JP2021046035A - 車両制御システム - Google Patents
車両制御システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021046035A JP2021046035A JP2019168712A JP2019168712A JP2021046035A JP 2021046035 A JP2021046035 A JP 2021046035A JP 2019168712 A JP2019168712 A JP 2019168712A JP 2019168712 A JP2019168712 A JP 2019168712A JP 2021046035 A JP2021046035 A JP 2021046035A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- operator
- angle
- rotation
- steering
- vehicle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Steering Controls (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
【課題】 自動運転制御が可能な車両制御システムにおいて、自動運転時に車両の操舵方向を乗員が認識し易くする。【解決手段】 車両制御システム1であって、車輪の舵角を変化させる操舵装置4と、車体15に対して変位可能に設けられた操作子本体30、操作子本体の変位を検出する変位センサ38、及び操作子本体を変位させる電動モータ81を備え、乗員による操作子本体の変位操作を受け付ける操作子10と、変位センサからの信号に基づいて操舵装置を制御する手動運転モード、及び変位センサからの信号に関わらず操舵装置を制御する自動運転モードを選択可能な制御装置11とを有し、制御装置は、自動運転モードにおいて、舵角に応じて所定の伝達率で操作子本体を変位させるべく電動モータを制御する。【選択図】 図1
Description
本発明は、車両制御システムに関する。
ステアリングホイールが、ステアリングシャフト、ラックアンドピニオン機構、タイロッドを介して前輪のナックルに接続された操舵装置が公知である。このような操舵装置では、ステアリングホイールと前輪とが機械的に連結され、ステアリングホイール及び前輪の一方が回転すると、他方が回転する。このような操舵装置において、ステアリングシャフトを回転させる電動モータを設け、電動モータを制御することによって車庫入れ時に自動で前輪を操舵する自動操舵装置が公知である(例えば、特許文献1)。
ドライブバイワイヤ式の操舵装置では、ステアリングホイール等の操作子と操舵輪(前輪)とが機械的に連結されていない。そのため、自動運転制御によって操舵輪が転舵するときに、操作子を変位させないようにしてもよい。しかし、操作子が変位しない場合、乗員は自動運転時に車両の操舵方向を認識し難いという問題がある。
本発明は、以上の背景を鑑み、自動運転制御が可能な車両制御システムにおいて、自動運転時に車両の操舵方向を乗員が認識し易くすることを課題とする。
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、車輪の舵角を変化させる操舵装置(4)と、車体(15)に対して変位可能に設けられた操作子本体(30)、前記操作子本体の変位を検出する変位センサ(38)、及び前記操作子本体を変位させる電動モータ(81)を備え、乗員による前記操作子本体の変位操作を受け付ける操作子(10)と、前記変位センサからの信号に基づいて前記操舵装置を制御する手動運転モード、及び前記変位センサからの信号に関わらず前記操舵装置を制御する自動運転モードを選択可能な制御装置(11)とを有し、前記制御装置は、前記自動運転モードにおいて、前記舵角に応じて所定の伝達率で前記操作子本体を変位させるべく前記電動モータを制御する。
この態様によれば、自動運転モードにおいて舵角に応じて操作子本体が変位するため、乗員は操作子本体の変位から車両の操舵方向を認識することができる。これにより、車両制御システムは、自動運転時に車両の操舵方向を乗員に認識し易くすることができる。
上記の態様において、前記制御装置は、前記自動運転モードにおける前記操作子本体の変位量に対する前記舵角の変化量の比である第1伝達率を、前記手動運転モードにおける前記操作子本体の前記変位量に対する前記舵角の前記変化量の比である第2伝達率よりも大きくするとよい。
この態様によれば、自動運転時には手動運転時よりも舵角の変化量に対する操作子本体の変位量が小さくなるため、乗員が変位する操作子本体から受ける不安を低減することができる。操作子本体の変位量が比較的小さくても、乗員は操作子本体の変位から車両の操舵方向を十分に認識することができる。
