車両を停車させることができる。これにより、車両制御システムは、乗員による運転操作を容易にすることができる。
【0008】
上記の態様において、前記操作子は、ステアリングホイールであり、前記ステアリングホイールは、所定の回転軸線を中心として回転可能に車体(15)に支持されると共に、前記回転軸線に沿った方向に変位可能に前記車体に支持され、前記第1検出部は、前記ステアリングホイールの前記回転軸線に沿った方向の荷重又は変位を検出するセンサ(29、39)であり、乗員による前記ステアリングホイールの前記回転軸線に沿った押し引き操作である前記第1減速操作を検出し、前記第2検出部は、前記ステアリングホイールに設けられた接触センサ(35、36)であり、乗員による前記接触センサへの接触操作である前記第2減速操作を検出するとよい。
【0009】
この態様によれば、乗員は接触センサに対して操作を行うことで、車両を停車させることなく車両を低速で走行させることができる。また、乗員はステアリングホイールを回転軸線に沿った方向に変位させることによって、車両を停車させることができる。
【0010】
上記の態様において、前記制御装置は、前記第2検出部からの信号に対して前記減速制御を実行した後、前記減速制御を実行した後の車速を維持するとよい。
【0011】
この態様によれば、制御装置は、第2検出部からの信号に対して減速制御を実行した場合に減速制御を終了した後の車速を維持するため、車両は停車することなく走行を継続することができる。
【0012】
上記の態様において、前記制御装置は、前記第2検出部からの信号に応じて自動運転モードと手動運転モードとを切り換え、前記自動運転モードである場合に前記第2検出部からの信号に基づいて前記減速制御を実行するとよい。
【0013】
この態様によれば、乗員は第2検出部を操作することによって、制御装置の制御態様を自動運転モードと手動運転モードとの間で切り換えることができる。また、制御装置は、自動運転モードにおいて、乗員の操作に応じて車両を減速させることができる。
【0014】
上記の態様において、前記操作子は、ディスプレイ(40)を有し、前記制御装置は、前記ディスプレイに車速に応じて変形する図形(81)を表示し、車速の低下に応じて前記図形の面積を減少させるとよい。
【0015】
この態様によれば、乗員はディスプレイに表示された図形から速度を認識することができる。
【0016】
上記の態様において、前記制御装置は、前記停車制御の実行時に、前記図形を前記停車制御に対応した形状にするとよい。
【0017】
この態様によれば、乗員はディスプレイに表示された図形を見て、停車制御が実行中であることを認識することができる。
【0018】
上記の態様において、前記制御装置は、車両が停車したときに、前記図形を前記ディスプレイから消すとよい。
【0019】
この態様によれば、乗員はディスプレイを確認することによって車両が停車していることを認識することができる。
【0020】
上記の態様において、前記制御装置は、車速が所定の閾値以下であり、かつ減速するための前記第1減速操作を検出した場合に、前記停車制御を実行するとよい。
【0021】
この態様によれば、車両は閾値以下まで減速した後に停車制御を開始する。すなわち、車速が閾値より大きい場合には、乗員が第1減速操作を行っても停車制御は実行されない。
【0022】
上記の態様において、前記乗員の顔の向き又は視線方向を検出する乗員監視装置(26)と、カメラ(47)及びセンサ(48)を含む複数の車載機器とを更に備え、前記制御装置は、前記停車制御を実行して前記車両が停車したときに、前記乗員の前記顔の向き又は前記視線方向に基づいて、前記車載機器の内で予め設定された前記車載機器への電力供給を停止するとよい。
【0023】
この態様によれば、車両が停車した後に特定の車載機器への電力供給が停止される。これにより、電力消費量を低減することができる。乗員の顔の向き又は視線方向は、乗員の運転継続と関係がある。例えば、乗員の顔の向き又は視線方向が前方を向いていない場合は、その直後に車両が発進する可能性が低いと推定することができる。そのため、乗員の顔の向き又は視線方向に基づいて、車両の停止が一時的なものか否かを推定することができる。
【発明の効果】
【0024】
以上の構成によれば、車両制御システムにおいて、乗員による運転操作を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
図1】実施形態に係る車両制御システムの構成図
図2】車両前部の平面図
図3】車両前部の斜視図
図4】操作子と移動装置の側面図
図5】操作子と移動装置の正面図
図6】操作子に設けられた第1~第3静電容量センサの位置関係を示す説明図
図7】操作子の断面図(図5のVII-VII断面図)
図8】第1減速操作及び第2減速操作に対する制御装置の制御手順を示すフロー図
図9】(A)~(D)ディスプレイに表示される図形を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、図面を参照して、本発明に係る車両制御システム1の実施形態について説明する。図2以降に適宜付される矢印Fr、Re、L、R、U、Loは、それぞれ、車両制御システム1が設けられる車両2の前方、後方、左方、右方、上方、下方を示している。本実施形態では、左右方向が車両2の車幅方向であり、前後方向が車両2の車長方向である。
【0027】
<車両制御システム1の構成>
図1に示すように、車両制御システム1は、自動運転が可能な車両2に設けられる。車両2は、乗員Xが主として運転操作を行う手動運転モードと、車両2が主として運転操作を行う自動運転モードで走行することができる。車両2は、車両2の車輪を転舵させる操舵装置4と、車輪を回転させる駆動装置5と、車輪の回転を制動する制動装置6とを有する。
