JP2014069671A - ステアリングホイール内表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の自動運転に関する情報を、車内或いは車外に居る者から見て分かり易く呈示する。
【解決手段】ステアリングホイール内表示装置は、車両に実装されるステアリングホイール１ａの全周のうち、少なくとも一部の領域に設置された発光素子１３を備える。ステアリングホイール内表示装置は、車両が自動運転中であること、及びステアリングホイール１ａが回転していることが外部から視認できるように、発光素子１３を発光させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の自動運転に関する情報を呈示するステアリングホイール内表示装置に関するものである。

ドライバが運転操作（オーバーライド）した場合に自動運転から手動運転に切り替える自動運転車両制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の自動運転車両制御装置は、自動運転の目標進路を生成し、目標進路と実際の車両進路との差が閾値未満であり、オーバーライドが検出されていない場合、手動運転から自動運転に切り替える。

特開２０１２−５１４４１号公報

特許文献１の自動運転車両制御装置によれば、自動運転と手動運転とを切り替えることはできるが、車両が現在、自動運転中であるか否かを車内或いは車外にいる者へ報知することはできない。

本発明は上記した課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、車両の自動運転に関する情報を、車内或いは車外に居る者から見て分かり易く呈示するステアリングホイール内表示装置を提供することである。

本発明の一態様に係わるステアリングホイール内表示装置は、車両に実装されるステアリングホイールの全周のうち、少なくとも一部の領域に設置された発光素子を備え、車両が自動運転中であること、及びステアリングホイールが回転していることが外部から視認できるように、発光素子を発光させる。

本発明のステアリングホイール内表示装置によれば、車両の自動運転に関する情報を、車内或いは車外に居る者から見て分かり易く呈示することができる。

図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係わるステアリングホイール内表示装置が装備されたステアリングホイール１ａの全体を示す外観図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ切断面に沿ったホイール本体１１の断面図である。 図２は、ステアリングホイール１ａに装備されたステアリングホイール内表示装置１０の構成を示すブロック図である。 図３は、具体的な自動運転の状況に沿った、ステアリングホイール内表示装置１０の動作の流れを示すフローチャートである。 図４は、本発明の第２実施形態に係わるステアリングホイール内表示装置が装備されたステアリングホイール１ｂの全体を示す外観図である。 図５は、図４のステアリングホイール１ｂの回転角が４５°の時の発光状態を示す外観図である。 図６は、図４のステアリングホイール１ｂの回転角が９０°の時の発光状態を示す外観図である。

（第１実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付し説明を省略する。

図１及び図２を参照して、本発明の第１実施形態に係わるステアリングホイール内表示装置が装備されたステアリングホイール１ａの構成を説明する。ステアリングホイール内表示装置は、ステアリングホイール１ａが実装される車両の自動運転に関する情報を呈示する。自動運転に関する情報には、車両が自動運転中であることを示す情報、及びステアリングホイール１ａが回転していることを示す情報が含まれる。図１（ａ）は、ステアリングホイール１ａを正面（運転者側）から見た時の外観図である。

ステアリングホイール１ａは、図示しないステアリングシャフトの先端に固定されるロッド１２と、ロッド１２により支持されたホイール本体１１とを備える。ホイール本体１１は、ロッド１２の外側に配置され、円形の形状を有する。

ステアリングホイール１ａが回転中心ＣＴを中心として回転することにより、当該回転がステアリングシャフトに伝わり、車輪の向きが変化する、つまり転舵操作が行われる。車両が自動運転中である場合、転舵操作の主体は、車両が備えるステアリング駆動手段（図示省略）である。

図１（ａ）は、車両が直進する時のステアリングホイール１ａの向きを示す。この時のステアリングホイール１ａの角度を０°とする。図１（ａ）の矢印ＵＤは鉛直上方を示す。ホイール本体１１の全周のうち、鉛直上方を含む一部の領域、及び鉛直下方を含む他の一部の領域に、複数の発光素子１３がそれぞれ設置されている。具体的には、ホイール本体１１の全周のうち、鉛直上方を含む角度Ｄ１の領域、及び鉛直下方を含む角度Ｄ２の領域にそれぞれ、ホイール本体１１に沿って溝２１ａ、２１ｂが形成され、複数の発光素子１３が溝２１ａ、２１ｂの中にそれぞれ配列されている。

ホイール本体１１はアルミニウムを削り出すことにより形成され、ホイール本体１１上の溝２１ａ、２１ｂも、同様に削り出しにより形成されている。

発光素子１３は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）からなる。発光素子１３は、光の三原色（ＲＧＢ）を発光可能な発光ダイオードからなり、各色の発光をその割合を変えて混合することにより、様々な色を表すことが可能である。

