JP2017074901A - 操舵装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の運転者が操作しやすいステアリングホイール３６の位置及び方向に調整する操舵装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】操舵装置は、ステアリングホイール３６の位置を車両の前後方向及び車幅方向に移動させる移動機構３１と、ステアリングホイール面の方向を変更する方向変更機構３２と、移動機構３１及び方向変更機構３２の少なくとも一方を制御することにより、車両の走行状態と車両の周囲の状況とに応じて、ステアリングホイール３６の位置及びステアリングホイール面の方向を調整する制御回路５５とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、操舵装置及びその制御方法に関する。

車両の走行状態に応じたステアリングホイール位置の可変調整により、運転者とステアリングホイールとの適切な位置関係を保ちながら走行することができる操舵装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２００３−１６５４４７号公報

しかし、運転者がステアリングホイールを操作している時に、ステアリングホイールの位置を変化させるため、運転者に違和感を与えてしまう場合がある。また、ステアリングホイールの正確な操作が難しくなる場合も考えられる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、車両の運転者が操作しやすいステアリングホイールの位置及び方向に調整する操舵装置及びその制御方法を提供することを目的としている。

本発明の一態様に係わる操舵装置は、ステアリングホイールの位置を車両の前後方向及び車幅方向に移動させる移動機構と、ステアリングホイール面の方向を変更する方向変更機構とを備える。操舵装置は、移動機構及び方向変更機構の少なくとも一方を制御することにより、車両の走行状態と車両の周囲の状況とに応じて、ステアリングホイールの位置及びステアリングホイール面の方向を調整する制御回路を更に備える。

操舵装置及びその制御方法によれば、車両の走行状態又は車両の周囲の状況に応じて、車両の運転者が回しやすい又はきりやすいステアリングホイールの位置及びステアリングホイール面の方向に調整することができる。よって、車両の運転者が操作しやすいステアリングホイールの位置及びステアリングホイール面の方向に調整することができる。

図１は、実施形態に係わる操舵装置を含む車両システム全体の構成を示すブロック図である。 図２は、第１の制御例に係わる操舵装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。 図３は、第１の制御例に係わるステアリングホイール３６の変化を示す、ステアリングホイール３６を側方或いは上方から見た図（側面図又は平面図）である。 図４は、第１の制御例に係わる振動の様子を示すグラフである。 図５は、第２の制御例に係わる操舵装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第２の制御例に係わるステアリングホイール３６の変化を示す、ステアリングホイール３６を側方から見た図（側面図）である。 図７は、第３及び第４の制御例に係わる操舵装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。 図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第３及び第４の制御例に係わるステアリングホイール３６の変化を示す、ステアリングホイール３６を上方から見た平面図である。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。同一部材には同一符号を付して再度の説明を省略する。

図１を参照して、実施形態に係わる操舵装置を含む車両システム全体の構成を説明する。操舵装置は、車両の走行状態と車両の周囲の状況とに応じて、車両が備えるステアリングホイール３６の位置及びステアリングホイール面の方向を調整する装置である。「ステアリングホイール面」とは、ステアリングホイール３６の、環状の把持部分を含む平面のうち、環状の把持部分の内側の部分を示す。

具体的に、操舵装置は、ステアリングホイール３６の位置を車両の前後方向及び車幅方向に移動させる移動機構３１と、ステアリングホイール面の方向（若しくは向き）を変更する方向変更機構３２と、車両の走行状態と車両の周囲の状況とに応じて移動機構３１及び方向変更機構３２を制御するコントロールユニット１１とを備える。

移動機構３１は、ステアリングホイール３６の転舵動作を伝達する伝達系に設けられ、ステアリングホイール３６の位置を車両の進行方向及び車幅方向にそれぞれ独立して移動させる機械的な構造を有する。移動機構３１は、ステアリングホイール３６の回転及び傾斜を伴わずに、ステアリングホイール３６を平行に移動させる。移動させる方向は、車両の前後方向（進行方向）、車幅方向のみならず、上下方向（鉛直方向）に移動させることも可能である。移動機構３１には、テレスコピック機構、チルト機構が含まれる。

方向変更機構３２は、ステアリングホイール３６の転舵動作を伝達する伝達系に設けられ、ステアリングホイール面を、ドライバに対して、車幅方向（左右方向）、上下方向、具体的には、転舵の中心軸であるステアリングの回転軸の向きを鉛直方向（上下方向）、又は車幅方向に変更することができる。

このように、操舵装置は、移動機構３１及び方向変更機構３２を用いて、ステアリングホイール３６の位置及びステアリングホイール面の方向を独立して調整することができる。なお、ステアリングホイール３６による操舵とタイヤの切れ角の変更を独立に制御できるステアリングバイワイヤ技術を採用した場合、ステアリングホイール３６の位置及びステアリングホイール面の方向の自由度は、ステアリングシャフトで機械的に接続されている従来型に比べて高くなる。