【0028】
操舵装置4は、車輪の舵角を変化させる装置であり、電動モータと、電動モータの駆動力によって車輪を転舵させる転舵機構とを有する。転舵機構は例えばラックアンドピニオン機構を含む。駆動装置5は、車輪を回転させる装置であり、電動モータ及び内燃機関の少なくとも1つと、電動モータ及び内燃機関の少なくとも1つの駆動力を車輪に伝達する伝達機構とを含む。駆動装置5は、内燃機関である場合にエンジンブレーキによって車輪に制動力を発生させることができる。また、駆動装置5は、電動モータである場合に回生制御によって車輪に制動力を発生させることができる。制動装置6は、車輪に抵抗を与えて回転を停止させる装置であり、電動モータと、電動モータの駆動によって油圧を発生させる油圧発生装置と、油圧発生装置から油圧を受けてブレーキパッドをブレーキロータに押し付けるブレーキキャリパとを有する。
【0029】
車両制御システム1は、各種センサを備えた操作子10と、操作子10に接続された制御装置11とを有する。操作子10は、車両2を操舵するために、乗員Xの運転操作を受け付ける装置である。操作子10は、例えばステアリングホイールや操縦桿を含み、その外縁部の形状は円形や四角形、円の一部を切り欠いた形状、左右の円弧部と上下の直線部とを組み合わせた形状等であってよい。制御装置11は、CPU等のハードウェアプロセッサを含む。制御装置11は、走行制御部12、移動制御部13、及び信号処理部14を備える。信号処理部14は操作子10からの信号に基づいて乗員Xの操作入力を検出し、走行制御部12は信号処理部14によって検出された操作入力に応じて操舵装置4、駆動装置5、及び制動装置6の少なくとも1つを制御する。移動制御部13は、信号処理部14によって検出された操作入力に応じて操作子10の移動を制御する。
【0030】
図2図3に示すように、車両2の車室17には、操作子10に対して運転操作を行う乗員Xが着座する乗員シート61が設けられている。乗員シート61は、例えば、複数人分の着座スペースを有するベンチシートであり、左右方向に沿って延びている。このように乗員シート61としてベンチシートを用いることで、乗員Xの左右方向の着座位置の自由度を高めることができる。乗員シート61は、ベース部材(図示せず)を介して車両2の車体15の前部に取り付けられている。乗員シート61は、乗員Xが着座するシートクッション62と、シートクッション62の後ろ上方に隣接して配置され、乗員Xを後方から支持するシートバック63と、を備えている。シートクッション62とシートバック63は、それぞれ左右方向に所定の幅(例えば、乗員X複数人分の幅)を有する。
【0031】
図3図4に示すように、操作子10は、移動装置16を介して車体15の前部に支持されている。移動装置16は、車体15の前部に設けられ、左右方向に延びる前後一対のレール21と、前後一対のレール21に架設されるべく前後方向に延びるスライダ22と、スライダ22から後方に延びるアーム23と、アーム23の後端に設けられて操作子10に取り付けられるベース24とを有する。
【0032】
前後一対のレール21は、スライダ22を左右方向に移動可能に支持している。前後一対のレール21とスライダ22は、車両2の車室17の前壁を構成するインストルメントパネル18の前方に設けられている。そのため、車両2の車室17にいる乗員Xからは前後一対のレール21とスライダ22が見えないか又は見えにくくなっている。これにより、車両2の意匠性の向上が図られている。
【0033】
アーム23は、少なくとも1つの関節25を有し、関節25が下方に凸となるように折り曲げられた状態で、インストルメントパネル18の下方を通過している。アーム23は、前後方向に伸縮可能に設けられている。これにより、アーム23がベース24をスライダ22に対して前後方向に移動可能に支持している。
【0034】
ベース24の上面には、シートクッション62の上方の空間の画像を撮影する撮像装置26が設けられている。撮像装置26は、操作子10の前方に隣接して配置されている。
【0035】
図1に示すように、移動装置16は、スライダ駆動機構27とアーム駆動機構28とを備えている。スライダ駆動機構27は、電動モータによってレール21に対してスライダ22を左右方向に移動させる。これにより、スライダ22、アーム23、ベース24及び操作子10が車体15に対して左右方向に移動する。アーム駆動機構28は、電動モータによって関節25を屈曲させ、アーム23の前後方向の伸縮度を変更する。これにより、ベース24及び操作子10が車体15に対して前後方向に移動する。以上のように、移動装置16は、操作子10を車体15に対して左右方向及び前後方向に移動させる。
【0036】
移動装置16は、位置センサ29を備えている。位置センサ29は、操作子10の前後方向の位置を検出する。位置センサ29は、例えば、アーム駆動機構28を構成する電動モータ又はアーム23の関節25に取り付けられている。位置センサ29は、例えば、ポテンショメータ又はロータリエンコーダであってもよい。
【0037】
図3図5に示すように、操作子10は、ベース24に回転可能に設けられたハブ部31と、ハブ部31の外周にハブ部31と同軸状に設けられたディスク部32(スポーク部)と、ディスク部32の外周に配置されたリング部33とを有する。ディスク部32は円板状に形成されている。本実施形態では、ディスク部32は、ハブ部31から径方向外方に延びると共に、操作子10(ハブ部31)の回転軸線A方向においてベース24と相反する側に延び、ハブ部31を頂点とする円錐形に形成されている。リング部33は、操作子10(ハブ部31)の回転軸線Aを中心とした環状に形成されている。リング部33は円形状の横断面を有する。リング部33の横断面における直径はディスク部32の厚みよりも大きい。リング部33は、操作子10を回転操作するために、乗員Xによって把持される把持部として機能する。
