JP2019142271A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の運転モードの切替わりを乗員が直感的に認識する。【解決手段】ステアリング装置１２では、車両１０が自動運転モードから手動運転モードに切替えられる際に、ステアリングホイール１４のプロジェクタ２８による照明位置がステアリングホイール１４の運転者による把持位置側に移動される。これにより、車両１０の自動運転モードから手動運転モードへの切替わりを運転者が直感的に認識できる。【選択図】図１

Description

本発明は、ステアリング装置に関する。

特許文献１のステアリングホイール内表示装置では、ステアリングホイールに発光素子が設けられており、発光素子が発光することで、車両が自動運転中であることやステアリングホイールが回転していることが運転者に認識される。

ところで、自動運転モードで運転可能な車両では、運転モードが自動運転モードから手動運転モードに切替わることが音声や表示部の表示によって乗員に通知される。

特開２０１４−０６９６７１号公報

本発明は、上記事実を鑑みて成されたものであり、車両の運転モードの切替わりを乗員が直感的に認識できるステアリング装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様のステアリング装置は、運転モードが乗員による運転と運転支援装置による運転とに切替え可能とされた車両に設けられ、乗員による車両の運転時に乗員により把持されて操作されることで車両が操舵されるステアリング体と、前記ステアリング体を照明する照明部と、車両の運転モードが切替えられる際に前記ステアリング体の前記照明部による照明位置が前記ステアリング体の乗員による把持位置に対し移動するように前記照明部を制御する制御部と、を備える。

本発明の第２の態様のステアリング装置は、第１の態様のステアリング装置において、車両の運転モードが前記運転支援装置による運転から乗員による運転に切替えられる際に前記ステアリング体の前記照明部による照明位置が前記ステアリング体の乗員による把持位置側に移動される。

本発明の第３の態様のステアリング装置は、第１又は第２の態様のステアリング装置において、車両の運転モードが乗員による運転から前記運転支援装置による運転に切替えられる際に前記ステアリング体の前記照明部による照明位置が前記ステアリング体の乗員による把持位置とは反対側に移動される。

本発明の第４の態様のステアリング装置は、第１から第３の何れか１つの態様のステアリング装置において、前記ステアリング体の乗員による把持位置を検出し、当該検出結果に応じて前記ステアリング体の前記照明部による照明位置が移動される検出手段を備える。

本発明の第５の態様のステアリング装置は、第１から第４の何れか１つの態様のステアリング装置において、前記照明部が前記ステアリング体を乗員側から照明する。

本発明の第６の態様のステアリング装置は、第１から第５の何れか１つの態様のステアリング装置において、前記照明部が前記ステアリング体を照明して前記ステアリング体に図柄が表示される。

本発明の第１の態様のステアリング装置では、車両の運転モードが乗員による運転と運転支援装置による運転とに切替え可能にされており、乗員による車両の運転時にステアリング体が乗員により把持されて操作されることで、車両が操舵される。また、照明部がステアリング体を照明すると共に、照明部によるステアリングホイールの照明を制御部が制御する。

ここで、車両の運転モードが切替えられる際に、ステアリング体の照明部による照明位置がステアリング体の乗員による把持位置に対し移動する。このため、車両の運転モードの切替わりを乗員が直感的に認識できる。

本発明の第２の態様のステアリング装置では、車両の運転モードが運転支援装置による運転から乗員による運転に切替えられる際に、ステアリング体の照明部による照明位置がステアリング体の乗員による把持位置側に移動される。このため、車両の運転モードの運転支援装置による運転から乗員による運転への切替わりを乗員が直感的に認識できる。

本発明の第３の態様のステアリング装置では、車両の運転モードが乗員による運転から運転支援装置による運転に切替えられる際に、ステアリング体の照明部による照明位置がステアリング体の乗員による把持位置とは反対側に移動される。このため、車両の運転モードの乗員による運転から運転支援装置による運転への切替わりを乗員が直感的に認識できる。

本発明の第４の態様のステアリング装置では、検出手段がステアリング体の乗員による把持位置を検出すると共に、検出手段による検出結果に応じてステアリング体の照明部による照明位置が移動される。このため、ステアリング体の照明部による照明位置をステアリング体の乗員による把持位置に対し適切に移動できる。

本発明の第５の態様の乗員支援装置では、照明部がステアリング体を乗員側から照明する。このため、ステアリング体の照明部による照明位置を乗員が適切に認識できる。

本発明の第６の態様のステアリング装置では、照明部がステアリング体を照明して、ステアリング体に図柄が表示される。このため、ステアリング体の照明部による照明位置を乗員が適切に認識できる。