第１実施形態においては、予め定めた、鉛直上方及び鉛直下方を含む領域にのみ、発光素子１３が配置され、それ以外の領域には配置されていない。なお、複数の発光素子１３がホイール本体１１に沿って一例に配列されているが、２列以上に配列されていても構わない。

図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ切断面に沿ったホイール本体１１の断面図である。ホイール本体１１の運転者側に溝２１ａが形成されている。溝２１ａの底部にＬＥＤ基板１５が固定され、ＬＥＤ基板１５上に発光素子１３の一例である発光ダイオードが設置されている。そして、溝２１ａは、発光素子１３の上方において拡散板１４により封止されている。発光素子１３から射出される光は、拡散板１４を通じてホイール本体１１外部へ放出される。これにより、運転者側に居る者は容易に発光素子１３の発光を視認することができる。なお、溝２１ｂの構成は溝２１ａと同じであり、説明を省略する。

図１（ｂ）では、運転者側にホイール本体１１の溝２１ａが形成され、運転者側に向けて発光素子１３が発光する例を示したが、これに限らず、図１（ｂ）において運転者側とは角度が１８０°異なる、つまり車両進行方向側に溝が形成され、車両進行方向側に発光するようにしても構わない。或いは、ステアリングホイール１ａの回転中心ＣＴから最も遠いホイール本体１１の位置に溝を形成し、ステアリングホイール１ａの半径方向に発光するようにしても構わない。また、上記した複数の方向に形成された溝を組み合わせて実施しても構わない。これによって、より広い範囲に向けて、自動運転に関する情報を発信することができる。

図２を参照して、ステアリングホイール内表示装置１０の構成を説明する。ステアリングホイール内表示装置１０は、ステアリングホイール１ａに内蔵されている。ステアリングホイール内表示装置１０は、複数の発光素子１３と、複数の発光素子１３を個別に駆動するＬＥＤドライバ１６と、複数の発光素子１３の発光を個別に制御するマイコン１７とを備える。本発明の「発光制御部」は、「マイコン１７」に相当する。

マイコン１７には、ステアリングホイール内表示装置１０の動作に必要な電源、及び自動運転に関する情報としてＣＡＮ（Controller Area Network）情報が入力される。ＣＡＮ情報には、車両が自動運転中であることを示す情報、車両がセキュリティモードであることを示す情報、ステアリングホイール１ａの回転方向及び回転角度、シフトポジション情報が含まれる。

次に、車両が自動運転中であること、及びステアリングホイール１ａが回転していることが外部から視認できるように、発光素子１３を発光させる発光制御の一例について説明する。

マイコン１７は、車両が自動運転中である時に、ホイール本体１１の全周のうち、鉛直上方を含む一部の領域、及び鉛直下方を含む他の一部の領域に設けられた発光素子１３を発光させる。車両が自動運転中でない時、例えば、手動運転中である場合、発光素子１３を発光させない。これにより、車両が自動運転中であることを視認することができる。また、ステアリングホイール１ａの全周のうち、予め定めた一部の領域に配置された発光素子１３を発光させることによって、ステアリングホイール１ａの回転に伴って、発光している発光素子１３の位置も回転する。これにより、ステアリングホイール１ａが回転していることが外部から視認することができる。また、ステアリングホイール１ａが回転する方向も外部から視認することができる。このようにして、マイコン１７は、車両が自動運転中であること、及びステアリングホイール１ａが回転していることが外部から視認できるように、発光素子１３を発光させることができる。

なお、発光素子１３の発光させ方として、時間の経過において輝度を変えずに一定の輝度で発光させる方法、或いは、時間の経過において特定の周期で輝度を変えながら発光させる方法が挙げられる。また、発光させる色は何れでも構わない。更に、時間の経過において色を変化させても、色を変化させなくても構わない。

本発明の第１実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。

車両が自動運転中であること、及びステアリングホイール１ａが回転していることが視認できるように、発光素子１３の発光を制御することにより、自動運転に関する情報を、車内或いは車外に居る者から見て分かり易く呈示することができる。

マイコン１７は、ステアリングホイール１ａの全周のうち、特定の領域に配置された発光素子１３だけを発光させることによって、ステアリングホイール１ａの回転に伴って、発光している発光素子１３の位置も回転する。これにより、ステアリングホイール１ａが回転していることが外部から視認することができる。また、ステアリングホイール１ａが回転する方向も外部から視認することができる。