【0038】
ハブ部31は、乗員X側を向く正面部31Aと、正面部31Aと相反する背面部(図示せず)とを有する。ディスク部32は、乗員X側を向く正面部32Aと、正面部32Aと相反する背面部32Bとを有する。リング部33は、乗員X側を向く正面部33Aと、正面部33Aと相反する背面部33Bと、正面部31A及び背面部33Bの外周に位置する外周部33Cと、正面部31A及び背面部33Bの内周に位置する内周部33Dと、を有する。詳細には、リング部33の外周縁(操作子10の回転軸線Aを中心としてリング部33の径が最大となる部分)と、リング部33の内周縁(操作子10の回転軸線Aを中心としてリング部33の径が最小となる部分)とを含む平面でリング部33を2分割した場合に、ベース24側に配置される部分を背面部33B、ベース24と相反する側に配置される部分を正面部33Aとする。
【0039】
操作子10は、第1面部10Aと、第1面部10Aと相反する第2面部10Bと、第1面部10Aと第2面部10Bの外周に位置する外周部10Cとを含む。第1面部10Aは、操作子10の回転軸線Aに沿った一方側に配置されており、操作子10の後面(前後方向一方側の面)を構成している。第2面部10Bは、操作子10の回転軸線Aに沿った他方側に配置されており、操作子10の前面(前後方向他方側の面)を構成している。第1面部10Aは、ハブ部31の正面部31A、ディスク部32の正面部32A、リング部33の正面部33Aを含み、第2面部10Bは、ディスク部32の背面部32B、リング部33の背面部33Bを含み、外周部10Cは、リング部33の外周部33Cを含む。他の実施形態では、第1面部10Aがディスク部32の背面部32B、リング部33の背面部33Bを含み、第2面部10Bがハブ部31の正面部31A、ディスク部32の正面部32A、リング部33の正面部33Aを含んでも良い。
【0040】
図1に示すように、操作子10には、接触センサ(タッチセンサ)としての第1静電容量センサ35、第2静電容量センサ36、及び第3静電容量センサ37と、回転角センサ38と、力覚センサ39とが設けられている。回転角センサ38は、操作子10の車体15に対する回転角を検出する。回転角センサ38は、ロータリエンコーダやレゾルバ等であってよい。他の実施形態では、操作子10にジャイロセンサが設けられてもよい。ジャイロセンサは、操作子10の回転速度を検出する。
【0041】
力覚センサ39は、公知の圧電式又はひずみゲージ式のセンサであってよく、ベース24とハブ部31の間に設けられている。力覚センサ39は、例えば6軸力覚センサであり、操作子10に加わる回転軸線Aに沿った前側(前後方向一方側)、回転軸線Aに沿った後側(前後方向他方側)、左側(左右方向一方側)、右側(左右方向他方側)、回転軸線Aと直交する方向に沿った上側(上下方向一方側)及び回転軸線Aと直交する方向に沿った下側(上下方向他方側)の荷重を検出可能である。
【0042】
図4図6及び図7に示すように、第1~第3静電容量センサ35~37は、静電容量の変化に基づいて乗員Xの指等の物体の接近及び接触を検出する接触センサである。第1~第3静電容量センサ35~37は、操作子10のリング部33に設けられている。
【0043】
第1静電容量センサ35は操作子10の第1面部10Aに設けられ、第2静電容量センサ36は操作子10の第2面部10Bに設けられ、第3静電容量センサ37は操作子10の外周部10Cに設けられている。詳細には、第1静電容量センサ35はリング部33の正面部33Aに設けられ、第2静電容量センサ36はリング部33の背面部33Bに設けられ、第3静電容量センサ37はリング部33の外周部33Cに設けられている。他の実施形態では、第1静電容量センサ35がリング部33の背面部33Bに設けられ、第2静電容量センサ36がリング部33の正面部33Aに設けられても良い。
【0044】
第1静電容量センサ35は、リング部33の正面部33Aに沿って、リング部33と同軸の環状に形成された1つのセンサである。他の実施形態では、第1静電容量センサ35は、リング部33の正面部33Aに沿って周方向に配列された複数のセンサであってもよい。第1静電容量センサ35は、正面部33Aにおける内周側に配置されていることが好ましい。詳細には、操作子10の回転軸線Aに沿った方向から見て、リング部33の幅方向における中央を通過する中心環状線より径方向内側、すなわちリング部33の内周部33Dに第1静電容量センサ35が配置されていることが好ましい。
【0045】
第2静電容量センサ36は、リング部33の背面部33Bに沿って、リング部33と同軸の環状に形成された1つのセンサである。他の実施形態では、第2静電容量センサ36は、リング部33の背面部33Bに沿って周方向に配列された複数のセンサであってもよい。第2静電容量センサ36は、背面部33Bの幅方向における中央に沿って延びていることが好ましい。第2静電容量センサ36は、第1静電容量センサ35よりも大きい直径を有することが好ましい。
【0046】
