JP2016097885A - 車両走行操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の運転者の意図に従った車両走行操作を確実に実現する。【解決手段】車両走行操作装置１は、超音波センサ２と、判断部１２と、制御指令出力部１４を備える。超音波センサ２は、車両に対する制動制御に対応する第１の位置検知領域Ａ１における運転者の操作足６の位置を検知する。判断部１２は超音波センサ２が検知した操作足の踏み込み位置に応じて制動制御指令を生成する。制御指令出力部１４は、判断部１２が生成した制動制御指令を、ブレーキ機構４に出力する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両走行操作装置に関する。

特許文献１には、運転者による車両走行操作を支援する支援装置が開示されている。この支援装置は、カメラや超音波センサを用いてブレーキペダル上に操作足が乗せられたかを検知することで運転者の運転操作を予測し、実際のブレーキペダル操作を支援する。

しかし、特許文献１の支援装置では、ブレーキを作動させるためには、最終的には運転者によるブレーキペダルの実際の踏込操作が実行される必要がある。そのため、運転者の操作足がブレーキペダルを踏み外した場合や、空振りした場合には、ブレーキは作動しない。

近年、ステアバイワイヤのような技術も提唱されている。しかし、この種の技術も、ブレーキペダルやアクセルペダルのようなペダルを運転者の操作足が踏み外した場合や空振りした場合に対する有効な解決策を示唆するものではない。

特開２００７−１１８８６１号公報

本発明は、車両の運転者の意図に従った車両走行操作を確実に実現できる車両走行操作装置を提供することを課題とする。

第１の発明は、車両に対する特定の操作に対応する検知領域における運転者の操作足の位置を検知するフットセンサ手段と、前記フットセンサが検知した前記操作足の位置に応じ、車両に対する走行制御指令を生成し、生成した前記走行制御指令を前記車両の走行制御を実行する走行制御実行手段に出力する判断手段とを備える、車両走行操作装置を提供する。

ブレーキペダルやアクセルペダルのようなペダル類が実際に操作された操作量に応じてではなく、フットセンサ手段が検知した前記操作足の位置に応じて走行制御信号が生成され、走行制御実行手段に出力される。そのため、車両の運転者の意図に従った車両走行操作を確実に実現できる。

例えば、前記検知領域は、前記車両の制動制御に対応する第１の検知領域を備え、前記走行制御実行手段は、ブレーキ機構を備え、前記フットセンサ手段は、前記第１の検知領域における前記操作足の踏み込み位置を検知する第１のフットセンサ手段を備え、前記判断手段は、前記第１のフットセンサ手段により検知された前記操作足の踏み込み位置に応じて、前記走行制御指令として制動制御指令を生成し、生成した前記制動制御指令を前記ブレーキ機構に出力する。

この場合、前記ブレーキ機構は、前記操作足で踏み込み可能なブレーキペダルを前記第１の検知領域内に備えてもよい。

運転者がブレーキペダルを踏み外しや空振りした場合でも、運転者の意図に沿った制動操作を確実に実現できる。

あるいは、前記検知領域は、前記車両の加減速制御に対応する第２の検知領域を備え、前記走行制御実行手段は、アクセル機構を備え、前記フットセンサ手段は、前記第２の検知領域における前記操作足の踏み込み位置を検知する第２のフットセンサ手段を備え、前記判断手段は、前記第２のフットセンサにより検知された前記操作足の踏み込み位置に応じて、前記走行制御指令として加減速制御指令を生成し、生成した前記加減速制御指令を前記アクセル機構に出力する。

この場合、前記アクセル機構は、前記操作足で踏み込み可能なアクセルペダルを前記第２検知領域内に備えてもよい。

運転者がアクセルペダルを踏み外しや空振りした場合でも、運転者の意図に沿った加減速操作を確実に実現できる。

前記フットセンサ手段は、前記操作足の距離を検知可能な超音波センサ又は赤外線センサでもよいし、前記操作足を撮像可能な撮像手段を備えてもよい。

前記走行制御実行手段は、前記操作足で踏み込み可能なブレーキペダルを前記第１の検知領域内に有するブレーキ機構と、前記操作足で踏み込み可能なアクセルペダルを有するアクセル機構とを備え、前記フットセンサ手段は、前記操作足を撮像可能な撮像手段を備え、前記判断手段は、前記アクセルペダルを踏み込む前記操作足が前記第１の検知領域に進入しているときに、前記操作足が進入している領域を削除するように前記第１の検知領域を補正してもよい。

ブレーキペダルとアクセルペダルは一般に隣接して設けられるので、アクセルペダルを操作する操作足が第１の検知領域に進入する場合がある。このような場合であっても、操作足が進入している領域を削除するように第１の検知領域を補正することで、運転者の操作特性に応じて運転者の意図に従った制動操作を確実に実現でき、操作性が向上する。

第２の発明は、車両の制動制御に対応する第１の検知領域における運転者の操作足と、車両の加減速制御に対応する第２の検知領域における前記操作足とを撮像可能な撮像手段と、前記撮像手段が撮像した画像に応じて、前記車両に対する走行制御指令を生成し、生成した走行制御信号を車両のブレーキ機構と前記アクセル機構とに出力する判断手段とを備え、前記判断手段は、前記撮像手段により撮像された画像を、前記第１の検知領域と前記第２の検知領域とに区分し、前記第１の検知領域における前記操作足の踏み込み位置を前記画像から検知し、前記検知された踏み込み位置に応じて、前記走行制御指令として制動制御指令を生成し、生成した前記制動制御指令を前記ブレーキ機構に出力し、前記第２の検知位置における前記操作足の踏み込み位置を前記画像から検知し、前記検知された踏み込み位置に応じて、前記走行制御指令として加減速制御指令を生成し、生成した前記加減速制御指令を前記アクセル機構に出力する、車両走行操作装置を提供する。