（実施例）
次に、図３を参照して、具体的な自動運転の状況に沿った、ステアリングホイール内表示装置１０の動作の一例を説明する。ここでは、車両が自動運転のもとで並列駐車処理を行い、その後、セキュリティモードを経て、再び自動運転で初期位置まで移動する例を示す。

先ず、運転者は、自動運転を開始する初期位置まで手動運転にて車両を移動させる。この時、マイコン１７は、ＣＡＮ情報から手動運転であることを認識し、発光素子１３を発光させない。

その後、運転者による切り替え操作により、車両が手動運転から自動運転に切り替わる（ステップＳ０１）。これにより、車両運転の主導権は、運転者から車両へ移行する。マイコン１７は、ＣＡＮ情報から、自動運転への切り替わりを認識する。そして、ステップＳ０２において、マイコン１７は、ホイール本体１１の全周のうち、鉛直上方を含む一部の領域、及び鉛直下方を含む他の一部の領域に設けられた発光素子１３を発光させる。これにより、車両が自動運転中であることを外部から視認することができる。例えば、マイコン１７は、時間の経過と共に輝度が一定周期で変化するように発光素子１３を単色（例えば白色）で発光させる。

ステップＳ０３において、車両は、自動運転のもと、車両前方に歩行者を検知する。検知手段は、特に問わず、カメラ画像の解析、レーダー或いはソナー等を用いることとができる。マイコン１７は、ＣＡＮ情報から歩行者検知を認識し、総ての発光素子１３或いは一部の発光素子１３を、注意を喚起する色、例えば赤色で発光させる。これにより、自動運転に係わる情報の一例である歩行者検知の情報を、分かり易く呈示することができる。マイコン１７は、赤色の発光を、歩行者を検知している間だけ続け、歩行者を検知しなくなれば、自動運転を示す白色の発光へ戻す。

その後、ステップＳ０４において、車両は、自動運転のもと、並列駐車処理を実行する。詳細には、先ず、車両は、カメラ画像の解析、レーダー或いはソナー等を用いて、並列駐車枠を認識する。車両は、障害物に衝突せずに、並列駐車枠まで移動するための目標軌跡を設定する。そして、車両は、目標軌跡に沿って移動するために、前進及び後退を制御し、同時に、車両が備えるステアリング駆動手段を用いてステアリングホイール１ａの回転を制御する。

このような並列駐車処理において、マイコン１７は、鉛直上方を含む一部の領域、及び鉛直下方を含む他の一部の領域に設けられた発光素子１３を発光させる。これにより、ステアリングホイール１ａが回転していることを外部から視認することができる。また、ステアリングホイール１ａが回転する方向も外部から視認することができる。なお、ステアリングホイール１ａが回転しているときだけ、輝度を増減させずに、一定の輝度のまま発光させても構わない。これにより、自動運転のもとでステアリングホイール１ａが回転していることを更に分かり易く呈示することができる。

並列駐車枠までの移動が完了すると、ステップＳ０５において、車両は、自動運転からセキュリティモードへ移行し、車両に近づく不審者を監視する。ステップＳ０６において、マイコン１７は、ＣＡＮ情報からセキュリティモードへの移行を認識し、発光素子１３を、時間の経過と共に輝度が一定周期で変化するように、注意を喚起する色、例えば赤色で発光させる。

ステップＳ０７において、車両に近づく不審者を検知した場合、ステップＳ０８に進み、マイコン１７は、発光素子１３の輝度を変化させる周期を短くする。これにより、不審者を検知したことを、外部に対して分かり易く呈示することができる。周期の短縮と同時に、最大輝度を大きくしてもよい。ステップＳ０７において、車両に近づく不審者を検知しない場合、ステップＳ１４へ進む。

ステップＳ０９において、不審者が車両に更に接近した場合、ステップＳ１０に進み、車両は、運転者が所有するスマートフォンなどの携帯端末に向けて不審者の接近を示す情報を送信する。当該情報を受信した運転者は、ステップＳ１１において、携帯端末を用いて、不審者に対する警告を車両に対して指示する。ステップＳ１２に進み、車両はカーアラームを発し、マイコン１７は、警告の指示をＣＡＮ情報により認識し、発光素子１３の輝度を変化させる周期を更に短くする。これにより、不審者に対して警告を発していることを、外部に対して分かり易く呈示することができる。なお、周期の短縮と同時に、最大輝度を更に大きくしてもよい。ステップＳ０９において、不審者が車両に更に接近しない場合、ステップＳ１４へ進む。