本実施の形態に係る車両の主要部を車幅方向外側から見た概略構成図である。 ステアリングホイールの概略を示す正面図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、車両の運転モードの自動運転モードから手動運転モードへの切替えの際の照明位置の変化を順に示すステアリングホイールの概略図である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、車両の運転モードの自動運転モードから手動運転モードへの切替えの際の照明位置の変化を順に示すステアリングホイールの概略図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
図１には、本実施の形態に係る車両１０の主要部が、車幅方向外側（車幅左側）から見た概略図にて示されている。車両１０には、操舵装置としてのステアリング装置１２が設けられており、ステアリング装置１２は、ステアリング体としてのステアリングホイール１４を備えている。図２には、ステアリングホイール１４が乗員側から見た正面図にて示されている。なお、図面では、車両前方が矢印ＦＲにて示され、車両右側が矢印ＨＲにて示され、上方が矢印ＵＰにて示され、ステアリングホイール１４の周方向が矢印Ｌにて示されている。

図２に示すように、ステアリングホイール１４は、円環状のリム部１６、リム部１６の軸心部に配置されたボス部１８、及びリム部１６とボス部１８との間に配置された複数のスポーク部２０によって構成されている。ステアリングホイール１４では、リム部１６とボス部１８とがスポーク部２０によって連結されて一体にされている。

図１に示すように、ステアリング装置１２には、ステアリングシャフト２２が設けられており、ステアリングシャフト２２は、乗員としての運転者が着座する座席の車両前側において、車体に軸周りに回転可能に支持されている。ステアリングシャフト２２の先端部（車両後側端部）には、ステアリングホイール１４のボス部１８が固定されており、ステアリングホイール１４は、ステアリングシャフト２２に支持されて、ステアリングシャフト２２と一体回転可能とされている。

ステアリング装置１２では、運転者がステアリングホイール１４を把持（リム部１６を把持）してステアリングホイール１４を回転操作することで、ステアリングシャフト２２が回転される。これにより、車両１０が運転者によって操舵される。なお、図２には、車両１０の直進状態における回転位置（直進操舵位置）のステアリングホイール１４が示されている。

また、ステアリング装置１２は、ステアバイワイヤ方式とされており、ステアリング装置１２は、駆動源としての転舵アクチュエータ（図示省略）を備えている。転舵アクチュエータが動作されることで車両１０が転舵アクチュエータによって操舵される。

車両１０には、運転支援装置２４が設けられており、運転者がステアリングホイール１４の回転により車両１０の操舵を行う手動運転モードでの車両１０の運転、及び運転支援装置２４が車両１０の操舵を行う自動運転モード（自動駐車モードを含む）での車両１０の運転が可能となっている。運転支援装置２４は、自動運転モードにおいて、駆動アクチュエータの作動を制御することで、車両１０の操舵（操舵制御）を行う。

運転支援装置２４は、運転者から指示されることで、車両１０の運転モードを手動運転モードから自動運転モードに切替える。また、運転支援装置２４は、運転者からの要求等により車両１０の運転モードを自動運転モードから手動運転モードに切替える。

運転支援装置２４は、車両１０の運転モードを自動運転モードから手動運転モードへ切替える際、運転者に車両１０の運転モードが手動運転モードに切替わることを通知する。この通知によって運転者がステアリングホイール１４を把持するなどの動作を行って、運転者が運転操作の可能な状態に至った後に、運転支援装置２４が車両１０の運転モードを手動運転モードに切替えて、運転者による車両１０の運転が可能となる（運転者による車両１０の運転が行われる）。

一方、図１に示すように、ステアリング装置１２には、運転者を支援する乗員支援装置としての照明装置２６が設けられている。照明装置２６は、照明部としてのプロジェクタ２８、検出手段としてのカメラ３０、及び制御部としてのコントローラ３２を備えている。

プロジェクタ２８及びカメラ３０は、車両１０のルーフ３４において車室内側に取付けられており、カメラ３０の撮像領域がステアリングホイール１４に向けられていると共に、プロジェクタ２８の照明領域（光照射領域）がステアリングホイール１４の運転者側の表面（周面）に向けられている。これにより、カメラ３０は、ステアリングホイール１４及びステアリングホイール１４を把持した運転者の手を撮像可能となっている。また、プロジェクタ２８は、ステアリングホイール１４の運転者側の表面、及びステアリングホイール１４を把持した運転者の手に光を照明（手に光を照明）可能となっている。

コントローラ３２は、マイクロコンピュータ（図示省略）を備えており、コントローラ３２には、プロジェクタ２８及びカメラ３０が電気的に接続されている。また、コントローラ３２には、運転支援装置２４が電気的に接続されている。