前記ブレーキ機構は、前記操作足で踏み込み可能なブレーキペダルを前記第１の検知領域内に備え、前記アクセル機構は、前記操作足で踏み込み可能なアクセルペダルを前記第２検知領域内に備え、前記判断手段は、前記ブレーキペダルと前記アクセルペダルのうちの少なくとも一方に対する前記操作足の位置に基づいて、前記第１及び第２の検知領域の少なくとも一方を補正してもよい。

ブレーキペダルとアクセルペダルは一般に隣接して設けられるので、アクセルペダルを操作する操作足が第１の検知領域に進入する場合がある。このような場合であっても、第１の検知領域や第２の検知領域を補正することで、運転者の操作特性に応じて運転者の意図に従った制動操作や加減速操作を確実に実現でき、操作性が向上する。

少なくとも前記車両の前進と後退を前記運転者が選択可能なシフトレバーと、前記シフトレバーが前進と後退のいずれに設定されているかを検知するシフト位置検知手段とを備え、前記第２の検知領域は、前記車両の前進に対応する第１のサブ検知領域と、前記車両の後退に対応する第２のサブ検知領域とを備え、前記判断手段は、前記操作足が前記第１のサブ検知領域にあるときは、前記シフト位置検知手段によって前記シフトレバーが前進に設定されていることが検知されている場合にのみ、前記加減速制御指令を生成して前記アクセル機構に出力し、前記操作足が前記第２のサブ検知領域にあるときには、前記シフト位置検知手段によって前記シフトレバーが後退に設定されていることが検知されている場合にのみ、前記加減速指令を生成して前記アクセル機構に出力してもよい。

第２の検知領域を、前進に対応する第１のサブ検知領域と、後退に対応する第２のサブ検知領域とに分けることで、後退時には、第２のサブ検知領域に操作足を配置するように運転者に意識付けを行うことができ、前進と後退の操作間違いを防止できる。

本発明の車両走行操作装置によれば、車両の運転者の意図に従った車両走行操作を確実に実現できる。

本発明の第１実施形態に係る車両走行操作装置のブロック図。 本発明の第１実施形態に係る車両走行操作装置の模式的な平面図。 本発明の第１実施形態に係る車両走行操作装置の模式的な側面図（実際にブレーキペダルが踏み込まれた場合）。 本発明の第１実施形態に係る車両走行操作装置の模式的な側面図（ブレーキペダルを踏み外した場合）。 本発明の第１実施形態に係る車両走行操作装置の模式的な側面図（運転者が足裏を床に付けている場合）。 本発明の第２実施形態に係る車両走行操作装置のブロック図。 本発明の第２実施形態に係る車両走行操作装置の模式的な平面図。 本発明の第２実施形態に係る車両走行操作装置の模式的な側面図。 ブレーキペダルを踏み外した場合の画像の変化を示す模式図。 ブレーキペダルを踏み外した場合の踏み込み位置の算出方法を説明するための模式図。 運転者が足裏を床に付けている場合の画像の変化を示す模式図。 運転者の操作足がブレーキペダルの下方に位置する場合の画像の変化を示す模式図。 本発明の第３実施形態に係る車両走行操作装置のブロック図。 本発明の第３実施形態に係る車両走行操作装置の模式的な平面図。 本発明の第３実施形態に係る車両走行操作装置の模式的な側面図。 検知領域の補正を説明するための模式的な平面図。 検知領域の補正を説明するための模式的な平面図。 本発明の第４実施形態に係る車両走行操作装置のブロック図。 本発明の第４実施形態に係る車両走行操作装置の模式的な平面図。 本発明の第４実施形態に係る車両走行操作装置の模式的な側面図。 検知領域の補正を説明するための模式的な平面図。

添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

（第１実施形態）
図１から図４は、第１実施形態に係る車両走行操作装置１を示す。本実施形態における車両走行操作装置１は、超音波センサ２と制御部３とを備え、ブレーキ機構４とアクセル機構５を操作する。ブレーキ機構４とアクセル機構５は、本発明における走行制御実行手段を構成する。

本実施形態におけるブレーキ機構４は、油圧式であり、ブレーキペダル４ａと、ブレーキペダル４ａのストローク量に応じた油圧を発生するシリンダ４ｂとを備える。シリンダ４ｂの発生した油圧は、常開のソレノイドバルブ４ｃを介して、４個（左右全後輪）のブレーキキャリパ４ｄに伝達される。また、ブレーキ機構４は、後に詳述するように、ブレーキペダル４ａが踏み込み操作されない場合にも、ブレーキキャリパ４ｄに対して油圧を供給できるようにするために、モータポンプ４ｅを備える。

本実施形態におけるアクセル機構５は、アクセルペダル５ａ、アクセルペダル５ａのストローク量を検知するためのストロークセンサ５ｂ、フューエルインジェクタ５ｃ、スロットルバルブ５ｄを備える。