第3静電容量センサ37は、操作子10の外縁に沿って設けられ、乗員Xの手の接触位置(乗員Xによるタッチ操作の位置)を特定可能なセンサである。第3静電容量センサ37は、操作子10の外縁に沿って延びる単一のセンサや、操作子10の外縁に沿って複数に分割された複数のセンサであってよい。本実施形態では、第3静電容量センサ37は、リング部33の外周縁を含む外周部33Cに沿って、周方向に複数配列されている。第3静電容量センサ37のそれぞれは、周方向に等しい角度幅を有し、等間隔で互いに隣り合って配置されている。隣り合う第3静電容量センサ37の間の隙間は小さいほど好ましい。本実施形態では、第3静電容量センサ37は、36個設けられ、それぞれ約10度の角度幅を有する。
【0047】
第1~第3静電容量センサ35~37は、静電容量に応じた信号を出力する。第1~第3静電容量センサ35~37は、乗員Xの手等の物体が接近するほど、また接近する物体が大きいほど、また物体の比誘電率が高いほど静電容量が増加する。
【0048】
第1~第3静電容量センサ35~37は、操作子10が乗員Xに把持されたことを検出する把持センサとして機能する。例えば、第1~第3静電容量センサ35~37は、第1静電容量センサ35及び第2静電容量センサ36の少なくとも一方の静電容量及び所定の個数以上の第3静電容量センサ37の静電容量が所定の基準値以上まで上昇した場合に、操作子10が乗員Xに把持されたことを検出する。他の異なる実施形態では、第1~第3静電容量センサ35~37が上記の検出方法とは異なる検出方法によって操作子10が乗員Xに把持されたことを検出しても良い。
【0049】
図5に示すように、ハブ部31の正面部31A側(乗員X側)には、表示部としてのディスプレイ40が設けられている。ディスプレイ40は円形に形成され、ハブ部31の正面の面積の50%以上を占めている。図1に示すように、ディスプレイ40は、制御装置11のインターフェース制御部41によって制御され、車両2の運転モード(自動運転モード又は手動運転モード)や、車両2の進行方向(将来の軌跡)、車両2の周囲を走行する周辺車両の位置、車両2の速度等を表す画像を表示する。画像には、数値や記号が含まれてもよい。
【0050】
車体15と操作子10との間には、車体15に対する操作子10の回転操作に対して反力(回転抵抗)を与える第1反力付与装置43(図1参照)が設けられている。第1反力付与装置43は、例えば電動モータであり、電動モータの回転力を操作子10の回転操作に対する反力として操作子10に与える。本実施形態では、第1反力付与装置43はベース24に設けられ、ベース24に対するハブ部31の回転に対して反力を付与する。第1反力付与装置43は、操作子10に十分な回転抵抗を加えることによって操作子10の回転を規制することができる。すなわち、第1反力付与装置43は、車体15に対する操作子10の回転を抑制する回転抑制装置として機能する。
【0051】
車体15と操作子10との間には、車体15に対する操作子10の回転軸線Aに沿った移動に対して反力(移動抵抗)を与える第2反力付与装置44(図1参照)が設けられている。第2反力付与装置44は、例えばアーム駆動機構28を構成する電動モータであり、電動モータの回転力を操作子10の前後方向の移動操作に対する反力として操作子10に与える。第2反力付与装置44は、操作子10に十分な移動抵抗を加えることによって操作子10の前後方向の移動を規制することができる。すなわち、第2反力付与装置44は、車体15に対する操作子10の前後方向の移動を抑制する移動抑制装置として機能する。
【0052】
図1に示すように、制御装置11は、車両2の各種状態量を検出する車両センサ45と、車両2の周囲の環境情報を検出する外界認識装置46とに接続されている。車両センサ45は、例えば車両2の車速を検出する車速センサや、車両2の加速度を検出する加速度センサ、車両2のヨーレートを検出するヨーレートセンサ等を含む。制御装置11は、車両センサ45から車両2の各種状態量を取得する。
【0053】
外界認識装置46は、周辺車両情報及び周辺環境情報を取得し、制御装置11に出力する。外界認識装置46は、車両2の周囲を撮像するカメラ47と、車両2の周囲に存在する物体を検出するレーザやライダ等の物体検出センサ48と、ナビゲーション装置49とを含む。外界認識装置46は、カメラ47が取得した画像から走路や区画線を認識する。また、外界認識装置46は、カメラ47が取得した画像や物体検出センサ48の検出信号に基づいて、車両2の周囲を走行する周辺車両の位置及び速度を含む周辺車両情報を取得する。また、外界認識装置46は、ナビゲーション装置49からの自車両位置、地図情報及びPOI(Point Of Interest)に基づいて、車両2が走行する走路や隣接する走路、車両2の周囲の店舗や分岐路等の周辺環境情報を取得する。
【0054】
<車両2の運転モード>
走行制御部12は、車両2の運転モードを自動運転モードと手動運転モードの間で切り替え可能である。自動運転モードでは、走行制御部12によって転舵操作及び加減速操作が自動的に実行され、手動運転モードでは、乗員Xによって転舵操作及び加減速操作が手動で実行される。
【0055】
走行制御部12は、自動運転モードにおいて、主体的に車両2の将来の軌道を生成し、操舵装置4、駆動装置5、及び制動装置6を制御する。ただし、走行制御部12は、自動運転モードにおいても、乗員Xによる操作子10に対する運転操作を受け付けることで、操舵装置4、駆動装置5、及び制動装置6の制御に乗員Xの意思を反映させる。
【0056】
走行制御部12は、手動運転モードにおいて、乗員Xによる操作子10に対する運転操作に応じて、操舵装置4、駆動装置5、及び制動装置6を制御する。他の実施形態では、走行制御部12は、手動運転モードにおいて、乗員Xによるアクセルペダルやブレーキペダルに対する踏み込み操作に応じて、駆動装置5及び制動装置6を制御してもよい。
【0057】
<操作子10の位置>