コントロールユニット１１は、例えば、ＣＰＵ、メモリ４１、及び入出力部を備える汎用のマイクロコントローラからなり、予めインストールされたコンピュータプログラムを実行することにより、操舵装置が備える複数の情報処理回路を構成する。コントロールユニット１１は、車両の走行状態と車両の周囲の状況からステアリングホイール３６を制御する一連の情報処理サイクルを所定の時間間隔で繰り返し実行する。コントロールユニット１１は、車両にかかわる他の制御に用いる電子制御ユニット（ＥＣＵ）と兼用してもよい。

コントロールユニット１１により構成される複数の情報処理回路には、走行状態検出回路５３と、周囲状況検出回路５１と、判断回路５２と、シーン判断回路５４と、ステアリング制御回路５５（制御回路）と、アクチュエーション制御回路５６と、支援タイミング学習回路４２とが含まれる。

周囲状況検出回路５１は、車両周囲の人や物体を検出する各種センサーの検出結果から、車両の周囲の状況を検出する。具体的には、車両の周囲に居る歩行者、自転車、他車、車両の前方に在る先行車、対向車及び信号機、及び路面に引かれた白線を検出する。車両周囲の人や物体を検出する各種センサーとしては、例えば、車両周囲を撮像可能なカメラ１５、超音波センサー１６、レーザレンジファインダ（ＬＲＦ）１７、ミリ波レーダー１８が挙げられる。

例えば、カメラ１５は、フロントウィンドウの中央上部に設けられ、フロントウィンドウを通じて車両の前方を撮像可能である。そして、ＬＲＦ１７及びミリ波レーダー１８はフロントフェイシアにそれぞれ設けられている。なお、車両の前方の状況を検出する為のセンサーの搭載例を説明したが、車両の側方及び後方を検出するために、更にセンサーを搭載しても構わない。

走行状態検出回路５３は、車両の走行状態を検出する各種センサーの検出結果から、車両の走行状態を検出する。具体的には、交差点における右左折や直進、走行中の車線変更、停止状態、発進を検出する。車両の走行状態を検出する各種センサーとしては、例えば、舵角センサー１９、ターンシグナルスイッチ２０、インヒビタースイッチ２１、ブレーキペダルスイッチ２２、パーキングブレーキ（ＰＫＢ）スイッチ２３、車輪速センサー２４、イグニッション（ＩＧＮ）スイッチ２５が含まれる。

シーン判断回路５４は、運転者の目の動きを示す情報、車両が走行可能な道路に関する情報を含む地図情報、車両の現在位置の情報、及び予め設定した目的地までの走行予定経路を示す情報から、車両の現在のシーンを判断する。例えば、運転者の目の動きから、運転者が右左折をしようとしているシーン、運転者が車線変更をしようとしているシーンを判断する。車両が走行可能な道路に関する情報を含む地図情報、車両の現在位置の情報、及び予め設定した目的地までの走行予定経路を示す情報から、信号機が設置された交差点に進入しているシーン、交差点手前で一時停止しているシーンを判断する。

シーン判断回路５４は、運転者の目の動きを示す情報を、アイポイント（ＩＰ）カメラ２６から取得し、車両が走行可能な道路に関する情報を含む地図情報を、地図データベース１２から取得し、車両の現在位置の情報をＧＰＳ１３から取得する。更に、シーン判断回路５４は、走行予定経路を示す情報を、ナビゲーション装置１４から取得する。

なお、車両の現在位置のより詳細な情報を取得するために、シーン判断回路５４は、スラム（ＳＬＡＭ：Simultaneous Localization And Mapping）を用いて、道路上における車両の詳細な位置を求めてもよい。たとえば、ＧＰＳ１３からの位置情報と、地図データベース１２の地図情報と、スラムにより取得されたマッピング情報及び自己位置情報とから、道路上における車両の詳細な位置を求めることができる。具体的には、車道のセンターライン又は縁石から車両までの車幅方向の距離情報や、車両が走行する車線を特定する詳細な位置情報を求めることができる。

判断回路５２は、車両の発進、右左折、或いは車線変更を判断する。具体的に、発進判断回路５７と、右左折判断回路５８と、車線変更判断回路５９とを備える。

発進判断回路５７は、車両が停止状態にある場合において、周囲状況検出回路５１により検出された車両の周囲の状況から、車両が発進可能であるか否かを判断する。たとえば、停止状態にある車両の周囲に障害物（歩行者、自転車、他車）が無い、先行車との距離が延びている、信号機の灯火色が緑色である、又は、対向車との距離が安全距離以上離れている、等の所定の条件が満たされた場合、発進判断回路５７は、車両が発進可能であると判断する。

なお、発進判断回路５７は、走行状態検出回路５３による検出結果から、車両の停止状態を判断すればよい。更に、ターンシグナルスイッチ２０の情報やＩＰカメラ２６の情報から判断される右左折や直進などの進行方向を考慮して、車両が発進可能であるか否かを判断することができる。