コントローラ３２は、カメラ３０の撮影画像を取得して、撮影画像の画像解析を行うことで、ステアリングホイール１４及びステアリングホイール１４を把持している運転者の手等を抽出する。また、コントローラ３２は、ステアリングホイール１４の回転位置を特定すると共に、運転者がステアリングホイール１４を把持している場合に、ステアリングホイール１４における運転者の手の位置（把持位置）を特定する。

ここで、コントローラ３２は、運転支援装置２４から車両１０の運転モードの切替えに関する運転モード切替情報を取得する。運転モード切替情報には、自動運転モードを終了するタイミング（手動運転モードとなるタイミング）、及び自動運転モードを開始するタイミングを含む。コントローラ３２は、運転支援装置２４から取得した運転モード切替情報に基づいて、プロジェクタ２８を制御することで、ステアリングホイール１４及びステアリングホイール１４を把持している運転者の手を照明する。

この際、コントローラ３２は、ステアリングホイール１４の表面（リム部１６の運転者側の表面）、及びステアリングホイール１４を把持している運転者の手に図柄としてのシンボルを白色で表示するようにプロジェクタ２８を制御する。また、コントローラ３２には、車室内の明るさを検出する照度センサ（図示省略）が接続されており、コントローラ３２は、照度センサによって検出された明るさに合せて、シンボルの明るさを制御する。

コントローラ３２は、運転モード切替情報に応じてシンボルがステアリングホイール１４上（リム部１６上）をステアリングホイール１４周方向に移動するようにプロジェクタ２８を制御することで、運転者に車両１０の運転モードの切替えを報知する。

以下に、本実施の形態の作用として、照明装置２６による照明処理を説明する。
運転支援装置２４は、車両１０の自動運転モードでの運転が指示されることで、車両１０の運転モードを手動運転モードから自動運転モードに切替える。車両１０の運転モードが自動運転モードに切替わる際には、運転支援装置２４が音声及び表示部における表示によって乗員に通知する。

また、車両１０の運転モードが手動運転モードに切替わる際、運転支援装置２４は、運転者に対して、音声及び図示しない表示部における表示によって車両１０の運転モードの手動運転モードへの切替えを通知する。この後、運転者がステアリングホイール１４を把持するなどして車両１０の運転が可能な状態となったと後に、運転支援装置２４は、車両１０の運転モードを手動運転モードに切替える。

ここで、照明装置２６では、プロジェクタ２８がステアリングホイール１４を照明する。この際、コントローラ３２は、ステアリングホイール１４の照明位置をステアリングホイール１４の周方向に移動するようにプロジェクタ２８を制御する。また、コントローラ３２は、ステアリングホイール１４に所定のシンボルを表示するようにプロジェクタ２８を制御することで、ステアリングホイール１４を照明する。

図３（Ａ）〜図３（Ｄ）には、車両１０の運転モードが自動運転モードから手動運転モードに切替えられる場合のステアリングホイール１４の照明状態の変化が示されている。また、図４（Ａ）〜図４（Ｄ）には、車両１０の運転モードが手動運転モードから自動運転モードに切替えられる場合のステアリングホイール１４の照明状態の変化が示されている。

図３（Ａ）に示すように、車両１０の運転モードが手動運転モードに切替わる際、コントローラ３２は、先ずステアリングホイール１４の上側部分を照明する。この際、コントローラ３２は、ステアリングホイール１４上に白色で略長円状のシンボル４０Ａが表示されるようにプロジェクタ２８を制御する。また、シンボル４０Ａ、及び下記シンボル４０Ｂ〜４０Ｄは、車室内が比較的明るい日中では明るく表示され、車室内が比較的暗い夜間では暗く表示されるように調整される。

次に、図３の（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、ステアリングホイール１４の照明位置が、ステアリングホイール１４の上側部分からステアリングホイール１４周方向に移動される。また、ステアリングホイール１４には、略三角形状のシンボル４０Ｂが、シンボル４０Ａ表示位置の車幅方向（車両左右方向）の両側に表示される。シンボル４０Ｂは、一つの頂点がステアリングホイール１４の周方向においてシンボル４０Ａ表示位置とは反対側に向けられて表示される。

この後、図３（Ｄ）に示すように、ステアリングホイール１４の照明位置は、運転者によるステアリングホイール１４の把持位置（車幅方向両側）に移動される。この際、コントローラ３２は、カメラ３０の撮影画像から運転者がステアリングホイール１４を把持する手の位置（把持位置）を検出し、当該把持位置に円状のシンボル４０Ｃを表示するようにプロジェクタ２８を制御する。