図２及び図３を参照すると、超音波センサ２は、運転者の操作足６がブレーキ操作のために配置されることが想定される領域である位置検知領域（第１の検知領域）Ａ１を備える。位置検知領域Ａ１内では、超音波センサ２が発信された超音波が操作足６で反射され、反射された超音波が超音波センサ２で受信される。超音波センサ２が受信した信号は制御部３の位置検知部１１に送信される。位置検知部１１は、超音波センサ２から受信した信号に基づいて、位置検知領域Ａ１内における操作足６の超音波センサ２に対する位置（本実施形態における踏み込み位置）を算出する。超音波センサ２と位置検知部１１は、本発明におけるフットセンサ手段を構成する。位置検知部１１は、超音波センサ２から超音波反射位置（操作足６）までの距離に基づいて踏み込み位置を算出してもよいし、超音波反射位置（操作足６）の変位に基づいて踏み込み位置を算出してもよい。位置検知部１１は、算出した踏み込み位置を制御部３が備える判断部１２に出力する。

ストロークセンサ５ｂの検知信号は、制御部３が備えるストローク量検知部１３に送信される。ストローク量検知部１３は、ストロークセンサ５ｂから受信した信号に基づいて、アクセルペダル５ａのストローク量を算出し、判断部１２に出力する。判断部１２は、入力されたストローク量に応じて加減速制御指令を生成する。判断部１２は、制御部３の制御指令出力部１４を介して、アクセル機構５のフューエルインジェクタ５ｃとスロットルバルブ５ｄに加減速制御指令を出力してこれらを駆動し、アクセルペダル５ａの踏み込み量に応じて車両を加減速させる。

判断部１２は、位置検知部１１から受信した踏み込み位置に基づいて、ブレーキ機構４により発生させる制動力（具体的にはブレーキキャリパ４ｄに供給する油圧）を算出する。図３Ｂ及び図３Ｃを参照すると、操作足６の踏み込み位置が超音波センサ２に近い程（言い換えれば、車両の進行方向前方側ないしは運転者から見て奥側の位置にある程）、判断部１２により算出される制動力が大きい。判断部１２は算出した制動力を実現するための制動制御指令を生成する。生成された制動制御指令は、制御指令出力部１４を介して、ブレーキ機構４のソレノイドバルブ４ｃとモータポンプ４ｅに出力される。

判断部１２は、位置検知部１１から入力された踏み込み位置がブレーキペダル４ａの非踏込時の位置と同一である場合（図３Ａの実線参照）には、制動力の算出と、それに基づく制動制御指令の生成は行わない。

図３Ａを参照すると、運転者の操作足６が実際にブレーキペダル４ａを踏み込んで操作した場合には、ブレーキ機構４のシリンダ４ｂが踏み込み量に応じた油圧を発生し、この油圧がブレーキキャリパ４ｄに供給されることで、制動制御が実行される。

図３Ｂを参照すると、ブレーキペダル４ａを踏み込もうとした運転者の操作足６がブレーキペダル４ａを踏み外した、あるいは空振りすることで、ブレーキペダル４ａの位置は変化しないが、操作足６がブレーキペダル４ａよりも超音波センサ２に近接する位置に移動する場合がある。また、図３Ｃを参照すると、運転者が操作足６の足裏を床に付けた状態で、超音波センサ２に近接する位置に移動させる場合もある。これらの場合、超音波センサ２から受信した信号を使用して位置検知部１１によって算出された踏み込み位置に基づいて、判断部１２が制動制御指令（前述のように踏み込み位置が超音波センサ２に近い程、制動力は大きい）を生成し、制御指令出力部１４を介してブレーキ機構４に出力する。制動制御指令により、ソレノイドバルブ４ｃが開弁状態から閉弁状態に切り換えられる。また、制動制御指令中に含まれる制動力に関する情報に応じた回転数でモータポンプ４ｅが回転する。その結果、踏み込み位置に応じた制動力でブレーキキャリパ４ｄが駆動される。

このように、操作足６がブレーキペダル４ａを踏み外しや空振りとなっている場合や、足裏を床に付けた状態で操作足６が移動する場合、すなわち、運転者がブレーキペダル４ａを操作する意図があると言えるが、実際にはブレーキペダル４ａの位置が変化しない場合でも、操作足６の踏み込み位置に応じた制動力でブレーキキャリパ４ｄが駆動される。つまり、このような場合でも、運転者の意図に沿った制動操作を確実に実現できる。

本実施形態の主な変形例としては、以下がある。

ブレーキペダル４ａは設けるが、シリンダ４ｂをなくし、判断部１２からの制動制御指令に基づくモータポンプ４ｅの回転数制御によりブレーキキャリパ４ｄを駆動してもよい。また、ブレーキペダル４ａは設けるが、ブレーキ機構４を油圧式ではなく、回生ブレーキのような電気的なブレーキとし、判断部１２からの制動制御指令に応じた制動力をブレーキ機構４が発生してもよい。

アクセル機構５についても、ブレーキ機構４と同様の構成を採用できる。この場合は概ね以下の構成となる。ストロークセンサ５ｂとストローク量検知部１３は設けない。運転者の操作足６がブレーキ操作のために配置されることが想定された領域を含んだ位置検知領域（第２の検知領域）を備える超音波センサが設けられる。判断部１２は、この超音波センサにより検知された第２の検知領域内における操作足６の踏み込み位置に応じて、加減速制御指令を生成する。例えば、操作足６の踏み込み位置が超音波センサに近い程、つまり踏み込み位置が車両の進行方向前方側ないしは運転者から見て奥側の位置にある程、判断部１２により算出される加速度は大きくなる。判断部１２から制御指令出力部１４を介して加減速制御指令がアクセル機構５のフューエルインジェクタ５ｃとスロットルバルブ５ｄに出力され、加減速制御指令で規定されている加減速を実現するように、これらが駆動される。