マイコン１７は、短い周期での赤色の発光を、不審者を検知している間だけ続け、不審者を検知しなくなれば、通常の周期に戻す。

ステップＳ１４において、運転者の指示により、車両はセキュリティモードから自動運転に移行する。マイコン１７は、自動運転への移行を受けて、時間の経過と共に輝度が一定周期で変化するように発光素子１３を単色（例えば白色）で発光させる。車両は、並列駐車枠から初期位置まで自動運転により移動する。この際、マイコン１７は、鉛直上方を含む一部の領域、及び鉛直下方を含む他の一部の領域に設けられた発光素子１３を発光させる。初期位置まで移動した車両は、ステップＳ１６において自動運転から手動運転に切り替わる。マイコン１７は、発光素子１３の発光を停止する。以上により、一連の自動運転の流れは終了する。

（第２実施形態）
第２の実施形態におけるステアリングホイール１ｂは、図１（ａ）の構成に比べて、ホイール本体１１の全周にわたって、発光素子１３が設けられている点が相違し、その他の点について図１（ａ）と共通する。ステアリングホイール１ｂのホイール本体１１には、その全周にわたって溝２１ｃが形成されている。溝２１ｃは、ステアリングホイール１ｂの回転中心ＣＴを中心とする円形状を有する。溝２１ｃの内部に、図１（ｂ）と同じようにして、発光素子１３が埋め込まれている。複数の発光素子１３は、ホイール本体１１の全周にわたって、ホイール本体１１に沿って一列に配列されている。

次に、図４のステアリングホイール１ｂを用いて、ステアリングホイール１ｂが回転していることが外部から視認できるように、発光素子１３を発光させる発光制御の一例を説明する。なお、車両が自動運転中であることが外部から視認できるように、発光素子１３を発光させる発光制御については、第１実施形態と同じであり説明を省略する。

マイコン１７は、ステアリングホイール１ｂの回転に応じて、発光させる発光素子１３の位置をステアリングホイール１ｂの回転と逆の方向に移動させる。具体的には、ステアリングホイール１ｂの回転方向と逆の方向にステアリングホイール１ｂの回転角度と同じ角度だけ、発光させる発光素子１３の位置を移動させる。これにより、ステアリングホイール１ｂの回転に依らず、外部から見て一定の基準位置に在る発光素子を発光させる。すなわち、ステアリングホイール１ｂ上の発光位置をステアリングホイール１ｂの回転に依らず、固定することができる。ステアリングホイール１ｂの回転方向及び回転角度の情報は、ＣＡＮ情報として取得することができる。

鉛直上方を基準位置の一例とすると、図４に示す回転角０°の時に、鉛直上方に在る発光素子１３Ｘを発光させる。図５に示す回転角４５°（右方向を正とする）の時に、鉛直上方に在る発光素子１３Ｙを発光させる。この時、当時に、マイコン１７は、鉛直上方からホイール本体１１に沿ってステアリングホイール１ｂの回転方向（右方向）へ伸びる領域であって、ステアリングホイール１ｂの回転角度に応じてその広さが変化する領域ＲＧ１に在る発光素子を発光させる。図５に示す例では、鉛直上方から右方向に並ぶ３つの発光素子１３を発光素子１３Ｙと共に発光させる。

更に、図６に示す回転角９０°の時に、鉛直上方に在る発光素子１３Ｚを発光させる。これと同時に、鉛直上方から右方向に並ぶ９つの発光素子１３を発光素子１３Ｚと共に発光させる。図６において発光させる発光素子１３が在る領域ＲＧ２は、図５における領域ＲＧ１よりも広い。つまり、ステアリングホイール１ｂの回転角度が大きくなるほど、発光させる発光素子１３が在る領域を広くする。ここでは、右回転の例を説明したが、左回転の場合は、鉛直上方から左方向に並ぶ発光素子１３を発光させればよい。

このように、基準位置（鉛直上方）からステアリングホイール１ｂの回転方向へ伸びる領域であって、ステアリングホイール１ｂの回転角度に応じてその広さが変化する領域ＲＧ１、ＲＧ２に在る発光素子１３を発光させる。これにより、ステアリングホイール１ｂの回転方向及びその角度に応じて、発光する発光素子１３の位置及び領域が変化する。よって、ステアリングホイール１ｂが回転していることが外部から視認することができる。また、ステアリングホイール１ｂが回転する方向及び回転の角度も外部から視認することができる。