右左折判断回路５８は、車両が所定速度以下である場合において、周囲状況検出回路５１により検出された車両の周囲の状況から、車両が右折或いは左折を行うことができるか否かを判断する。例えば、交差点において対向車線を跨ぐ方向に曲がる場合には、対向車との距離を判断する。また、交差点において対向車線を跨がない方向に曲がる場合には、歩行者、自転車、二輪車の巻き込みを避けるために、車両の周囲の歩行者や自転車、及び車両後方の二輪車の有無から、車両が右折或いは左折を行うことができるか否かを判断することができる。

車線変更判断回路５９は、車両が走行状態にある場合において、周囲状況検出回路５１により検出された車両の周囲の状況から、車両が車線変更を行うことができるか否かを判断する。車線変更判断回路５９は、車両周囲の人や物体を検出する各種センサー（１５〜１８）を用いて、変更先の車線上の後続車両の有無、後続車両との距離、相対速度を取得し、これらの情報から車線変更の可能性を判断する。

ステアリング制御回路５５は、アクチュエーション制御回路５６を介して移動機構３１及び方向変更機構３２を制御することにより、ステアリングホイール３６の位置及びステアリングホイール面の傾きの方向を調整する。このとき、ステアリング制御回路５５は、走行状態検出回路５３により検出された車両の走行状態と、周囲状況検出回路５１により検出された車両の周囲の状況とに応じて、ステアリングホイールの位置及び方向を調整する。

図３、図６及び図８を参照して、ステアリングホイール３６の第１〜第４の制御例を説明する。図３は、ステアリングホイール３６を上方から見た平面図或いは側方から見た側面図である。図６は、ステアリングホイール３６を側方から見た側面図である。及び図８は、ステアリングホイール３６を上方から見た平面図である。

第１の制御例として、ステアリング制御回路５５は、車両が発進可能であると発進判断回路５７が判断した場合、ステアリングホイール３６の位置を車両の前後方向に所定周期で繰り返し移動させる。具体的には、図３に示すように、移動機構３１は、制御開始前のステアリングホイール３６の位置（ホームポジション：Ｐ_Ｂ）と、ホームポジションＰ_Ｂよりも車両の前方（進行方向）側のオフセット位置（Ｐ_ＯＦ１）との間を、所定周期で繰り返し移動させる。このとき、ステアリングホイール面の方向（ＲＴ_Ｂ）は変化しない。これにより、車両が発進しようとする動作を、運転者に、直接、伝えることができる。よって、運転者は車両が発進可能であることが直感的に分かるので、運転者に対して分かりやすく発進操作を促すことができる。

更に、図４に示すように、ホームポジション（Ｐ_Ｂ）からオフセット位置（Ｐ_ＯＦ１）まで移動する時のステアリングホイール３６の第１移動速度と、オフセット位置（Ｐ_ＯＦ１）からホームポジション（Ｐ_Ｂ）まで戻る時のステアリングホイール３６の第２移動速度と、に差を設けてもよい。これにより、更に、車両が発進しようとする動作を、運転者に、直接、伝えることができる。例えば、第１移動速度を第２移動速度よりも速くすればよい。

第２の制御例として、ステアリング制御回路５５は、車両が左折を行うことができると右左折判断回路５８が判断した場合、ステアリングホイール面の方向を上方に傾け、且つ、ステアリングホイール３６の位置を運転者側へ移動させる。具体的には、図６（ａ）に示すように、方向変更機構３２は、ホームポジション（Ｐ_Ｂ）から、ステアリングホイール面の方向（ＲＴ_Ｘ２）を上方に傾ける。これにより、ステアリングホイール３６の位置は、ホームポジション（Ｐ_Ｂ）からオフセット位置（Ｐ_ＯＦ２）へ変化する。オフセット位置（Ｐ_ＯＦ２）におけるステアリングホイール面の方向（ＲＴ_Ｘ２）は、ホームポジション（Ｐ_Ｂ）のそれ（ＲＴ_Ｂ）よりも鉛直上方に向いている。

続けて、図６（ｂ）に示すように、移動機構３１は、オフセット位置（Ｐ_ＯＦ２）から、オフセット位置（Ｐ_ＯＦ２）よりも運転者側、つまり車両の後方へステアリングホイール３６を移動させる。移動機構３１は、オフセット位置（Ｐ_ＯＦ３）まで移動させる。このとき、ステアリングホイール面の方向（ＲＴ_Ｘ２、ＲＴ_Ｘ３）は、変化していない。

このように、左折を行うことができると判断された場合、ステアリング制御回路５５は、ステアリングホイール面の方向を上方に傾け（図６（ａ））、且つ、ステアリングホイール３６を運転者側へ移動させる（図６（ｂ））。これにより、左折を行う時に、車両の運転者が回しやすい又はきりやすいステアリングホイール３６の位置及びステアリングホイール面の方向に調整することができる。