図2を参照して、操作子10は、許容位置としての第1位置P1、許容位置としての第2位置P2、及び制限位置としての第3位置P3の間で移動可能である。第1位置P1は車両2の左右方向の中心よりも左側(左右方向一方側)に位置しており、第2位置P2は車両2の左右方向の中心よりも右側(左右方向他方側)に位置している。つまり、第1位置P1と第2位置P2は、左右方向において互いにずれており、離間している。第3位置P3は、車両2の左右方向の中心に位置している。第3位置P3は、左右方向において第1位置P1と第2位置P2の中間に位置しており、左右方向において第1位置P1及び第2位置P2とはずれている。第3位置P3は、車長方向において第1位置P1及び第2位置P2よりも前方に位置している。そのため、乗員Xが操作子10に対する操作を行わない時(例えば、自動運転モードの実行時や車両2に対する乗員Xの乗降時)に、操作子10を第3位置P3に移動させることで、操作子10と乗員Xの距離を離すことができる。これにより、操作子10が乗員Xに圧迫感を与えるのを抑制することができる。
【0058】
操作子10が第1位置P1又は第2位置P2にある状態では、自動運転モード及び手動運転モードによる車両2の走行が可能である。具体的には、走行制御部12は、操作子10が第1位置P1又は第2位置P2にある状態で、乗員Xによるモード切替スイッチ51(図1参照)の操作に応じて、車両2の運転モードを手動運転モードと自動運転モードの間で切り替える。操作子10が第3位置P3にある状態では、自動運転モードによる車両2の走行が可能であり、かつ、手動運転モードの選択ができない。また、操作子10が第1位置P1及び第3位置P3の間、又は第2位置P2及び第3位置P3の間にある状態では、自動運転モードによる車両2の走行のみが可能であり、手動運転モードの選択ができない。
【0059】
操作子10が第1位置P1又は第2位置P2にある状態では、操作子10が第1運転操作と第2運転操作の両方を受け付け可能である。具体的には、操作子10が第1位置P1又は第2位置P2にある状態で、車両2の運転モードが自動運転モードになっている時には、操作子10が第1運転操作を受け付け可能である。一方で、操作子10が第1位置P1又は第2位置P2にある状態で、車両2の運転モードが手動運転モードになっている時には、操作子10が第2運転操作を受け付け可能である。
【0060】
操作子10が第3位置P3にある状態、第1位置P1及び第3位置P3の間にある状態、第2位置P2及び第3位置P3の間にある状態のいずれかでは、車両2の運転モードが自動運転モードになっており、操作子10が第1運転操作を受け付け可能であり、かつ、第2運転操作を受け付け不能である。そのため、操作子10と乗員Xの距離が離れた第3位置P3において、操作子10の可動量が比較的多い第2運転操作が実行されるのを防止することができる。これにより、第3位置P3における操作子10の誤操作を抑制することができる。
【0061】
<操作子10に対する運転操作>
操作子10は、手動運転モード及び自動運転モードにおいて、乗員Xによる加減速操作及び操舵操作を受け付ける。加減速操作は、第1加減速操作と第2加減速操作とを含む。操作子10は、乗員Xによる第1加減速操作を検出する第1検出部と、乗員Xによる第1加減速操作と異なる態様の第2加減速操作を検出する第2検出部とを有する。第1加減速操作は第1加速操作と第1減速操作とを含み、第2加減速操作は第2加速操作と第2減速操作とを含む。第1加減速操作は、操作子10を回転軸線Aに沿って前方に押し込む押し込み操作と、操作子10を回転軸線Aに沿って後方に引き出す引き出し操作とを含む押し引き操作である。本実施形態では、第1加速操作が操作子10の前方への押し込み操作に対応し、第1減速操作が操作子10の後方への引き出し操作に対応する。第1検出部は、力覚センサ39及び位置センサ29の少なくとも一方を含む。制御装置11の信号処理部14は、力覚センサ39及び位置センサ29の少なくとも一方からの信号に基づいて第1加減速操作を検出する。本実施形態では、制御装置11の信号処理部14は、力覚センサ39からの信号に基づいて第1加減速操作を検出する例について説明する。
【0062】
第2加減速操作は、乗員Xの手によるリング部33の正面部33A又は背面部33Bへの接触操作を含む。接触操作は、例えばシングルタップ操作、ダブルタップ操作、長押し操作等を含む。第2検出部は、第1静電容量センサ35及び第2静電容量センサ36を含む。乗員Xが手でリング部33の正面部33A又は背面部33Bに対して接触操作を行うと、第1静電容量センサ35又は第2静電容量センサ36の静電容量が変化する。信号処理部14は、第1静電容量センサ35又は第2静電容量センサ36からの検出信号に基づいて、乗員Xの手の接触継続時間や接触回数を判定し、接触操作がシングルタップ操作、ダブルタップ操作、及び長押し操作のいずれであるかを判定する。本実施形態では、第2加速操作が操作子10のリング部33の正面部33Aへの接触操作に対応し、第2減速操作がリング部33の背面部33Bへの接触操作に対応する。
【0063】
第1加減速操作は、操作子10を前後に移動させる操作である。一方、第2加減速操作は、操作子10に接触することによる運転操作であるため、第2加減速操作における操作子10の前後への移動量は0であるか、極めて小さい。このように第1加減速操作を回転操作又は移動操作とし、第2加減速操作を接触操作とすることで、第1加減速操作と第2加減速操作とを明確に区別し、両者の混同を回避することができる。
【0064】