アクセル機構５についても、ブレーキ機構４と同様の構成を採用することで、操作足６がアクセルペダル５ａを踏み外しや空振りとなっている場合や、足裏を床に付けた状態で操作足６が移動する場合、すなわち、運転者がアクセルペダル５ａを操作する意図があると言えるが、実際にはアクセルペダル５ａの位置が変化しない場合でも、操作足６の踏み込み位置に応じた加減速を実現するようにアクセル機構５が駆動される。つまり、このような場合でも、運転者の意図に沿った加減速操作を確実に実現できる。

操作足６までの距離を検知可能であれば、超音波センサ２以外の同種のセンサ（例えば赤外線センサ）を使用できる。

以下、本発明の第２から第４実施形態を説明する。これらの実施形態において、特に言及しない点は、第１実施形態と同様である。また、これらの実施形態に関する図面中で、第１実施形態と同一又は同様の要素には、同一又は同様の符号を付している。

（第２実施形態）
図４から図６に示す本発明の第２実施形態では、車両走行操作装置１は、超音波センサ２（例えば図１参照）に代えて、静止画像又は動画を撮像可能なカメラ（撮像手段）７を備える。また、制御部３は位置検知部１１に代えて画像処理部１５を備える。本実施形態では、カメラ７、画像処理部１５、及び判断部１２が本発明におけるフットセンサ手段を構成する。

図５に概念的に示すように、カメラ７の撮像領域は、運転者の操作足６がブレーキ操作のために配置されることが想定された領域に相当する第１の位置検知領域（第１の検知領域）Ａ１と、運転者の足がアクセル操作のために配置されることが想定される領域に相当する第２の位置検知領域（第２の検知領域）Ａ２とを含む。言い換えれば、カメラ７はこれら第１及び第２の位置検知領域Ａ１，Ａ２における操作足６を撮像可能である。

カメラ７で撮像された画像は画像処理部１５を介して判断部１２に送信される。

判断部１２は、画像処理部１５から受信した画像に対して以下の処理を実行する。

判断部１２は、カメラ７により撮像された画像を、第１の位置検知領域Ａ１と第２の位置検知領域Ａ２とに区分する。

判断部１２は、第１の位置検知領域Ａ１に操作足６が含まれている場合、第１の位置検知領域Ａ１における操作足６の踏み込み位置を検知する。踏み込み位置の検知の手法は後述する。また、判断部１２は、第１の位置検知領域Ａ１における操作足６の踏み込み位置に基づいて、ブレーキ機構４により発生させる制動力を算出する。踏み込み位置が車両の進行方向前方側ないしは運転者から見て奥側の位置にある程、判断部１２により算出される制動力は大きい。判断部１２は、算出した制動力を実現するための制動制御指令を生成する。生成された制動制御指令は、制御部３の制御指令出力部１４を介して、ブレーキ機構４のソレノイドバルブ４ｃとモータポンプ４ｅに出力される。

判断部１２は、第２の位置検知領域Ａ２に操作足が含まれている場合、第２の位置検知領域Ａ２における操作足６の込み込み位置を検知する。また、判断部１２は、検知した操作足６の踏み込み位置に基づいて、アクセル機構５により発生させる加減速度を算出する。踏み込み位置が車両の進行方向前方側ないしは運転者から見て奥側の位置にある程、判断部１２により算出される加速度は大きい。判断部１２は算出した加速度を実現するための加減速制御指令を生成する。生成された加減速制御指令は、制御部３の制御指令出力部１４を介して、アクセル機構５のフューエルインジェクタ５ｃとスロットルバルブ５ｄに出力される。

図７及び図８を参照して、第１の位置検知領域Ａ１における操作足６の踏み込み位置を検知する手法について説明する。第２の位置検知領域Ａ２における操作足６の踏み込み位置も同様の手法で検知される。

図７を参照すると、判断部１２には、第１の位置検知領域Ａ１に操作足６がない状態での初期画像２１ａが判断部１２に予め記憶されている。ブレーキペダル４ａを踏み込もうとした運転者の操作足６がブレーキペダル４ａを踏み外し、あるいは空振りすると、ブレーキペダル４ａの位置は変化しないが、操作足６は車両の進行方向前方側ないしは運転者から見て奥側へ移動し、この移動が画像２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに表れる。判断部１２は、この画像変化から操作足６の踏み込み位置を検知する。例えば、図８に示すように、画像を複数の領域２１ｅ（この例では帯状であるが矩形状であってもよい）に分けると、画像２１ａ〜２１ｄ間で画像変化が生じている領域２１ｅの個数が増加する。図８の例では、画像２１ｃでは４個の領域２１ｅに画像変化が生じているが、画像２１ｄでは５個の領域２１ｅに画像変化が生じている。このような画像変化が生じている領域２１ｅの増減に基づいて、第１の位置検知領域Ａ１における操作足６の踏み込み位置を検知できる。

図９に示すように、運転者が操作足６の足裏を床に付けた状態（この例では、さらに操作足６はブレーキペダル４ａの下方に位置する。）であっても、操作足６が車両の進行方向前方側ないしは運転者から見て奥側へ移動する、この移動が画像２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ上の変化として表れる。従って、この場合も、図８を参照して説明した手法で、第１の位置検知領域Ａ１に操作足６の踏み込み位置を検知できる。