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、前記操作子本体は、前記車体に回転可能に設けられ、前記変位センサは、前記操作子本体の回転角を検出する回転角センサであるとよい。
この態様によれば、ステアリングホイールの回転方向及び回転量によって乗員は車両の操舵方向及び操舵量を認識することができる。
上記の態様において、前記制御装置は、前記自動運転モードにおいて前記舵角が0度を含む第1角度範囲内であるときに第1制御を実行し、前記第1制御において前記舵角に基づいた前記操作子本体の回転を実施せず、前記操作子本体を1回当たりの回転角の絶対値を第1閾値以下としてランダムに左右に複数回回転させるべく前記電動モータを制御するとよい。
この態様によれば、舵角が比較的小さい場合において、操作子本体が第2角度範囲内でランダムに左右に回転するため、乗員は自動運転モードによって操舵装置が制御されていることを認識することができる。
上記の態様において、前記制御装置は、前記第1制御において、所定の期間における前記舵角に対する前記操作子本体の回転角ずれを低減させる方向の前記操作子本体の回転の合計回転角を、前記期間における前記回転角ずれを増加させる方向の前記操作子本体の回転の合計回転角よりも大きくするように前記電動モータを制御するとよい。
この態様によれば、第1制御において操作子本体が左右に回転を繰り返す間に、舵角に対する操作子本体の回転角ずれを低減させることができる。
上記の態様において、前記制御装置は、前記第1制御において、前記操作子本体を左右に交互に回転させ、前記操作子本体の前記回転角ずれを低減させる方向の回転の1回当たりの回転角を、前記操作子本体の前記回転角ずれを増加させる方向の回転の1回当たりの回転角よりも大きく設定するとよい。
この態様によれば、操作子本体が左及び右に回転する毎に回転角ずれを低下させることができる。また、操作子本体が左右に交互に回転するため、操作子本体が全体として回転角ずれを低下させる方向に回転していることに乗員が気付き難くなる。
上記の態様において、前記制御装置は、前記操作子本体の前記回転角ずれがずれ角閾値以上である場合に、前記第1閾値を、前記第1閾値よりも大きい第2閾値に変更するとよい。
この態様によれば、回転角ずれが大きい場合には、第1制御における操作子本体の1回当たりの回転角を大きくして、回転角ずれを低下させるために必要な時間を短縮することができる。
上記の態様において、前記操作子本体には、前記乗員の接触を検出するタッチセンサが設けられ、前記制御装置は、前記手動運転モードにおいて、前記タッチセンサからの信号に基づいて前記乗員による前記操作子本体の把持位置の基準位置に対する回転角である把持角を検出し、前記舵角に基づいて前記操作子本体の前記基準位置に対する適正把持角を取得し、前記適正把持角と前記把持角との差である把持角ずれを取得し、前記把持角ずれのずれ方向と相反する向きの前記操作子本体の回転に対する前記第2伝達率を、前記把持角ずれの前記ずれ方向と一致する向きの前記操作子本体の回転に対する前記第2伝達率よりも低下させるとよい。
この態様によれば、手動運転モードにおいて把持角が適正把持角に対してずれている場合には、乗員による操舵操作に対する第2伝達率が調節され、適正把持角に対する把持角のずれが低減される。
上記の態様において、前記制御装置は、前記自動運転モードにおいて前記舵角が0度を含む第1角度範囲内であるときに第1制御を実行し、前記第1制御において前記舵角に基づいた前記操作子本体の回転を実施させず、前記操作子本体を1回当たりの回転角の絶対値を第1閾値以下としてランダムに左右に複数回回転させるべく前記電動モータを制御し、前記タッチセンサは、前記乗員のさすり操作を検出可能であり、前記制御装置は、前記自動運転モードにおいて、前記タッチセンサからの信号に基づいて前記乗員によるさすり操作の向き及びストローク長を前記回転角の絶対値を加味して検出し、前記さすり操作の向き及びストローク長に応じて前記操舵装置を制御するとよい。
この態様によれば、自動運転モードにおいて、乗員はさすり操作によって車両を操舵することができる。
以上の構成によれば、自動運転制御が可能な車両制御システムにおいて、自動運転時に車両の操舵方向を乗員が認識し易くすることができる。
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。
<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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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(スポーク部)32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。