なお、上記した第２の制御例では、左側通行を行う交通ルールにおける左折を示した。しかし、これに限らず、第２の制御例は、右側通行を行う交通ルールにおいる右折にも適用できる。即ち、第２の制御例は、対向車線を跨がずに交差点を曲がる場合に適用可能である。

第３の制御例として、ステアリング制御回路５５は、車両が車線変更を行うことができると車線変更判断回路５９が判断した場合、ステアリングホイール３６の位置を車幅方向に所定周期で繰り返し移動させる。具体的には、図８（ａ）に示すように、移動機構３１は、ホームポジション（Ｐ_Ｂ）と、ホームポジションＰ_Ｂよりも変更先の車線側（図８（ａ）では右側）に寄ったオフセット位置（Ｐ_ＯＦ４）との間を、所定周期で繰り返し移動させる。このとき、ステアリングホイール面の方向（ＲＴ_Ｂ、ＲＴ_Ｘ４）は変化しない。これにより、車両が車線変更しようとする動作を、運転者に、直接、伝えることができる。よって、運転者は車両が車線変更可能であることが直感的に分かるので、運転者に対して分かりやすく車線変更操作を促すことができる。更に、車両が車線変更しようとする方向をも運転者に、直接、伝えることができる。

更に、図４に示したように、ホームポジション（Ｐ_Ｂ）からオフセット位置（Ｐ_ＯＦ４）まで移動する時のステアリングホイール３６の第１移動速度と、オフセット位置（Ｐ_ＯＦ４）からホームポジション（Ｐ_Ｂ）まで戻る時のステアリングホイール３６の第２移動速度と、に差を付けることにより、更に、車両が車線変更しようとする動作を、運転者に、直接、伝えることができる。例えば、第１移動速度を第２移動速度よりも速くすればよい。

第４の制御例として、ステアリング制御回路５５は、車線変更の開始を走行状態検出回路５３が検出した場合、ステアリングホイール３６の位置を車線変更の方向へ移動させ、且つ、移動後のステアリングホイール面の方向を運転者へ向かうように変更する。具体的には、図８（ａ）に示すように、移動機構３１は、ホームポジション（Ｐ_Ｂ）から、ホームポジション（Ｐ_Ｂ）よりも変更車線側へステアリングホイール３６移動させる。移動機構３１は、オフセット位置（Ｐ_ＯＦ４）までステアリングホイール３６を移動させる。このとき、ステアリングホイール面の方向（ＲＴ_Ｂ、ＲＴ_Ｘ４）は、変化していない。

続けて、図８（ｂ）に示すように、方向変更機構３２は、オフセット位置（Ｐ_ＯＦ４）から、ステアリングホイール面の方向を運転者側へ傾ける。これにより、ステアリングホイール面の方向は、オフセット位置（Ｐ_ＯＦ４）からオフセット位置（Ｐ_ＯＦ５）へ変化する。オフセット位置（Ｐ_ＯＦ５）におけるステアリングホイール面の方向（ＲＴ_Ｘ５）は、オフセット位置（Ｐ_ＯＦ４）における方向（ＲＴ_Ｘ４）よりも運転者側に向いている。

このように、車線変更を開始した場合、ステアリング制御回路５５は、ステアリングホイール３６の位置を車線変更の方向へ移動させ（図８（ａ））、且つ、移動後のステアリングホイール面の方向を運転者へ向かうように変更する（図８（ｂ））。これにより、車線変更を行う時に、車両の運転者が回しやすい又はきりやすいステアリングホイール３６の位置及びステアリングホイール面の方向に調整することができる。

アクチュエーション制御回路５６は、ステアリング制御回路５５からの指示の元で、移動機構３１及び方向変更機構３２を制御する。

支援タイミング学習回路４２は、車両が発進可能であると発進判断回路５７が判断してから、運転者の運転操作により車両が発進するまでの時間（第１通常時間）を学習する。また、支援タイミング学習回路４２は、車両が車線変更可能であると車線変更判断回路５９が判断してから、運転者の運転操作により車両が車線変更を開始するまでの時間（第２通常時間）を学習する。第１通常時間及び第２通常時間は運転者によって異なるため、運転者毎にこの通常時間を学習することにより、適切なタイミングにて、発進支援及び車線変更支援を開始することができる。

メモリ４１は、発進支援（第１の制御例）、右左折動作支援（第２の制御例）、車線変更支援（第３及び第４の制御例）を行った場所、地図上の位置を記憶する。

[第１の制御例／発進支援]
次に、図２、図５及び図７を参照して、図１の操舵装置の制御方法を説明する。先ず、図２のフローチャートを参照して、第１の制御例を説明する。

操舵装置の制御方法は、ＩＧＮスイッチ２５がオンされることにより開始される。先ず、ステップＳ０１に進み、走行状態検出回路５３は、車輪速センサー２４の検出値から車両が停止状態になることを待機する。