コントローラ３２は、運転支援装置２４が車両１０の運転モードの手動運転モードへの切替えを通知すると、シンボル４０Ａ、４０Ｂ（シンボル４０Ｂは複数個所）、４０Ｃを順に表示する。また、コントローラ３２は、シンボル４０Ａ〜４０Ｃの表示を複数回繰返し、車両１０の自動運転モードが終了するタイミング（車両１０の運転モードが手動運転モードとなるタイミング）で、シンボル４０Ｃを所定時間表示させる。

一方、図４（Ａ）に示すように、車両１０の運転モードが手動運転モードに切替わる際、コントローラ３２は、先ず、運転者によるステアリングホイール１４の把持位置を照明する。この際、シンボル４０Ｃが表示されるようにプロジェクタ２８が制御されることで、ステアリングホイール１４を把持する運転者の手がシンボル４０Ｃによって照明される。

次に、図４の（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、ステアリングホイール１４への照明位置が、ステアリングホイール１４の周方向において上側に移動される。この際、ステアリングホイール１４には、略三角形状のシンボル４０Ｄが表示され、シンボル４０Ｄは、一つの頂点がステアリングホイール１４の周方向においてシンボル４０Ｃ表示位置とは反対側に向けられて表示される。

この後、図４（Ｄ）に示すように、ステアリングホイール１４には、シンボル４０Ａが表示されて、ステアリングホイール１４が照明される。シンボル４０Ａは、運転者による把持位置から離れた位置となるステアリングホイール１４の上側部分に表示される。

運転支援装置２４が車両１０の運転モードの自動運転モードへの切替えを通知すると、コントローラ３２は、シンボル４０Ｃ、４０Ｄ（シンボル４０Ｄは複数個所）、４０Ａを順に表示する。また、コントローラ３２は、シンボル４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ａの表示を複数回繰返し、車両１０の自動運転モードが開始されるタイミングで、シンボル４０Ａを所定時間表示させる。

このように、車両１０の運転モードが自動運転モードから手動運転モードに切替えられる際、ステアリングホイール１４の照明位置が、ステアリングホイール１４の周方向において、運転者によるステアリングホイール１４の把持位置側に向けて移動される。これにより、運転者は、ステアリングホイール１４を把持している手に向けて照明位置が移動されることで、車両１０の運転モードが手動運転モードに切替わることを直感的に認識できる。しかも、最初に、ステアリングホイール１４において運転者の目の前の部分が照明されるので、運転者は、車両１０の運転モードが切替わることを直感できる。

また、ステアリングホイール１４が照明される際、シンボル４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃが順に表示されると共に、シンボル４０Ｂの頂点がステアリングホイール１４の運転者による把持位置に向けられている。これにより、運転者は、車両１０の運転モードが自動運転モードから手動運転モードに移行することをより直感的に認識できる。さらに、車両１０の自動運転モードが終了するタイミングで、ステアリングホイール１４を把持している運転者の手が照明される。これにより、運転者は、車両１０の運転モードが自動運転モードから手動運転モードに切替わるタイミングを直感的に認識できる。

したがって、運転者は、自動運転モードから手動運転モードに移行した際、適正に車両１０の運転を行うことができる。

また、車両１０の運転モードが手動運転モードから自動運転モードに切替えられる際、ステアリングホイール１４の照明位置が、ステアリングホイール１４の周方向において、運転者によるステアリングホイール１４の把持位置から離れる方向に移動される。これにより、運転者は、車両１０の運転モードが自動運転モードに切替わることを直感的に認識できる。

また、ステアリングホイール１４が照明される際、シンボル４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ａが表示されることで、運転者の注意を引くことができる。しかも、シンボル４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ａが順に表示されると共に、シンボル４０Ｄの頂点がステアリングホイール１４の運転者による把持位置とは反対方向に向けられている。これにより、運転者は、車両１０の運転権限が自身の手から離れるように感じるので、車両１０の運転モードが自動運転モードに切替わることを、より直感的に認識でできる。さらに、車両１０の自動運転モードが開始されるタイミングで、ステアリングホイール１４の上側部分が照明される。これにより、ステアリングホイール１４において運転者の目の前の部分が照明されるので、運転者は、車両１０の運転モードが自動運転モードに切替わるタイミングを直感的に認識できる。