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。
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。
図1に示すように、操作子10には、タッチセンサ(接触センサ)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。
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。
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タッチセンサである。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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
<操作子10に対する運転操作>
操作子10は、運転操作として、第1運転操作及び第2運転操作を受け付け可能である。第1運転操作及び第2運転操作は、それぞれ異なる加減速操作と転舵操作を含んでいる。第1運転操作は、操作子10に接触することによる運転操作(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、さすり操作等)であるため、第1運転操作における操作子10の可動量は0であるか、極めて小さい。第2運転操作は、操作子10を回転又は移動させることによる運転操作であるため、第2運転操作における操作子10の可動量は第1運転操作における操作子10の可動量よりも多い。このように第1運転操作を接触操作とし、第2運転操作を回転操作又は移動操作とすることで、第1運転操作と第2運転操作を明確に区別し、両者の混同を回避することができる。
操作子10は、運転操作として、第1運転操作及び第2運転操作を受け付け可能である。第1運転操作及び第2運転操作は、それぞれ異なる加減速操作と転舵操作を含んでいる。第1運転操作は、操作子10に接触することによる運転操作(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、さすり操作等)であるため、第1運転操作における操作子10の可動量は0であるか、極めて小さい。第2運転操作は、操作子10を回転又は移動させることによる運転操作であるため、第2運転操作における操作子10の可動量は第1運転操作における操作子10の可動量よりも多い。このように第1運転操作を接触操作とし、第2運転操作を回転操作又は移動操作とすることで、第1運転操作と第2運転操作を明確に区別し、両者の混同を回避することができる。
第1運転操作は、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を含む。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。
また、第1運転操作は、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。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。
走行制御部12は、例えば、正面部33Aへの操作に対して加速制御を実行し、背面部33Bへの操作に対して減速制御を実行する。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。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や、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、低速走行状態から停車させるための制御を含む。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実行する制御、又は車両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。
第2運転操作は、回転軸線Aを中心とした操作子10の回転操作と、回転軸線Aに沿った操作子10の移動操作(押し引き操作)とを含む。乗員Xが操作子10の回転操作を行うと、車体15に対する操作子10の回転角を回転角センサ38が検出する。信号処理部14は回転角センサ38からの検出信号に基づいて操作子10の回転角を取得し、走行制御部12は、取得された回転角に応じて操舵装置4を制御し、車両2の車輪を転舵させる。