停止状態になった場合、ステップＳ０３に進み、周囲状況検出回路５１は、車両の前方に先行車が在るか否かを判断する。先行車が在る場合、ステップＳ０９に進み、先行車が無い場合、ステップＳ０５に進む。ステップＳ０５において、周囲状況検出回路５１は、車両の前方に、交差点の停止線が在るか否かを判断する。交差点の停止線が在る場合、ステップＳ１１へ進み、交差点の停止線が無い場合、ステップＳ０７へ進む。ステップＳ０７で、シーン判断回路５４は、車両が道路上ではなく、駐車場に居るか否かを判断する。駐車場に居る場合、操舵を支援する必要が無いと判断できるので、本制御方法は終了する。駐車場に居ない場合、ステップＳ０１に戻る。一方、ステップＳ１１では、周囲状況検出回路５１は、カメラ１５が車両の前方に在る信号機の灯火色が緑色になることを待機する。灯火色が緑色になった場合、ステップＳ１５へ進む。

一方、ステップＳ０９において、周囲状況検出回路５１は、先行車と停止状態にある車両との距離が増大している否か、つまり、先行車が発進したか否かを判断する。先行車が発進した場合、ステップＳ１５に進み、先行車が発進していない場合、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、ステップＳ０７と同様に、駐車場に居るか否かを判断し、本制御方法を終了するか、或いはステップＳ０１に戻る。

ステップＳ１５において、周囲状況検出回路５１は、車両の周囲に、発進の妨げとなる車道を横断する歩行者や自転車、或いは他車が無くなることを待機する。これらの障害物が無くなった時、車両は発進可能であると発進判断回路５７は判断して、ステップＳ１７へ進む。

ステップＳ１７において、ステアリング制御回路５５は、発進可能であると判断してから、支援タイミング時間（例えば、３秒）が経過したか否かを判断する。支援タイミング時間は、支援タイミング学習回路４２により学習された第１通常時間に基づき算出された時間であり、第１通常時間よりも長く設定される。

支援タイミング時間（例えば、３秒）が経過する前に、運転者の運転操作により車両が発進した場合（Ｓ１７でＹＥＳ）、ステアリングホイール３６の制御による発進支援は不要と判断できる。よって、本制御方法は終了する。

一方、発進可能であると判断してから支援タイミング時間（例えば、３秒）が経過するまで、停止状態が維持されている場合（Ｓ１７でＮＯ）、ステアリングホイール３６の制御による発進支援が必要であると判断できるので、ステップＳ１９に進む。

ステップＳ１９において、ステアリング制御回路５５は、機構移動３１に連結されたモータを制御することにより、ステアリングホイール３６の位置を車両の前後方向に所定周期で繰り返し移動させる。第１の制御例（図３）で説明したように、ホームポジション（Ｐ_Ｂ）とオフセット位置（Ｐ_ＯＦ１）との間を、所定周期で繰り返し移動させる。このとき、図４に示したように、ホームポジション（Ｐ_Ｂ）からオフセット位置（Ｐ_ＯＦ１）まで移動する時のステアリングホイール３６の第１移動速度を、オフセット位置（Ｐ_ＯＦ１）からホームポジション（Ｐ_Ｂ）まで戻る時のステアリングホイール３６の第２移動速度よりも速くする。

ステップＳ２１に進み、走行状態検出回路５３は、車輪速センサー２４の検出結果から、車両が発進することを待機する。車両が発進した場合（ステップＳ２１でＹＥＳ）、例えば、車両の速度が所定速度以上となった場合、発進支援は不要となる。このため、ステアリング制御回路５５は、テアリングホイール３６の位置を車両の前後方向に所定周期で繰り返し移動させる制御を停止して、ステアリングホイール３６の位置を制御開始前の位置、つまり、ホームポジション（Ｐ_Ｂ）に戻す。

[第２の制御例／左折支援]
図５のフローチャートを参照して、第２の制御例を説明する。ここでは、左側通行において車両が左折を行う場合を例に取るが、右側通行における右折についても同様に適用可能である。即ち、対向車線を跨がずに交差点を曲がる場合に適用可能である。

先ず、ステップＳ３１において、シーン判断回路５４は、車両が過去に左折を行った履歴がある交差点に近づいているか否かを判断する。交差点に近づいていない場合、ステップＳ３３に進み、シーン判断回路５４は、ＩＰカメラ２６による運転者の目の動きから、運転者が左折しようとしているか否かを判断する。運転者が左折しようとしていない場合、ステップＳ３７に進み、走行状態検出回路５３は、ターンシグナルスイッチ２０がオンされているか否かを判断する。オンされていない場合、操舵を支援する必要が無いと判断できるので、本制御方法は終了する。