運転者の操作足６が実際にブレーキペダル４ａを踏み込んで操作した場合（図３Ａ参照）、ブレーキ機構４のシリンダ４ｂが踏み込み量に応じた油圧を発生し、この油圧がブレーキキャリパ４ｄに供給されて制動制御が実行される。また、運転者の操作足６が実際にアクセルペダル５ａを踏み込んで操作した場合、ストロークセンサ５ｂから受信した信号に基づいてストローク量検知部１３が算出したストローク量に基づいて、判断部１２が加減速制御指令を生成する。判断部１２は、アクセル機構５のフューエルインジェクタ５ｃとスロットルバルブ５ｄに出力してこれらを駆動し、アクセルペダル５ａの踏み込み量に応じて車両を加減速させる。

ブレーキペダル４ａを踏み込もうとした運転者の操作足６が、ブレーキペダル４ａを踏み外し、あるいは空振りする場合、さらにはブレーキペダル４ａ付近で足裏が床に付ついた状態で操作足６が移動する場合（図３Ｂ、図７、及び図９参照）がある。これらの場合、カメラ７の画像から得られた第１の位置検知領域Ａ１における操作足６の踏み込み位置に基づいて、判断部１２が制動力を算出し、それに応じた制動制御指令を生成して、ブレーキ機構４のソレノイドバルブ４ｃとモータポンプ４ｅに出力する。また、アクセルペダル５ａを踏み込もうとした運転者の操作足６が、アクセルペダル５ａを踏み外した、あるいは空振りする場合、さらにはアクセルペダル５ａ付近で足裏が床に付ついた状態で操作足６が移動する場合がある。これらの場合、カメラ７の画像から得られた第２の位置検知領域Ａ２における操作足６の踏み込み位置に基づいて、判断部１２が加減速度を算出し、それに応じた加減速制御指令を生成して、アクセル機構５のフューエルインジェクタ５ｃとスロットルバルブ５ｄに出力する。

このように、操作足６がブレーキペダル４ａを踏み外しや空振りとなっている場合や、足裏を床に付けた状態で操作足６が移動する場合、すなわち、運転者がブレーキペダル４ａを操作する意図があると言えるが、実際にはブレーキペダル４ａの位置が変化しない場合でも、操作足６の踏み込み位置に応じた制動力でブレーキキャリパ４ｄが駆動される。同様に、操作足６がアクセルペダル５ａを踏み外しや空振りとなっている場合や、足裏を床に付けた状態で操作足６が移動する場合、すなわち、運転者がアクセルペダル５ａを操作する意図があると言えるが、実際にはアクセルペダル５ａの位置が変化しない場合でも、操作足６の踏み込み位置に応じた加減速度が得られるようにアクセル機構５が駆動される。

本実施形態の主な変形例としては、以下がある。

ブレーキペダル４ａは設けるが、ブレーキ機構４からシリンダ４ｂをなくし、カメラ７の画像（第１の位置検知領域Ａ１）から判断部１２が生成する制動制御指令のみに基づくモータポンプ４ｅの回転数制御で、ブレーキキャリパ４ｄを駆動してもよい。また、ブレーキペダル４ａは設けるが、ブレーキ機構４を油圧式ではなく、回生ブレーキのような電気的なブレーキとし、カメラ７の画像から判断部１２が生成する制動制御指令に応じた制動力をブレーキ機構４が発生してもよい。図１０に示すように、運転者の操作足６がブレーキペダル４ａを実際に踏み込んでいる場合も、操作足６がブレーキペダル４ａと共に車両の進行方向前方側ないしは運転者から見て奥側へ移動するのに伴って、カメラ７の画像２１ｂ〜２１ｄが変化するので、図８を参照して説明した手法で、第１の位置検知領域Ａ１に操作足６の踏み込み位置を検知できる。

アクセルペダル５ａは設けるが、ストロークセンサ５ｂとストローク量検知部１３をなくし、カメラ７の画像（第２の位置検知領域Ａ２）から判断部１２が生成する加減速制御指令に基づいて、所望の加減速度が得られるように、フューエルインジェクタ５ｃとスロットルバルブ５ｄを駆動してもよい。

（第３実施形態）
図１１から図１２に示す本発明の第３実施形態の車両走行操作装置１は、第１実施形態と同様に、ブレーキ操作のために配置されることが想定された領域内で運転者の操作足６からの反射を受信可能な超音波センサ２と、超音波センサ２から受信した信号に基づいて、操作足６の超音波センサ２に対する位置（踏み込み位置）を算出する位置検知部１１を備える。また、本実施形態の車両走行操作装置１は、第２実施形態と同様に、カメラ７と画像処理部１５とを備える。カメラ７の撮像領域は、運転者の操作足６がブレーキ操作のために配置されることが想定される領域である第１の位置検知領域（第１の検知領域）Ａ１と、運転者の足がアクセル操作のために配置されることが想定される領域を含む、第２の位置検知領域（第２の検知領域）Ａ２を含む。

判断部１２は、カメラ７で撮像された画像の第１の位置検知領域Ａ１に操作足６が含まれている場合、超音波センサ２から受信から位置検知部１１が算出した踏み込み位置に基づいて、ブレーキ機構４により発生させる制動力を算出する。生成された制動制御指令は、制御部３の制御指令出力部１４を介して、ブレーキ機構４のソレノイドバルブ４ｃとモータポンプ４ｅに出力される。判断部１２は、第１の位置検知領域Ａ１に操作足６が含まれていない場合には、位置検知部１１が算出した踏み込み位置に基づく制動制御指令の生成は行わない。