乗員Xが操作子10を前側に移動操作する(押し込む)と、操作子10に加わる前側への荷重を力覚センサ39が検出する。信号処理部14は力覚センサ39からの検出信号に基づいて操作子10に加わる荷重及び荷重の向きを取得し、走行制御部12は、取得された荷重及び荷重の向きに応じて駆動装置5を制御し、車両2を加速させる。乗員Xが操作子10を後側に移動操作する(引き出す)と、操作子10に加わる後側への荷重を力覚センサ39が検出する。信号処理部14は力覚センサ39からの検出信号に基づいて操作子10に加わる荷重及び荷重の向きを取得し、走行制御部12は、取得された荷重及び荷重の向きに応じて駆動装置5及び制動装置6の少なくとも一方を制御し、車両2を減速させる。他の実施形態では、位置センサ29によって乗員Xによる操作子10の移動操作を検出し、位置センサ29からの信号に基づいて車両2を加減速制御してもよい。
<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。
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。
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に対する第1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。つまり、第1運転操作は、自動運転モードにおける補助的な運転操作である。
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に対する第2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。つまり、第2運転操作は、手動運転モードにおける主体的な運転操作である。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。
<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。
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。
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。
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。
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。
<操作子回転制御部82>
上述したように、操作子10と操舵装置4とは機械的に分離されており、ドライブバイワイヤ式の操舵システムを構成する。すなわち、操作子10のハブ部31、ディスク部32、及びリング部33から構成される本体30のベース24(車体15)に対する回転を電気信号に変換し、制御装置11が電気信号に基づいて操舵装置4を駆動して車輪の舵角δを変化させる。そのため、制御装置11は、本体30の回転角と、前輪の舵角δとの関係を変更することができる。
上述したように、操作子10と操舵装置4とは機械的に分離されており、ドライブバイワイヤ式の操舵システムを構成する。すなわち、操作子10のハブ部31、ディスク部32、及びリング部33から構成される本体30のベース24(車体15)に対する回転を電気信号に変換し、制御装置11が電気信号に基づいて操舵装置4を駆動して車輪の舵角δを変化させる。そのため、制御装置11は、本体30の回転角と、前輪の舵角δとの関係を変更することができる。
操作子10は、ベース24に対してハブ部31を回転軸線A回りに回転させる電動モータ81を備える。電動モータ81は、第1反力付与装置43と共通化してもよい。すなわち、第1反力付与装置43を構成する電動モータが、ベース24に対してハブ部31を回転させる電動モータ81として機能してもよい。電動モータ81は、制御装置11の操作子回転制御部82によって制御される。
上述したように、走行制御部12は、自動運転モードと手動運転モードとを選択可能である。走行制御部12は、手動運転モードにおいて回転角センサ38からの信号に基づいて操舵装置4を制御する。一方、走行制御部12は、自動運転モードにおいて回転角センサ38からの信号に関わらず操舵装置4を制御する。
操作子回転制御部82は、自動運転モード及び手動運転モードにおいて、操舵輪である前輪の舵角δに応じて所定の伝達率で本体30を変位させるべく電動モータ81を制御する。操作子回転制御部82は、舵角δの変化方向と、本体30の回転方向とを一致させる。具体的には、操作子回転制御部82は、舵角δが右回りに変化すると本体30を乗員Xから見て右回りに回転させ、舵角δが左回りに変化すると本体30を乗員Xから見て左回りに回転させる。これにより、走行制御部12による自動運転制御によって舵角δが変化すると、舵角δの変化に応じて操作子10の本体30が回転する。これにより、乗員Xは本体30の回転に基づいて車両2の操舵方向を認識することができる。