車両が過去に左折を行った履歴がある交差点に近づいている場合（Ｓ３１でＹＥＳ）、運転者が左折しようとしている場合（Ｓ３３でＹＥＳ）、或いは、ターンシグナルスイッチ２０がオンされている場合（Ｓ３７でＹＥＳ）、ステップＳ３５へ進む。ステップＳ３５で、周囲状況検出回路５１は、カメラ１５が車両の前方に在る信号機の灯火色が緑色になることを待機する。灯火色が緑色になった場合、ステップＳ３９へ進み、走行状態検出回路５３は、車輪速センサー２４の検出結果から、車速が２０ｋｍ／ｈ以下となることを待機する。

車速が２０ｋｍ／ｈ以下となった場合、ステップＳ４１に進み、シーン判断回路５４は、交差点までの距離が１５ｍ以内になることを待機する。交差点までの距離が１５ｍ以内になった場合、ステップＳ４３に進み、周囲状況検出回路５１は、車両の周囲に、左折の妨げとなる、車道を横断する歩行者や自転車、或いは他車が無くなることを待機する。これらの障害物が無くなった時、車両は左折可能であると右左折判断回路５８は判断して、ステップＳ４５へ進む。

ステップＳ４５において、ステアリング制御回路５５は、方向変更機構３２が備える傾斜モータを駆動することにより、ステアリングホイール面の方向を上方に傾ける。具体的には、図６（ａ）に示したように、ホームポジション（Ｐ_Ｂ）から、ステアリングホイール面の方向（ＲＴ_Ｘ２）を上方に傾ける。

ステップＳ４７に進み、ステアリング制御回路５５は、移動機構３１に連結されたモータを制御することにより、ステアリングホイール３６の位置を運転者側へ移動させる。具体的には、図６（ｂ）に示すように、オフセット位置（Ｐ_ＯＦ２）から、オフセット位置（Ｐ_ＯＦ２）よりも運転者側、つまり車両の後方へステアリングホイール３６を移動させる。これにより、左折を行う時に、車両の運転者が回しやすい又はきりやすいステアリングホイール３６の位置及びステアリングホイール面の方向に調整することができる。

ステップＳ４９に進み、走行状態検出回路５３は、ステアリングホイール３６の転舵角度が、中立位置から所定角度範囲内となって、所定時間が経過することを待機する。例えば、中立位置の−１５度以上、中立位置の＋１５度以下となって、５秒以上経過することを待機する。ステップＳ５１に進み、車両の旋回は終了したと判断して、ステアリング制御回路５５は、ステアリングホイール３６の位置及びステアリングホイール面の方向をホームポジション（Ｐ_Ｂ、ＲＴ_Ｂ）に戻す。

[第３及び第４の制御例／車線変更支援]
図７のフローチャートを参照して、第３及び第４の制御例を説明する。

先ず、ステップＳ６１において、シーン判断回路５４は、車両が過去に車線変更を行った履歴がある位置に近づいているか否かを判断する。当該位置に近づいていない場合、ステップＳ６３に進み、シーン判断回路５４は、ＩＰカメラ２６による運転者の目の動きから、運転者が車線変更をしようとしているか否かを判断する。運転者が車線変更をしようとしていない場合、ステップＳ６５に進み、走行状態検出回路５３は、ターンシグナルスイッチ２０がオンされているか否かを判断する。オンされていない場合、車線変更を支援する必要が無いと判断できるので、本制御方法は終了する。

車両が過去に車線変更を行った履歴がある位置に近づいている場合（Ｓ６１でＹＥＳ）、運転者が車線変更をしようとしている場合（Ｓ６３でＹＥＳ）、或いは、ターンシグナルスイッチ２０がオンされている場合（Ｓ６５でＹＥＳ）、ステップＳ６７へ進む。ステップＳ６７で、車線変更判断回路５９は、車両周囲の人や物体を検出する各種センサー（１５〜１８）を用いて、変更先の車線上の後続車両の有無、後続車両との距離、相対速度を取得し、これらの情報から車線変更の可能性を判断する。

車線変更の可能である場合、ステップＳ６９に進み、ステアリング制御回路５５は、移動機構３１に連結されたモータを制御することにより、ステアリングホイール３６の位置を車幅方向に所定周期で繰り返し移動させる。第３の制御例（図８（ａ））で説明したように、ホームポジション（Ｐ_Ｂ）と、ホームポジションＰ_Ｂよりも変更先の車線側（図８（ａ）では右側）に寄ったオフセット位置（Ｐ_ＯＦ４）との間を、所定周期で繰り返し移動させる。このとき、図４に示したように、ホームポジション（Ｐ_Ｂ）からオフセット位置（Ｐ_ＯＦ４）まで移動する時のステアリングホイール３６の第１移動速度を、オフセット位置（Ｐ_ＯＦ４）からホームポジション（Ｐ_Ｂ）まで戻る時のステアリングホイール３６の第２移動速度よりも速くする。