運転者の操作足６が実際にブレーキペダル４ａを踏み込んで操作した場合（図３Ａ参照）には、ブレーキ機構４のシリンダ４ｂが踏み込み量に応じた油圧を発生し、この油圧がブレーキキャリパ４ｄに供給された制動制御が実行される。一方、ブレーキペダル４ａを踏み込もうとした運転者の操作足６が、ブレーキペダル４ａを踏み外した、あるいは空振りする場合、さらにはブレーキペダル４ａ付近で足裏が床に付ついた状態で操作足６が移動する場合（図３Ｂ、図７、及び図９参照）、判断部１２は、カメラ７で撮像された画像の第１の位置検知領域Ａ１に操作足６が含まれていることを条件に、位置検知部１１が算出した踏み込み位置に基づいて、駆動制御指令を生成してブレーキ機構４のソレノイドバルブ４ｃとモータポンプ４ｅに出力する。

ブレーキペダル４ａとアクセルペダル５ａは一般に隣接して設けられるので、アクセルペダル５ａを操作する操作足６が第１の位置検知領域Ａ１に進入する場合がある。図１４を参照すると、制御部３は、アクセルペダル５ａを操作する操作足６が第１の位置検知領域Ａ１に進入していることを、カメラ７の画像から検知した場合、操作足が進入している領域δ１を削除するように第１の位置検知領域Ａ１を補正する。このような補正後の第１の位置検知領域Ａ１（図１５参照）は、学習結果として判断部１２に記憶され、その後の加減速制御指令の生成の際に使用される。このような第１の位置検知領域Ａ１の補正を行うことで、運転者の操作特性に応じて運転者の意図に従った制動操作をより確実に実現でき、操作性が向上する。なお、判断部１２は、ブレーキペダル４ａを操作する操作足６が第２の位置検知領域Ａ２に進入していることをカメラ７の画像から検知した場合、操作足６が進入している領域を削除するように第２の検知領域Ａ２を補正してもよい。学習結果、すなわち補正後の第１の検知領域Ａ１や第２の検知領域Ａ２は、車両の停止（例えばエンジン停止）時に消去してもよいし、車両の停止後も保持し続けても良い。また、個々の運転者の識別情報と関連付けて学習結果を記憶してもよい。

運転者の操作足６が実際にアクセルペダル５ａを踏み込んで操作した場合、ストロークセンサ５ｂから受信した信号に基づいてストローク量検知部１３が算出したストローク量に基づいて、判断部１２が加減速制御指令を生成する。判断部１２は、アクセル機構５のフューエルインジェクタ５ｃとスロットルバルブ５ｄに出力してこれらを駆動し、アクセルペダル５ａの踏み込み量に応じて車両を加減速させる。アクセルペダル５ａを踏み込もうとした運転者の操作足６が、アクセルペダル５ａを踏み外した、あるいは空振りする場合、あるいはアクセルペダル５ａ付近で足裏が床に付ついた状態で操作足６が移動する場合、カメラ７の画像から得られた第２の位置検知領域Ａ２における操作足６の踏み込み位置に基づいて、判断部１２が加減速制御指令を生成して、アクセル機構５のフューエルインジェクタ５ｃとスロットルバルブ５ｄに出力する。

本実施形態の主な変形例としては、以下がある。

ブレーキペダル４ａは設けるが、ブレーキ機構４からシリンダ４ｂをなくし、判断部１２からの制動制御指令に基づくモータポンプ４ｅの回転数制御によりブレーキキャリパ４ｄを駆動してもよい。また、ブレーキペダル４ａは設けるが、ブレーキ機構４を油圧式ではなく、回生ブレーキのような電気的なブレーキとし、判断部１２からの制動制御指令に応じた制動力をブレーキ機構４が発生してもよい。

アクセルペダル５ａは設けるが、ストロークセンサ５ｂとストローク量検知部１３をなくし、カメラ７の画像（第２の位置検知領域Ａ２）から判断部１２が生成する加減速制御指令のみに基づいて、所望の加減速度が得られるように、フューエルインジェクタ５ｃとスロットルバルブ５ｄを駆動してもよい。

（第４実施形態）
図１６から図１８に示す本発明の第４実施形態の車両走行操作装置１では、ブレーキ機構４はブレーキペダル４ａ（例えば図１参照）を備えていない。判断部１２が生成した制動制御指令が制御指令出力部１４を介して油圧回路４ｆに出力される。油圧回路４ｆは制動制御指令中に含まれる制動力に関する情報に応じた油圧を発生し、この油圧によってブレーキキャリパ４ｄが駆動される。また、アクセル機構５はアクセルペダル５ａ（例えば図１参照）を備えていない。判断部１２が生成した加減速制御指令が制御指令出力部１４を介してフューエルインジェクタ５ｃとスロットルバルブ５ｄに出力される。さらに、本実施形態では、カメラ７と画像処理部１５が設けられているが、超音波センサ２と位置検知部１１（例えば図１参照）は設けられていない。

本実施形態の車両走行操作装置１は、運転者が少なくとも車両の前進と後退を選択可能なシフトレバー８と、このシフトレバー８の位置を検知するシフトレバーセンサ９を備える。シフトレバーセンサ９の検知信号は、制御部３が備えるシフト位置検知部１６に送信される。シフト位置検知部１６は受信した検知信号に基づいて、シフトレバー８が前進に設定されているか、後退に設定されているかを検知する。シフト位置検知部１６の検知結果は、判断部１２に出力される。