操作子回転制御部82は、自動運転モードにおける本体30の回転量に対する舵角δの変化量の比である第1伝達率R1を、手動運転モードにおける本体30の回転量に対する舵角δの変化量の比である第2伝達率R2よりも大きくするとよい。第2伝達率R2は、例えば0.1以上0.2以下、より具体的には0.125に設定されているとよい。第1伝達率R1は、例えば0.25以上1.0以下、より好ましくは0.3以上0.7以下に設定されているとよい。第1伝達率R1は、例えば0.5に設定されているとよい。この態様によれば、自動運転時には手動運転時よりも舵角δの変化量に対する本体30の回転量が小さくなるため、乗員Xが回転する本体30から受ける不安を低減することができる。乗員Xが車両2の操舵方向を認識するためには、本体30の変位量が比較的小さくても足りる。
操作子回転制御部82は、自動運転モードにおいて舵角δが0度を含む第1角度範囲内であるときに第1制御を実行する。ここで、前輪の舵角δは、中立位置を基準(0度)として、右回りの角度を正の値、左回りの角度を負の値とする。中立位置を基準(0度)として乗員Xから見て右回りの角度を正の値、左回りの角度を負の値とする。本体30の中立位置は、回転方向において予め設定された位置であってよい。また、本体30の中立位置は、本体30の右回り方向の限界回転角と左回り方向の限界回転角の中間位置として設定されてもよい。舵角δの第1角度範囲は、0度を含む微小な角度範囲である。第1角度範囲は、例えば−5度以上+5度以下、より好ましくは−2度以上+2度以下に設定されているとよい。
操作子回転制御部82は、第1制御において、舵角δに基づいた本体30の回転を実施せず、本体30を1回当たりの回転角の絶対値を第1閾値以下としてランダムに左右に複数回回転させるべく電動モータ81を制御する。第1閾値は、例えば10度以下、より好ましくは5度以下に設定されているとよい。また、本体30をランダムに左右に回転させるとは、本体30が連続して複数回回転するときに、ある順番の回転が右回り及び左回りのいずれであってもよいことをいう。また、第1制御において、本体30の複数回の回転のそれぞれの回転角の絶対値は、互いに相違していてもよく、同一の値が連続してもよい。操作子回転制御部82は、舵角δが第1角度範囲内である期間、第1制御を継続する。
なお、操作子回転制御部82が第1制御を実行している間、走行制御部12は本体30の回転角に基づいて舵角δを変化させない。
操作子回転制御部82が第1制御を実行することによって、舵角δが比較的小さい場合において、本体30が第2角度範囲内でランダムに左右に回転するため、乗員Xは自動運転モードによって操舵装置4が制御されていることを認識することができる。
操作子回転制御部82は、第1制御において、所定の期間における舵角δに対する本体30の回転角ずれΔAを低減させる方向の回転の合計回転角TA1を、同一期間における舵角δに対する本体30の回転角ずれΔAを増加させる方向の回転の合計回転角TA2よりも大きくするように電動モータを制御するとよい。ここで、舵角δに対する本体30の回転角ずれΔAとは、舵角δが0度のときの本体30の中立位置からの回転角のずれをいう。舵角δに対する本体30の回転角ずれΔAは、右回り方向のずれを正の値とし、左回り方向のずれを負の値とする。
図8(A)に示すように、操作子回転制御部82は、例えば本体30が正(右回り方向)の回転角ずれΔAを有する場合、所定の期間における左回りの複数回の回転の合計回転角TA1を、同一期間の右回りの複数回の回転の合計回転角TA2よりも大きくする。また、図8(B)に示すように、操作子回転制御部82は、本体30が負(左回り方向)の回転角ずれΔAを有する場合、所定の期間における右回りの複数回の回転の合計回転角TA1を、同一期間の左回りの複数回の回転の合計回転角TA2よりも大きくする。これにより、第1制御中において本体30が左右に回転を繰り返す間に舵角δに対する本体30の回転角ずれΔAを低減させることができる。
また、操作子回転制御部82は、第1制御において、操作子10の本体30を左右に交互に回転させ、操作子10の本体30の回転角ずれΔAを低減させる方向の回転の1回当たりの回転角を、本体30の回転角ずれΔAを増加させる方向の回転の1回当たりの回転角よりも大きく設定するとよい。これによれば、本体30が左及び右に回転する毎に回転角ずれΔAを低下させることができる。また、本体30が左右に交互に回転するため、本体30が全体として回転角ずれΔAを低下させる方向に回転していることに乗員Xが気付き難い。図9に示すように、操作子回転制御部82は、例えば本体30が正(右回り方向)の回転角ずれΔAを有する場合、左回りの回転のそれぞれの回転角A1を、右回りの回転のそれぞれの回転角A2のそれぞれよりも大きくするとよい。