ステップＳ７１に進み、シーン判断回路５４は、ＳＬＡＭにより得られた詳細な自己位置情報から、車両が車線変更を開始することを検出する。車線変更の開始を検出した場合、ステップＳ７３に進み、ステアリング制御回路５５は、移動機構３１に連結されたモータを制御することにより、ステアリングホイール３６の位置を車線変更の方向へ移動させる。具体的には、図８（ａ）に示したように、ホームポジション（Ｐ_Ｂ）から、ホームポジション（Ｐ_Ｂ）よりも変更車線側へステアリングホイール３６を移動させる。

ステップＳ７５に進み、ステアリング制御回路５５は、方向変更機構３２が備える傾斜モータを駆動することにより、図８（ｂ）に示したように、ステアリングホイール面の方向を運転者側に傾ける。これにより、車線変更を行う時に、車両の運転者が回しやすい又はきりやすいステアリングホイール３６の位置及び方向に調整することができる。

ステップＳ７７に進み、走行状態検出回路５３は、ステアリングホイール３６の転舵角度が、中立位置から所定角度範囲内となって、所定時間が経過することを待機する。例えば、中立位置の−１５度以上、中立位置の＋１５度以下となって、５秒以上経過することを待機する。ステップＳ７９に進み、車線変更は終了したと判断して、ステアリング制御回路５５は、ステアリングホイール３６の位置及びステアリングホイール面の方向をホームポジション（Ｐ_Ｂ、ＲＴ_Ｂ）に戻す。

以上説明したように、実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。

車両の走行状態又は車両の周囲の状況が異なれば、車両の運転者が操作しやすいステアリングホイール３６の位置及びステアリングホイール面の方向も異なる。そこで、ステアリング制御回路５５は、車両の走行状態と車両の周囲の状況とに応じて、ステアリングホイール３６の位置及び角度を調整する。これにより、車両の走行状態又は車両の周囲の状況に応じて、車両の運転者が廻しやすい又はきりやすいステアリングホイール３６の位置及びステアリングホイール面の方向に調整することができる。

車両が発進可能であると判断された場合、ステアリング制御回路５５は、ステアリングホイール３６の位置を車両の前後方向に所定周期で繰り返し移動させる。これにより、車両が発進しようとする動作を、運転者に、直接、伝えることができる。よって、運転者は車両が発進可能であることが直感的に分かるので、運転者に対して分かりやすく発進操作を促すことができる。

交差点において対向車線を跨がない方向に曲がることができると判断された場合、ステアリング制御回路５５は、ステアリングホイール面の方向を上方に傾け、且つ、ステアリングホイール３６を運転者側へ移動させる。これにより、右左折を行う時に、車両の運転者が回しやすい又はきりやすいステアリングホイールの位置及びステアリングホイール面の方向に調整することができる。特に、低速度（２０ｋｍ／ｈ以下）走行時において旋回半径が小さい旋回を行う場合、転舵量或いは転舵角度が多くなるため、ステアリングホイール３６の持ち替え動作の回数が増加する。ホームポジション（Ｐ_Ｂ）において、運転者は、ステアリングホイール３６を腕で主に上下方向に動かすため、特に高齢者には肩へ大きな負担となる。ステアリングホイール面の方向を上方に傾けることにより、運転者は、車両の前後方向にステアリングホイール３６を腕で引くような動作を行う。肩への負担が軽減される。

車線変更を行うことができると判断された場合、ステアリング制御回路５５は、ステアリングホイール３６の位置を車幅方向に所定周期で繰り返し移動させる。これにより、車両が車線変更を行おうとする動作を、運転者に、直接、伝えることができる。よって、運転者は車両が車線変更可能であることが直感的に分かるので、運転者に対して分かりやすく車線変更を促すことができる。

車線変更を開始した場合、ステアリング制御回路５５は、ステアリングホイール３６の位置を車線変更の方向へ移動させ、且つ、移動後のステアリングホイール面の方向を運転者へ向かうように変更する。これにより、車線変更を行う時に、車両の運転者が回しやすい又はきりやすいステアリングホイール３６の位置及びステアリングホイール面の方向に調整することができる。

第１の制御例において、車両の速度が所定速度以上となった場合、ステアリング制御回路５５は、ステアリングホイール３６の位置を制御開始前の位置に戻す。これにより、発進操作を促す為のステアリングホイール３６の位置制御を必要な時にだけ実施して、発進動作を妨げる無用なステアリングホイール３６の位置制御を抑制することができる。

第２及び第４の制御例において、ステアリングホイール３６の転舵角度が、中立位置から所定角度範囲内となって、所定時間が経過した場合、ステアリング制御回路５５は、ステアリングホイール３６の位置及びステアリングホイール面の方向を制御開始前の位置及びステアリングホイール面の方向に戻す。これにより、ステアリングホイール３６の位置制御及びステアリングホイール面の方向制御を必要な時にだけ実施して、無用なステアリングホイール３６の位置制御及び方向制御を抑制することができる。