したがって、運転者は、車両１０の運転モードが自動運転モードに切替わるタイミングを直感できて、自動運転モードに適正に移行できる。

また、シンボル４０Ａ〜４０Ｄの明るさは、車室内の明るさによって調整される。このため、車室内が明るい昼間などにおいて、シンボルが明るく表示されることで、運転者がシンボルを見落とすのを抑制できる。また、車室内が暗い夜間において、シンボルが明るくなりすぎるのを抑制できて、シンボルの明るさによって車室内が明るくなりすぎたり、運転者の目が眩んだりしてしまうのを防止できる。

なお、本実施の形態では、シンボル４０Ａ〜４０Ｄ（図柄）を白色で表示した。しかしながら、図柄は、黄色や赤色などの他の色で表示されてもよく、波型などの他の模様で表示されてもよい。また、図柄の色は、照明位置が移動されるごとや、複数回繰返される際に１回ごとに変更されてもよい。例えば、図柄の表示が複数回繰返される際、白色、黄色と順に変更されて、最後に赤色で表示されるようにしてもよい。

また、シンボル４０Ａ〜４０Ｄは、円形又は多角形状の図形であってもよく動物や植物の絵柄を用いてもよい。例えば、シンボル４０Ｂ、４０Ｄとしては、蝶などの絵柄を用い、絵柄によって表示される蝶がステアリングホイール上を周方向に移動するように表示されてもよい。このように図柄を設定することで、ステアリングホイールを照明した際に、乗員の注意をより強く引きつけることができる。

なお、本実施の形態では、カメラ３０（検出手段）を用いて、ステアリングホイール１４上における運転者の把持位置を検出した。しかしながら、検出手段は、タッチセンサ（静電センサ）が用いられてもよい。検出手段としてタッチセンサを用いる場合、リム部の周方向に複数のタッチセンサ用の電極を配置し、運転者の手の近接を検出した電極の位置からステアリングホイール把持位置を検出すればよい。

また、本実施の形態では、プロジェクタ２８（照明部）を用い、プロジェクタ２８によってステアリングホイール１４を照明した。しかしながら、照明部は、ステアリングホイールに設けてもよい。この場合、照明部としてＬＥＤ等の発光素子を用い、複数の発光素子をステアリングホイール（リム部）の周方向に配列し、点灯させる発光素子を切替えることで、照明位置をステアリングホイールの周方向に移動させるようにすればよい。

さらに、本実施の形態では、車両１０の自動運転モードから手動運転モードへの切替時、及び車両１０の手動運転モードから自動運転モードへの切替時にステアリングホイール１４を照明した。しかしながら、車両１０の自動運転モード中及び車両１０の手動運転モード中においても、ステアリングホイールを照明してもよい。この場合、車両１０の自動運転モード中は、運転者の手を除くステアリングホイール上の全域又は一部の領域を照明し、車両１０の手動運転モード中は、ステアリングホイールを把持する運転者の手（把持位置）を照明すればよい。これにより、運転者は、車両が自動運転モードで運転中か手動運転モードで運転中かを直感的に認識できる。

１２ ステアリング装置
１４ ステアリングホイール（ステアリング体）
２８ プロジェクタ（照明部）
３０ カメラ（検出手段）
３２ コントローラ（制御部）
４０Ａ〜４０Ｄ シンボル（図柄）

Claims (6)

1. 運転モードが乗員による運転と運転支援装置による運転とに切替え可能とされた車両に設けられ、乗員による車両の運転時に乗員により把持されて操作されることで車両が操舵されるステアリング体と、
   前記ステアリング体を照明する照明部と、
   車両の運転モードが切替えられる際に前記ステアリング体の前記照明部による照明位置が前記ステアリング体の乗員による把持位置に対し移動するように前記照明部を制御する制御部と、
   を備えるステアリング装置。
2. 車両の運転モードが前記運転支援装置による運転から乗員による運転に切替えられる際に前記ステアリング体の前記照明部による照明位置が前記ステアリング体の乗員による把持位置側に移動される請求項１に記載のステアリング装置。
3. 車両の運転モードが乗員による運転から前記運転支援装置による運転に切替えられる際に前記ステアリング体の前記照明部による照明位置が前記ステアリング体の乗員による把持位置とは反対側に移動される請求項１又は請求項２に記載のステアリング装置。
4. 前記ステアリング体の乗員による把持位置を検出し、当該検出結果に応じて前記ステアリング体の前記照明部による照明位置が移動される検出手段を備える請求項１から請求項３の何れか１項に記載のステアリング装置。
5. 前記照明部が前記ステアリング体を乗員側から照明する請求項１から請求項４の何れか１項に記載のステアリング装置。
6. 前記照明部が前記ステアリング体を照明して前記ステアリング体に図柄が表示される請求項１から請求項５の何れか１項に記載のステアリング装置。