操作子回転制御部82は、操作子10の本体30の回転角ずれΔAが所定のずれ角閾値以上である場合に、第1閾値を、第1閾値よりも大きい第2閾値に変更するとよい。ずれ角閾値は、回転角ずれΔAの大小を判定するために設定された値であり、回転角ずれΔAがずれ角閾値以上である場合に回転角ずれΔAが比較的大きいと推定することができる。ずれ角閾値は、例えば本体30の右回り及び左回りの限界回転角に対して所定の差分を設けた値に設定されるとよい。所定の差分は、例えば90度や45度等の値に設定されるとよい。この構成によれば、操作子回転制御部82は、回転角ずれΔAがずれ角閾値以上である場合には、回転角ずれΔAがずれ角閾値未満である場合よりも第1制御において本体30の1回当たりの回転の回転角を大きく設定する。これにより、第1制御において、回転角ずれΔAを低下させるために必要な時間を短縮することができる。
<把持角ずれの低減制御>
制御装置11は、把持角ずれ取得部83を有する。把持角ずれ取得部83は、乗員Xによる本体30の把持角GAと、適正把持角GATとのずれ(差分)を取得する。ここで、乗員Xの把持角GAは、乗員Xの右手によるリング部33の把持位置の本体30の回転軸線Aを中心とした基準位置に対する角度である右手把持角GARと、乗員Xの左手によるリング部33の把持位置の基準位置に対する角度である左手把持角GALとの中央の角度である。ここで、基準位置はリング部33の回転に関わらず一定の位置であり、リング部33の上端位置に対応する。乗員Xの把持角GAは、右手把持角GARと左手把持角GALとの和の1/2の値である(GA=(GAR+GAL)/2)。把持角GAは、基準位置に対して右回りの角度を正の値、左回りの角度を負の値とする。例えば、乗員Xの右手把持角GARが+90度であり、左手把持角GALが−90度であるときには、把持角GAは0度である。また、乗員Xの右手把持角GARが+45度であり、左手把持角GALが−135度であるときには、把持角GAは−45度である。
制御装置11は、把持角ずれ取得部83を有する。把持角ずれ取得部83は、乗員Xによる本体30の把持角GAと、適正把持角GATとのずれ(差分)を取得する。ここで、乗員Xの把持角GAは、乗員Xの右手によるリング部33の把持位置の本体30の回転軸線Aを中心とした基準位置に対する角度である右手把持角GARと、乗員Xの左手によるリング部33の把持位置の基準位置に対する角度である左手把持角GALとの中央の角度である。ここで、基準位置はリング部33の回転に関わらず一定の位置であり、リング部33の上端位置に対応する。乗員Xの把持角GAは、右手把持角GARと左手把持角GALとの和の1/2の値である(GA=(GAR+GAL)/2)。把持角GAは、基準位置に対して右回りの角度を正の値、左回りの角度を負の値とする。例えば、乗員Xの右手把持角GARが+90度であり、左手把持角GALが−90度であるときには、把持角GAは0度である。また、乗員Xの右手把持角GARが+45度であり、左手把持角GALが−135度であるときには、把持角GAは−45度である。
適正把持角GATは、乗員Xが達成すべき把持角GAである。乗員Xの把持角GAが適正把持角GATに一致する場合、前輪の舵角δと乗員Xの把持角GAとの関係が、適正な関係になる。前輪の舵角δと乗員Xの把持角GAとが適正な関係にあるとき、前輪の舵角δ及び乗員Xの把持角GAの一方が0度になると、他方も0度になる。把持角ずれ取得部83は、前輪の舵角δを検出する舵角センサ84からの信号に基づいて前輪の舵角δを取得し、取得した舵角δに、手動運転モードにおける本体30の回転量に対する舵角δの変化量の比である第2伝達率R2の逆数を掛けることによって適正把持角GATを取得する(GAT=δ/R2)。
把持角ずれ取得部83は、第3静電容量センサ37からの検出信号に基づいて、乗員Xとリング部33との接触面積CAを取得する。本実施形態では、把持角ずれ取得部83は、静電容量が変化した第3静電容量センサ37の個数に基づいて乗員Xとリング部33との接触面積CAを取得する。静電容量が変化した第3静電容量センサ37の個数と、乗員Xとリング部33との接触面積CAとの間には相関関係がある。ここでの接触面積CAは、乗員Xとリング部33との接触部が、互いに分離した複数の接触部を含む場合に、全ての接触部の合計の接触面積CAをいう。
把持角ずれ取得部83は、取得した接触面積CAに基づいて乗員Xによるリング部33の両手での把持状態を検出する。乗員Xが両手でリング部33を把持している状態、片手でリング部33を把持している状態、両手をリング部33から離している状態において、乗員Xとリング部33との接触面積CAは変化する。把持角ずれ取得部83は、接触面積CAが所定の閾値以上である場合に乗員Xがリング部33を両手で把持していると判定する。閾値は、例えば成人の手のひらの幅又は面積の平均値に基づいて設定されるとよい。