以上、実施例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。

また、実施形態に係わる操舵装置及びその制御方法は、ターン・オン・レッド（Turn ON Red）やフォー・ウェイ・ストップ（４ WAY STOP）の走行状況においても、適用可能である。「ターン・オン・レッド」とは、交差点において信号機の灯火色が赤色であっても、対向車線を跨がない方向へ曲がることができる交通ルールを示す。第２の制御例（図５及び図６）を「ターン・オン・レッド」に適用することができる。この場合、「左折」を「右折」で読み替え、ステップＳ３５の緑色灯火の検出を、「ターン・オン・レッド」の検出へ読み替えればよい。

「フォー・ウェイ・ストップ」とは、交差点に進入する道全てに停止サインがあり、停止した順番で交差点を通過することができる交通ルールを示す。これらの道路状況においても、車両の停止状態が確認された場合、操舵装置は、車両の周囲の状況から発進可能性を判断し、発進可能な場合にステアリングホイール３６を車両の前後方向に振動させることにより、運転者に対して発進操作を促すことができる。

３１ 移動機構
３２ 方向変更機構
３６ ステアリングホイール
５１ 周囲状況検出回路
５３ 走行状態検出回路
５５ ステアリング制御回路（制御回路）
５７ 発進判断回路
５８ 右左折判断回路
５９ 車線変更判断回路

Claims (8)

1. 車両の走行状態を検出する走行状態検出回路と、
   前記車両の周囲の状況を検出する周囲状況検出回路と、
   前記車両が備えるステアリングホイールの転舵動作を伝達する伝達系に設けられ、前記ステアリングホイールの位置を車両の前後方向及び車幅方向に移動させる移動機構と、
   前記ステアリングホイールの転舵動作を伝達する伝達系に設けられ、ステアリングホイール面の方向を変更する方向変更機構と、
   前記移動機構及び前記方向変更機構の少なくとも一方を制御することにより、前記走行状態検出回路により検出された前記車両の走行状態と、前記周囲状況検出回路により検出された前記車両の周囲の状況とに応じて、前記ステアリングホイールの位置及び前記方向の少なくとも一方を調整する制御回路と、
   を備えることを特徴とする操舵装置。
2. 前記周囲状況検出回路により検出された前記車両の周囲の状況から、前記車両が発進可能であるか否かを判断する発進判断回路を更に備え、
   前記車両が発進可能であると前記発進判断回路が判断した場合、前記制御回路は、前記ステアリングホイールの位置を車両の前後方向に所定周期で繰り返し移動させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の操舵装置。
3. 前記周囲状況検出回路により検出された前記車両の周囲の状況から、前記車両が交差点において対向車線を跨がない方向に曲がることができるか否かを判断する右左折判断回路を更に備え、前記車両が交差点において対向車線を跨がない方向に曲がることができると前記右左折判断回路が判断した場合、前記制御回路は、前記ステアリングホイール面の方向を上方に傾け、且つ、前記ステアリングホイールの位置を運転者側へ移動させる
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の操舵装置。
4. 前記周囲状況検出回路により検出された前記車両の周囲の状況から、走行状態にある前記車両が車線変更を行うことができるか否かを判断する車線変更判断回路を更に備え、
   前記車両が車線変更を行うことができると前記車線変更判断回路が判断した場合、前記制御回路は、前記ステアリングホイールの位置を車幅方向に所定周期で繰り返し移動させる
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の操舵装置。
5. 前記車線変更の開始を前記走行状態検出回路が検出した場合、前記制御回路は、前記ステアリングホイールの位置を前記車線変更の方向へ移動させ、且つ、移動後の前記ステアリングホイール面の方向を運転者へ向かうように変更することを特徴とする請求項４に記載の操舵装置。
6. 前記車両の速度が所定速度以上となった場合、前記制御回路は、前記ステアリングホイールの位置を制御開始前の位置に戻すことを特徴とする請求項２に記載の操舵装置。
7. 前記ステアリングホイールの転舵角度が、中立位置から所定角度範囲内となって、所定時間が経過した場合、前記制御回路は、前記ステアリングホイールの位置及び前記ステアリングホイール面の方向を制御開始前の位置及び方向に戻すことを特徴とする請求項３又は５に記載の操舵装置。
8. 車両が備えるステアリングホイールの転舵動作を伝達する伝達系に設けられ、前記ステアリングホイールの位置を車両の前後方向及び車幅方向に移動させる移動機構と、前記ステアリングホイールの転舵動作を伝達する伝達系に設けられ、前記ステアリングホイール面の方向を変更する方向変更機構と、を備える操舵装置の制御方法であって、
   前記車両の走行状態を検出し、
   前記車両の周囲の状況を検出し、
   前記移動機構及び前記方向変更機構の少なくとも一方を制御することにより、前記車両の走行状態と前記車両の周囲の状況とに応じて、前記ステアリングホイールの位置及び前記方向の少なくとも一方を調整する
   ことを特徴とする操舵装置の制御方法。
   
   

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