走行制御部12は、力覚センサ39が前方への荷重を検出している間、すなわち第1加減速操作の押し込み操作(第1加速操作)が検出されている間、加速制御を実行する。走行制御部12は、加速制御において、駆動装置5を制御し、車両2を加速させる。走行制御部12は、加速制御において、加速を継続する。これにより、乗員Xが押し込み操作を行っている間、すなわち操作子10を前側に押し込んでいる間、車両2は加速し続ける。走行制御部12は、加速制御において、力覚センサ39が検出した前方への荷重の値が大きいほど、加速度を増加させてもよい。また、走行制御部12は、加速制御において、位置センサ29が検出した操作子10の中立位置に対する前方への移動量が大きいほど、加速度を増加させてもよい。走行制御部12は、加速制御の実行中において、乗員Xによる押し込み操作を検出しなくなった場合、すなわち押し込み操作が終了した場合に、加速制御を終了する。
【0065】
走行制御部12は、力覚センサ39が後方への荷重を検出している間、すなわち第1加減速操作の引き出し操作(第1減速操作)が検出されている間、第1減速制御を実行する。走行制御部12は、第1減速制御において、駆動装置5を制御し、車両2を減速させる。走行制御部12は、第1減速制御において、減速を継続する。これにより、乗員Xが引き出し操作を行っている間、すなわち操作子10を後側に引き出している間、車両2は減速し続ける。走行制御部12は、第1減速制御において、力覚センサ39が検出した後方への荷重の値が大きいほど、減速度を増加させてもよい。また、走行制御部12は、第1減速制御において、位置センサ29が検出した操作子10の中立位置に対する後方への移動量が大きいほど、減速度を増加させてもよい。走行制御部12は、減速制御の実行中において、乗員Xによる引き出し操作を検出しなくなった場合、すなわち引き出し操作が終了した場合に、減速制御を終了する。
【0066】
走行制御部12は、車速が所定の閾値以下であり、かつ減速するための第1減速操作である引き出し操作を検出した場合に、停車制御を実行する。閾値は、車速が低速であることを検出するために設定された値であり、例えば3~5km/hである。これにより、乗員Xは第1減速操作である操作子10の引き出し操作を継続することによって、車両2を減速させ、最終的に車両2を停車させることができる。
【0067】
走行制御部12は、第1加速操作及び第1減速操作のいずれも検出されていないとき、定速制御を実行する。走行制御部12は、定速制御において、目標車速を設定し、車速が目標車速となるように駆動装置5を制御する。目標車速は、例えば第1加減速操作が終了したとき、すなわち第1加速制御又は第2減速制御が終了したときの車速が設定されるとよい。
【0068】
走行制御部12は、第2加速操作である正面部33Aへの接触操作に対して第2加速制御を実行し、第2減速操作である背面部33Bへの接触操作に対して第2減速制御を実行する。正面部33Aへの接触操作に対する第2加速制御は、目標車速を現在の値から所定値増加させるための制御、自車両と自車両の前方を走行する前走車との目標車間距離を現在の値から所定値短くする制御、及び停車状態から発進する制御を含む。背面部33Bへの接触操作に対する第2減速制御は、目標車速を現在の値から所定値低下させるための制御、及び自車両と前走車との目標車間距離を現在の値から所定値長くする制御とを含む。
【0069】
走行制御部12は、正面部33A及び背面部33Bへの操作の態様に応じて車両2の目標速度の変化量を変更してもよい。走行制御部12は、例えば、シングルタップ操作に対する目標速度の変化量よりもダブルタップ操作に対する目標速度の変化量を大きくするとよい。また、走行制御部12は、正面部33A又は背面部33Bに長押し操作がなされている間、目標速度の増加又は減少を継続してもよい。他の実施形態では、走行制御部12は、第2加減速制御である正面部33Aへの接触操作に対して減速制御を実行し、第2加減速制御である背面部33Bへの接触操作に対して加速制御を実行してもよい。
【0070】
目標車速は、下限値及び上限値によって規定される所定の範囲で変更可能である。目標車速の下限値は、0より大きい値に設定され、例えば3~5km/hに設定される。これにより、走行制御部12は、第2減速操作である背面部33Bへの接触操作に対して第2減速制御を実行しても目標車速を下限値より低下させることはできず、車速を0km/hにすることはない。すなわち、乗員Xが第2減速操作である背面部33Bへの接触操作を繰り返しても、走行制御部12は第2減速操作に対して停止制御を実行せず、車両2は停車しない。
【0071】
以上より、制御装置11の走行制御部12は、第1検出部である力覚センサ39又は位置センサ29からの信号に対して第1加減速制御及び停車制御を実行し、第2検出部である第1及び第2静電容量センサ35、36からの信号に対して第2加減速制御を実行する一方、停車制御は実行しない。乗員Xは第1減速操作である操作子10の引き出し操作を行うことによって車両2を停車させることができる。一方、乗員Xは第2加減速操作である背面部33Bへの接触操作を行っても車両2を停車させることはできない。そのため、車両2を停車させたい場合には、乗員Xは第1減速操作である操作子10の引き出し操作を行うことによって車両2を減速させる。また、車両2を停車させずに徐行させたい場合には、乗員Xは第2加減速操作である正面部33A又は背面部33Bへの接触操作を行うことによって車両2の速度を調節するとよい。ここで、徐行とは、例えば3~10km/hの低速での走行をいう。乗員Xは第2加減速操作を行うことで、車両2を停車させることなく車両2を低速で走行させることができるため、徐行における速度調節操作が容易である。
【0072】