図１７に概念的に示すように、カメラ７の撮像領域は、運転者の操作足６がブレーキ操作のために配置されることが想定される領域に相当する第１の位置検知領域（第１の検知領域）Ａ１を備える。前述のように、本実施形態では、ブレーキペダル４ａ（例えば図１参照）は設けられていないが、第１の位置検知領域Ａ１は、例えばブレーキペダルが存在すると仮定した場合のブレーキペダルとその周辺を含むように設定できる。また、カメラ７の撮像領域は、運転者の操作足６がアクセル操作のために配置されることが想定された領域に相当する第２の位置検知領域（第１の検知領域）Ａ２を備える。第２の位置検知領域Ａ２は、図１７において第１の位置検知領域Ａ１の右側に設定された第１のサブ検知領域Ｂ１と、第１の位置検知領域Ａ１の左側に設定された第２のサブ検知領域Ｂ２とを備える。第１のサブ検知領域Ｂ１は、運転者の操作足６が前進のための加減速操作のために配置されることを想定した領域である。第２のサブ検知領域Ｂ２は、運転者の操作足６が後退のための加減速操作のために配置されることを想定した領域である。

判断部１２は、カメラ７で撮像された画像の第１の位置検知領域Ａ１に操作足６が含まれている場合、第１の位置検知領域Ａ１における操作足６の踏み込み位置を検知する。踏み込み位置の検知は第２実施形態に関して説明した手法を採用できる。また、判断部１２は、第１の位置検知領域Ａ１における操作足６の踏み込み位置に基づいて、ブレーキ機構４により発生させる制動力を算出し、算出した制動力を実現するための制動制御指令を生成する。生成された制動制御指令は、制御部３の制御指令出力部１４を介してブレーキ機構４の油圧回路４ｆに出力される。

判断部１２は、カメラ７で撮像された画像の第２の位置検知領域Ａ２、すなわち第１及び第２のサブ検知領域Ｂ１，Ｂ２のいずれかに操作足６が含まれている場合、シフト位置検知部１６で検知されたシフトレバー８の前進又は後退の設定と、第１及び第２のサブ検知領域に割り当てられた前進又は後退とが一致する場合にのみ、加減速制御信号を生成する。以下、この点について説明する。

判断部１２は、カメラ７で撮像された画像の第１のサブ検知領域Ｂ１（前述のように前進に相当する）に操作足６が含まれている場合、シフト位置検知部１６で検知されたシフトレバー８の位置が前進に設定されていれば、加減速制御信号を生成する。この場合、制御部３は第２の位置検知領域における操作足６の込み込み位置を検知し、それに応じて加減速度信号を算出する。踏み込み位置が車両の進行方向前方側ないしは運転者から見て奥側の位置にある程、判断部１２により算出される加速度は大きい。生成された加減速制御指令は、制御部３の制御指令出力部１４を介して、アクセル機構５のフューエルインジェクタ５ｃとスロットルバルブ５ｄに出力される。同様に、判断部１２は、カメラ７で撮像された画像の第２のサブ検知領域Ｂ２（前述のよう後退に相当する）に操作足６が含まれている場合、シフト位置検知部１６で検知されたシフトレバー８の位置が後退に設定されていれば、加減速制御信号を生成し、制御指令出力部１４を介して、アクセル機構５に出力する。

判断部１２は、カメラ７で撮像された画像の第１のサブ検知領域Ｂ１（前述のように前進に相当する）に操作足６が含まれている場合、シフト位置検知部１６で検知されたシフトレバー８の位置が後退に設定されていれば、加減速制御信号を生成しない。また、判断部１２は、カメラ７で撮像された画像の第２のサブ検知領域Ｂ２（前述のように後退に相当する）に操作足６が含まれている場合、シフト位置検知部１６で検知されたシフトレバー８の位置が前進に設定されていれば、加減速制御信号を生成しない。

本実施形態では、ブレーキペダルやアクセルペダルのようなペダル類が実際に操作された操作量に応じてではなく、カメラ７で撮像された画像に基づいて検出された操作足６の踏み込み位置に応じて、ブレーキ機構４やアクセル機構５が制御されるので、車両の運転者の意図に従った車両走行操作を確実に実現できる。

また、本実施形態では、加減速制御に関する第２の検知領域Ａ２を、前進に対応する第１のサブ検知領域Ｂ１と、後退に対応する第２のサブ検知領域Ｂ２とに分けることで、後退時には、第２のサブ検知領域Ｂ２に操作足６を配置するように運転者に意識付けを行うことができ、前進と後退の操作間違いを防止できる。

図１９において概念的に示すように、判断部１２は、加減速制御に関する第２の位置検知領域Ａ２、つまり第１のサブ検知領域Ｂ１や第２のサブ検知領域Ｂ２に配置された操作足６が第１の位置検知領域Ａ１に進入していることを、カメラ７の画像から検知した場合、操作足６が進入している領域（符号δ１１，δ１２）を削除するように第１の位置検知領域Ａ１を補正してもよい。また、判断部１２は、制動制御に関する第１の位置検知領域Ａ１に配置された操作足６が第１のサブ検知領域Ｂ１や第２のサブ検知領域Ｂ２に進入していることを、カメラ７の画像から検知した場合、操作足が進入している領域（符号δ２１，δ２２）を削除するように第１のサブ検知領域Ｂ１や第２のサブ検知領域Ｂ２を補正してもよい。

１ 車両走行操作装置
２ 超音波センサ
３ 制御部
４ ブレーキ機構
４ａ ブレーキペダル
４ｂ シリンダ
４ｃ ソレノイドバルブ
４ｄ ブレーキキャリパ
４ｅ モータポンプ
４ｆ 油圧回路
５ アクセル機構
５ａ アクセルペダル
５ｂ ストロークセンサ
５ｃ フューエルインジェクタ
５ｄ スロットルバルブ
６ 操作足
７ カメラ
８ シフトレバー
９ シフトレバーセンサ
１１ 位置検知部
１２ 判断部
１３ ストローク量検知部
１４ 制御指令出力部
１５ 画像処理部
１６ シフト位置検知部
２１ａ〜２１ｄ 画像
２１ｅ 領域
Ａ１，Ａ２ 位置検知領域
Ｂ１，Ｂ２ サブ検知領域
δ１，δ１１，δ１２，δ２１，δ２２ 領域