また、把持角ずれ取得部83は、乗員Xによる両手での把持状態を判定するときに、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の変化量が所定の閾値以上であること、すなわち第1静電容量センサ35及び第2静電容量センサ36の少なくとも一方が乗員Xとの接触を検出していることを条件に付加してもよい。
また、把持角ずれ取得部83は、接触面積CAが閾値以上である場合、すなわち乗員Xが両手でリング部33を把持していると判定したときに、第3静電容量センサ37の検出信号と、回転角センサ38の検出信号とに基づいて、乗員Xの基準位置に対する右手把持角GAR及び左手把持角GALを取得する。第3静電容量センサ37の検出信号に基づいて本体30に対する右手及び左手の把持位置を取得し、回転角センサ38からの検出信号に基づいて本体30の回転角を取得し、本体30に対する右手及び左手の把持位置と、本体30の回転角とに基づいて基準位置に対する右手把持角GAR及び左手把持角GALを取得することができる。本体30における右手及び左手の把持位置は、第3静電容量センサ37の検出信号に基づいて静電容量が変化した領域の中央の位置とするとよい。
把持角ずれ取得部83は、取得した右手把持角GARと左手把持角GALとに基づいて乗員Xの把持角GAを取得する。そして、把持角ずれ取得部83は、取得した把持角GA及び適正把持角GATに基づいて、把持角GA及び適正把持角GATの差である把持角ずれΔGAを取得する(ΔGA=GA−GAT)。把持角ずれ取得部83によって取得された把持角ずれΔGAは、走行制御部12に出力される。把持角ずれΔGAは、値が正であるとき右回り方向に把持角GAが適正把持角GATに対してずれていることを表し、値が負であるとき左回り方向に把持角GAが適正把持角GATに対してずれていることを表す。
例えば、自車がカーブを走行中の状態から直線に進行する際で、カーブ中に乗員により操作子が把持された場合、舵角と把持角とのずれが発生する場合がある。すなわち図10に示すように、舵角δが−5度である場合、第2伝達率R2が0.125とすると、適正把持角GATは−40度(=−5/0.125)になる。このとき、乗員Xの右手把持角GARが+90度、左手把持角GALが−90度であるとすると、乗員Xの把持角GAは0度(=(90+(−90))/2)になる。そして、把持角ずれΔGAは、40度(=0−(−40))になる。
走行制御部12は、手動運転モードにおいて、回転角センサ38からの検出信号と、把持角ずれ取得部83から取得した把持角ずれΔGAとに基づいて操舵装置4を制御する。走行制御部12は、把持角ずれΔGAのずれ方向と相反する向きの操作子10の本体30の回転に対する第2伝達率R2Aを、把持角ずれΔGAのずれ方向と一致する向きの本体30の回転に対する第2伝達率R2Bよりも低下させて操舵装置4を制御する。図10に示すように、走行制御部12は、例えば、把持角ずれΔGAが右回り方向のずれである場合(GA>0)、本体30の左回転に対する第2伝達率R2Aを、本体30の右回転に対する第2伝達率R2Bよりも低下させて操舵装置4を制御する。これにより、本体30の左回転に対する舵角δの変化量は、本体30の右回転に対する舵角δの変化量よりも小さくなる。
走行制御部12は、例えば、把持角ずれΔGAのずれ方向と相反する向きの操作子10の本体30の回転に対する第2伝達率R2Aを、把持角ずれΔGAのずれ方向と一致する向きの本体30の回転に対する第2伝達率R2Bの50%〜90%に設定するとよい。例えば、把持角ずれΔGAのずれ方向と相反する向きの回転に対する第2伝達率R2Aは、第2伝達率R2に所定の係数K(K=0.5〜0.9)を掛けることによって算出するとよい。把持角ずれΔGAのずれ方向と一致する向きの回転に対する第2伝達率R2Bは、第2伝達率R2と同一の値であってよい。
この態様によれば、手動運転モードにおいて把持角ずれΔGAが存在する場合には乗員Xによる操舵時に第2伝達率R2が本体30の回転方向に応じて調節され、把持角ずれΔGAが低減される。把持角ずれΔGAのずれ方向と相反する向きの本体30の回転操作を乗員Xが行う毎に、把持角ずれΔGAは徐々に低減される。
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、上記の実施形態において、操作子10はステアリングホイールに代えて、本体が車体15に変位可能に設けられたジョイステックや操縦桿等であってもよい。この場合、回転角センサ38に代えて、操作子10の傾倒角等を検出する変位センサを車体15に設け、電動モータ81は操作子10を変位させるとよい。