図8は、第1減速操作及び第2減速操作に対する制御装置の制御手順の一例を示すフロー図である。最初に、制御装置11は、力覚センサ39からの信号に基づいて第1減速操作が検出されているか否かを判定する(S1)。第1減速操作が検出されている場合(S1の判定結果がYes)、制御装置11は第1減速制御を実行する(S2)。制御装置11は、第1減速制御において、第1減速制御が検出されている間、駆動装置5を制御して車両2を減速させる。制御装置11は、第1減速制御を実行した結果、車速が0であるか否かを判定する(S3)。車速が0である場合(S3の判定結果がYes)、車両は呈ししており、制御装置11による制御はリターンに進む。車速が0でない場合、制御装置11は第1減速操作が終了したか否かを判定し(S4)、第1減速操作が終了していない場合(S4の判定がNo)には第1減速制御を継続する(S2)。
【0073】
制御装置11は、第1減速操作が終了したことを検出した場合(S4の判定がYes)、そのときの車速が所定の閾値以下であるか否かを判定する(S5)。車速が閾値以下である場合(S5の判定結果がYes)、制御装置11は第1~第3静電容量センサ35~37からの信号に基づいて操作子10が乗員Xによって把持されているか否かを判定する(S6)。操作子10が乗員Xによって把持されていない場合(S6の判定結果がNo)、制御装置11は停車制御を実行する(S7)。制御装置11は、停車制御において、外界認識装置46からの信号に基づいて駐車領域を特定し、或いは停車させるべき路肩を特定して車両を停車させるとよい。
【0074】
S1の判定において、第1減速操作が検出されていない場合(S1の判定結果がNos)、制御装置11は第2静電容量センサ36からの信号に基づいて第2減速操作が検出されたか否かを判定する(S9)。第2減速操作が検出されている場合(S9の判定結果がYes)、制御装置11は第2減速制御を実行する(S10)。制御装置11は、第2減速制御において、第2減速操作に対応した減速値(減速量)を設定し、現在の目標車速から減速値を引いた値を目標車速に設定する。その後、制御装置11が定速制御を実行する(S11)ことによって、車速が目標速度に一致するように車両が減速する。
【0075】
S9の判定において第2減速操作が検出されていない場合(S9の判定結果がNo)、制御装置11は現在の目標速度に基づいて定速制御を実行する(S11)。また、S5の判定において車速が閾値より大きい場合、又はS6の判定において操作子10が把持されている場合、制御装置11は第1減速操作が終了したときの車速を目標速度に設定し(S8)、目標速度に基づいて定速制御を実行する(S11)。制御装置11は、定速制御において、外界認識装置46からの信号に基づいて駐車領域を特定し、或いは停車させるべき路肩を特定して車両を停車させるとよい。
【0076】
なお、図8の制御フローにおいて、S6の操作子10が把持されているか否かの判定は省略してもよい。この場合、S5において車速が閾値以下である場合は、制御装置11は停車制御を実行する(S7)。
【0077】
また、制御装置11は、運転モードが自動運転モードである場合にのみ、第2減速操作に基づく第2減速制御を実行するようにしてもよい。制御装置11は、第1~第3静電容量センサ35~37(第2検出部)からの信号に応じて自動運転モードと手動運転モードとを切り換えるようにしてもよい。例えば、制御装置11は、第1~第3静電容量センサ35~37(第2検出部)からの信号に基づいて、乗員Xが操作子10を把持していると判定したときに、自動運転モードと手動運転モードとを切り換えるようにしてもよい。例えば、第1~第3静電容量センサ35~37の内で少なくとも2つが乗員Xを検出している場合に、乗員Xが操作子10を把持していると判定するとよい。
【0078】
車両2が停車した状態で操作子10の引き出し操作が検出された場合、走行制御部12は駆動装置5を制御して車両2を後退させる。
【0079】
制御装置11は、各車載装置への電力供給を制御する電力管理部71を有する。電力管理部71は、走行制御部12が停車制御を実行して車両2が停車したときに、乗員Xの顔の向き又は視線方向に基づいて、車載機器の内で予め設定された車載機器への電力供給を停止する。電力供給が停止される車載機器は、少なくともカメラ47や物体検出センサ48等のセンサを含む。また、電力供給が停止される車載機器は、ナビゲーション装置49、ディスプレイ40、第1反力付与装置43、及び第2反力付与装置44の少なくとも1つを含んでもよい。
【0080】
乗員Xの顔の向き又は視線方向は、乗員監視装置としての撮像装置26によって取得される。撮像装置26はデジタルカメラを含む視覚センサである。乗員状態取得部72は、撮像装置26が取得した画像を処理することによって乗員Xの顔の向きを取得する。また、乗員状態取得部72は、撮像装置26が取得した画像を処理することによって眼球の向き(黒目の位置)を取得し、眼球の向き(黒目の位置)から乗員Xの視線方向を推定する。
【0081】
電力管理部71は、走行制御部12が停車制御を実行して車両2が停車したときに、乗員状態取得部72によって取得された乗員Xの顔の向き、又は視線方向が予め設定された前方範囲にある時間当たりの割合が所定の閾値以上であるか否かを判定する。乗員Xの顔の向き、又は視線方向が前方範囲にある時間当たりの割合が閾値以上であるとき、乗員Xは前方を向いていると推定することができる。電力管理部71は、乗員Xの顔の向き、又は視線方向が前方範囲にある時間当たりの割合が閾値以上であるときに、各車載装置への電力供給を継続する。一方、電力管理部71は、乗員Xの顔の向き、又は視線方向が前方範囲にある時間当たりの割合が閾値未満であるとき、予め選択された車載機器への電力供給を停止する。乗員Xの顔の向き又は視線方向が前方を向いていない場合は、その直後に車両2が発進する可能性が低いと推定することができる。そのため、予め設定された車載機器への電力供給を停止して、電力消費量を低減することができる。