Claims (11)

1. 車両に対する特定の操作に対応する検知領域における運転者の操作足の位置を検知するフットセンサ手段と、
   前記フットセンサが検知した前記操作足の位置に応じ、車両に対する走行制御指令を生成し、生成した前記走行制御指令を前記車両の走行制御を実行する走行制御実行手段に出力する判断手段と
   を備える、車両走行操作装置。
2. 前記検知領域は、前記車両の制動制御に対応する第１の検知領域を備え、
   前記走行制御実行手段は、ブレーキ機構を備え、
   前記フットセンサ手段は、前記第１の検知領域における前記操作足の踏み込み位置を検知する第１のフットセンサ手段を備え、
   前記判断手段は、前記第１のフットセンサ手段により検知された前記操作足の踏み込み位置に応じて、前記走行制御指令として制動制御指令を生成し、生成した前記制動制御指令を前記ブレーキ機構に出力する、請求項１に記載の車両走行操作装置。
3. 前記ブレーキ機構は、前記操作足で踏み込み可能なブレーキペダルを前記第１の検知領域内に備える、請求項２に記載の車両走行操作装置。
4. 前記検知領域は、前記車両の加減速制御に対応する第２の検知領域を備え、
   前記走行制御実行手段は、アクセル機構を備え、
   前記フットセンサ手段は、前記第２の検知領域における前記操作足の踏み込み位置を検知する第２のフットセンサ手段を備え、
   前記判断手段は、前記第２のフットセンサにより検知された前記操作足の踏み込み位置に応じて、前記走行制御指令として加減速制御指令を生成し、生成した前記加減速制御指令を前記アクセル機構に出力する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両走行操作装置。
5. 前記アクセル機構は、前記操作足で踏み込み可能なアクセルペダルを前記第２検知領域内に備える、請求項４に記載の車両走行操作装置。
6. 前記フットセンサ手段は、前記操作足の距離を検知可能な超音波センサ又は赤外線センサを備える、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車両走行操作装置。
7. 前記フットセンサ手段は、前記操作足を撮像可能な撮像手段を備える、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の車両走行操作装置。
8. 前記走行制御実行手段は、前記操作足で踏み込み可能なブレーキペダルを前記第１の検知領域内に有するブレーキ機構と、前記操作足で踏み込み可能なアクセルペダルを有するアクセル機構とを備え、
   前記フットセンサ手段は、前記操作足を撮像可能な撮像手段を備え、
   前記判断手段は、前記アクセルペダルを踏み込む前記操作足が前記第１の検知領域に進入しているときに、前記操作足が進入している領域を削除するように前記第１の検知領域を補正する、請求項１に記載の車両走行操作装置。
9. 車両の制動制御に対応する第１の検知領域における運転者の操作足と、車両の加減速制御に対応する第２の検知領域における前記操作足とを撮像可能な撮像手段と、
   前記撮像手段が撮像した画像に応じて、前記車両に対する走行制御指令を生成し、生成した走行制御信号を車両のブレーキ機構と前記アクセル機構とに出力する判断手段と
   を備え、
   前記判断手段は、
   前記撮像手段により撮像された画像を、前記第１の検知領域と前記第２の検知領域とに区分し、
   前記第１の検知領域における前記操作足の踏み込み位置を前記画像から検知し、前記検知された踏み込み位置に応じて、前記走行制御指令として制動制御指令を生成し、生成した前記制動制御指令を前記ブレーキ機構に出力し、
   前記第２の検知位置における前記操作足の踏み込み位置を前記画像から検知し、前記検知された踏み込み位置に応じて、前記走行制御指令として加減速制御指令を生成し、生成した前記加減速制御指令を前記アクセル機構に出力する、車両走行操作装置。
10. 前記ブレーキ機構は、前記操作足で踏み込み可能なブレーキペダルを前記第１の検知領域内に備え、
    前記アクセル機構は、前記操作足で踏み込み可能なアクセルペダルを前記第２検知領域内に備え、
    前記判断手段は、前記ブレーキペダルと前記アクセルペダルのうちの少なくとも一方に対する前記操作足の位置に基づいて、前記第１及び第２の検知領域の少なくとも一方を補正する、請求項９に記載の車両走行操作装置。
11. 少なくとも前記車両の前進と後退を前記運転者が選択可能なシフトレバーと、
    前記シフトレバーが前進と後退のいずれに設定されているかを検知するシフト位置検知手段と
    を備え、
    前記第２の検知領域は、前記車両の前進に対応する第１のサブ検知領域と、前記車両の後退に対応する第２のサブ検知領域とを備え、
    前記判断手段は、
    前記操作足が前記第１のサブ検知領域にあるときは、前記シフト位置検知手段によって前記シフトレバーが前進に設定されていることが検知されている場合にのみ、前記加減速制御指令を生成して前記アクセル機構に出力し、
    前記操作足が前記第２のサブ検知領域にあるときには、前記シフト位置検知手段によって前記シフトレバーが後退に設定されていることが検知されている場合にのみ、前記加減速指令を生成して前記アクセル機構に出力する、請求項９又は請求項１０に記載の車両走行操作装置。

Images