また、マイコン１７は、ステアリングホイール１ｂの回転に依らず、外部から見て一定の基準位置（鉛直上方）を基準として、領域ＲＧ１、ＲＧ２を制御している。よって、車内或いは車外に居る者は、外部から見て一定の基準位置（鉛直上方）を見ていれば、ステアリングホイール１ｂが回転する方向及び回転の角度も外部から視認することができる。よって、自動運転に関する情報を、車内或いは車外に居る者から見て分かり易く呈示することができる。

更に、ステアリングホイール１ｂの向きが同じであっても、ステアリングホイール１ｂの回転角度を識別できる。例えば、ステアリングホイール１ｂの向きが図４に示す状態である時に、ステアリングホイール１ｂの回転角度が０°であるのか、或いは３６０°であるのかを容易に識別できる。

（第３実施形態）
第３実施形態では、図４のステアリングホイール１ｂを用いて、第２実施形態とは異なる方法で、ステアリングホイール１ｂが回転していることが外部から視認できるように、発光素子１３を発光させる発光制御の例を説明する。なお、車両が自動運転中であることが外部から視認できるように、発光素子１３を発光させる発光制御については、第１実施形態と同じであり説明を省略する。

マイコン１７は、ステアリングホイール１ｂが回転している時に、外部から見てステアリングホイール１ｂが回転する方向へ発光位置が移動するように、発光素子１３を発光させる。例えば、ステアリングホイール１ｂの回転角度が０°である場合、第２実施形態で述べた基準位置に在る発光素子１３のみ或いは基準位置を含む一部の領域に在る複数の発光素子１３のみを発光させる。ステアリングホイール１ｂが回転し始めた場合、その回転方向へ基準位置を移動させる。この時、基準位置を移動させる速度は、ステアリングホイール１ｂの回転速度に係わらず、一定の速度とする。これにより、ステアリングホイール１ｂが回転している時に、ステアリングホイール１ｂの回転速度に係わらず、発光位置を回転する方向へ一定の速度で移動させることができる。もちろん、鉛直上方のみを基準位置とすることに限定されず、その他のステアリングホイール１ｂの位置を基準位置としてもよい。また、同時に、複数のステアリングホイール１ｂの位置を基準位置としても構わない。これにより、複数の発光位置が、同じ方向に同じ速度で回転することになるので、ステアリングホイール１ｂが回転していることが外部から更に容易に視認することができる。

以上説明したように、マイコン１７は、ステアリングホイール１ｂが回転している時に、外部から見てステアリングホイール１ｂが回転する方向へ発光位置が移動するように、発光素子１３を発光させる。これにより、ステアリングホイール１ｂが回転していることが外部から視認することができる。また、ステアリングホイール１ｂが回転する方向も外部から視認することができる。

（その他の実施形態）
第１実施形態に示した発光制御の例は、図４に示したように、ホイール本体１１の全周に発光素子１３が配置されているステアリングホイール１ｂであっても、実現可能である。具体的には、ホイール本体１１の全周に設置された発光素子１３のうち、一部の領域の発光素子だけを発光させることにより、第１実施形態に示した発光制御を実現することができる。

以上、実施形態に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。

１ａ、１ｂ ステアリングホイール
１０ ステアリングホイール内表示装置
１３、１３Ｘ、１３Ｙ、１３Ｚ 発光素子

Claims (4)

1. 車両の自動運転に関する情報を呈示するステアリングホイール内表示装置であって、
   前記車両に実装されるステアリングホイールの全周のうち、少なくとも一部の領域に設置された発光素子と、
   前記車両が自動運転中であること、及び前記ステアリングホイールが回転していることが外部から視認できるように、前記発光素子を発光させる発光制御部と、
   を有することを特徴とするステアリングホイール内表示装置。
2. 前記発光制御部は、前記ステアリングホイールの全周のうち、予め定めた一部の領域に配置された発光素子だけを発光させることを特徴とする請求項１に記載のステアリングホイール内表示装置。
3. 前記発光制御部は、前記ステアリングホイールの回転に依らず、外部から見て一定の基準位置から前記ステアリングホイールに沿って前記回転の方向へ伸びる領域であって、前記ステアリングホイールの回転角度に応じてその広さが変化する領域に在る発光素子を発光させることを特徴とする請求項１に記載のステアリングホイール内表示装置。
4. 前記発光制御部は、前記ステアリングホイールが回転している時に、外部から見て前記ステアリングホイールが回転する方向へ発光位置が移動するように、前記発光素子を発光させることを特徴とする請求項１に記載のステアリングホイール内表示装置。

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