【0082】
乗員Xによる操舵操作は、第1操舵操作と、第2操舵操作とを含む。第1操舵操作は、乗員Xがリング部33を把持し、回転軸線Aを中心として操作子10をベース24に対して回転させる操作である。制御装置11は、回転角センサ38からの信号に基づいて第1操舵操作を検出する。
【0083】
第2操舵操作は、乗員Xの手によるリング部33の外周部33Cの周方向へのさすり操作である。乗員Xが手でリング部33の外周部33Cを回転方向にさすると、周方向に並んで配列された複数の第3静電容量センサ37の静電容量が順番に変化する。信号処理部14は、複数の第3静電容量センサ37からの信号に基づいて、乗員Xによるリング部33のさすり操作を検出する。信号処理部14は、複数の第3静電容量センサ37からの信号に基づいて、さすり操作の向き、及び長さ(ストローク長)を検出する。走行制御部12は、信号処理部14によって検出されたさすり操作の向き及び長さに応じて操舵装置4を制御し、車両2の左右へのオフセット移動や、車線変更、右折又は左折等を行うとよい。
【0084】
<ディスプレイ40>
図9に示すように、インターフェース制御部41は、ディスプレイ40に車両2の状態を示す図形81(画像)を表示する。インターフェース制御部41は、ディスプレイ40に表示した図形81を車両2の車速に応じて変形させる。また、インターフェース制御部41は、走行制御部12が実行中の制御や、運転モードに応じて図形81を変形させてもよい。
【0085】
本実施形態では、図9(A)に示すように、ディスプレイ40は円形に形成され、回転軸線Aと同軸に配置されている。図形81は、ディスプレイ40の中央に表示されている。図形81は、車速が所定の車速閾値より大きいとき、円形を呈し、ディスプレイ40と同心状に配置される。車速閾値は、例えば50km/hであるとよい。図形81は、車速が車速閾値以下である場合に、車速の低下に応じて図形81の面積を減少させる。図9(B)に示すように、本実施形態では、図形81は、車速に関わらず横幅を一定とし、車速の低下に応じて上下幅を縮小させる。図形81は、ディスプレイ40の中心(回転軸線A)を中心として上下対称形をなすとよい。これにより、車速が車速閾値より低下すると、低下に応じて図形81が扁平な形状になる。
【0086】
インターフェース制御部41は、停車制御の実行時に、図形81を停車制御に対応した形状にする。図9(C)に示すように、本実施形態では、図形81は、ディスプレイ40の中央を通過して横に延びる直線となる。図形81の左右両端は、ディスプレイ40の縁部まで延びている。インターフェース制御部41は、停車制御を実行している間、図形81の形状を図9(C)に示す形状に維持する。
【0087】
図9(D)に示すように、インターフェース制御部41は、停車制御の実行により車両2が停車したときに、図形81をディスプレイ40から消す。図形81が消滅したことを乗員Xがより認識し易くするために、インターフェース制御部41は図形81を消すときに図形81を瞬かせるとよい。例えば、インターフェース制御部41は、図形81を消す直前に、図形81の面積を瞬間的に増減させるとよい。
【0088】
制御装置11の信号処理部14が第1及び第2静電容量センサ35、36からの信号に基づいて第2加減速操作を検出した場合に、インターフェース制御部41は図形81を瞬かせるとよい。インターフェース制御部41は、例えば図形81の面積を瞬間的に増減させること、もしくはディスプレイ40全体の輝度を一時的に増減させることによって、図形81を瞬かせるとよい。これにより、乗員Xは、自身の第2加減速操作が車両制御システム1に認識されたことを理解することができる。上記の様な場合、瞬間的に乗員Xは現状の車速を認識できない可能性があるものの、第2加減速制御では停車制御を実施させないため、乗員の意図しない停車は実行せず、意図する減速のみを実行することが可能になる。
【0089】
インターフェース制御部41は、車速の増加又は低下に応じて図形81の色を変化させてもよく、図形81の周縁部を波打たせてもよい。
【0090】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、乗員Xの手によるリング部33の正面部33A又は背面部33Bへの接触操作を第1加減速操作とし、操作子10の回転軸線Aに沿った押し引き操作を第2加減速操作としてもよい。この場合、第1静電容量センサ35又は第2静電容量センサ36が第1検出部となり、力覚センサ39又は位置センサ29が第2検出部となる。そして、走行制御部12は、第1検出部としての第1静電容量センサ35及び第2静電容量センサ36からの信号に対して加減速制御及び停車制御を実行し、第2検出部としての力覚センサ39又は位置センサ29としてのからの信号に対して加減速制御を実行する一方、停車制御は実行しない態様としてもよい。
【符号の説明】
【0091】
1 :車両制御システム
2 :車両
4 :操舵装置
5 :駆動装置
6 :制動装置
10 :操作子
11 :制御装置
12 :走行制御部
13 :移動制御部
14 :信号処理部
31 :ハブ部
32 :ディスク部
33 :リング部
35 :第1静電容量センサ
36 :第2静電容量センサ
71 :電力管理部
72 :乗員状態取得部
81 :図形
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9