操作子回転制御部82は、第1制御において、回転角ずれΔAの絶対値が大きいほど、所定の期間における舵角δに対する本体30の回転角ずれΔAを低減させる方向の回転の合計回転角TA1から、同一期間における舵角δに対する本体30の回転角ずれΔAを増加させる方向の回転の合計回転角TA2を引いた値が大きくなるように、電動モータを制御してもよい。
信号処理部14が、自動運転モードにおいて、第3静電容量センサ37からの信号に基づいて乗員Xによるさすり操作の向き及びストローク長を検出し、走行制御部12は、信号処理部14が検出したさすり操作の向き及びストローク長に応じて操舵装置4を制御してもよい。このとき、走行制御部12は、さすり操作のストローク長に第1伝達率R1を掛けた値を舵角の変化量として操舵装置4を制御してもよい。
インターフェース制御部41は、自動運転モード及び手動運転モードにおいて、舵角センサ84からの信号に基づいて車両2の操舵方向を認識させるための表示をディスプレイ40に表示させてもよい。例えば、ディスプレイ40は、車両2の操舵方向に応じて左右に移動するマークを表示するとよい。
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
30 :本体
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
37 :第3静電容量センサ
38 :回転角センサ
81 :電動モータ
82 :操作子回転制御部
83 :把持角ずれ取得部
84 :舵角センサ
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
30 :本体
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
37 :第3静電容量センサ
38 :回転角センサ
81 :電動モータ
82 :操作子回転制御部
83 :把持角ずれ取得部
84 :舵角センサ
Claims (9)
- 車両制御システムであって、
車輪の舵角を変化させる操舵装置と、
車体に対して変位可能に設けられた操作子本体、前記操作子本体の変位を検出する変位センサ、及び前記操作子本体を変位させる電動モータを備え、乗員による前記操作子本体の変位操作を受け付ける操作子と、
前記変位センサからの信号に基づいて前記操舵装置を制御する手動運転モード、及び前記変位センサからの信号に関わらず前記操舵装置を制御する自動運転モードを選択可能な制御装置とを有し、
前記制御装置は、前記自動運転モードにおいて、前記舵角に応じて所定の伝達率で前記操作子本体を変位させるべく前記電動モータを制御する車両制御システム。 - 前記制御装置は、前記自動運転モードにおける前記操作子本体の変位量に対する前記舵角の変化量の比である第1伝達率を、前記手動運転モードにおける前記操作子本体の前記変位量に対する前記舵角の前記変化量の比である第2伝達率よりも大きくする請求項1に記載の車両制御システム。
- 前記操作子は、ステアリングホイールであり、
前記操作子本体は、前記車体に回転可能に設けられ、
前記変位センサは、前記操作子本体の回転角を検出する回転角センサである請求項2に記載の車両制御システム。 - 前記制御装置は、前記自動運転モードにおいて前記舵角が0度を含む第1角度範囲内であるときに第1制御を実行し、前記第1制御において前記舵角に基づいた前記操作子本体の回転を実施せず、前記操作子本体を1回当たりの回転角の絶対値を第1閾値以下としてランダムに左右に複数回回転させるべく前記電動モータを制御する請求項3に記載の車両制御システム。
- 前記制御装置は、前記第1制御において、所定の期間における前記舵角に対する前記操作子本体の回転角ずれを低減させる方向の前記操作子本体の回転の合計回転角を、前記期間における前記回転角ずれを増加させる方向の前記操作子本体の回転の合計回転角よりも大きくするように前記電動モータを制御する請求項4に記載の車両制御システム。
- 前記制御装置は、前記第1制御において、前記操作子本体を左右に交互に回転させ、前記操作子本体の前記回転角ずれを低減させる方向の回転の1回当たりの回転角を、前記操作子本体の前記回転角ずれを増加させる方向の回転の1回当たりの回転角よりも大きく設定する請求項5に記載の車両制御システム。
- 前記制御装置は、前記操作子本体の前記回転角ずれがずれ角閾値以上である場合に、前記第1閾値を、前記第1閾値よりも大きい第2閾値に変更する請求項5又は請求項6に記載の車両制御システム。
- 前記操作子本体には、前記乗員の接触を検出するタッチセンサが設けられ、
前記制御装置は、前記手動運転モードにおいて、
前記タッチセンサからの信号に基づいて前記乗員による前記操作子本体の把持位置の基準位置に対する回転角である把持角を検出し、
前記舵角に基づいて前記操作子本体の前記基準位置に対する適正把持角を取得し、
前記適正把持角と前記把持角との差である把持角ずれを取得し、
前記把持角ずれのずれ方向と相反する向きの前記操作子本体の回転に対する前記第2伝達率を、前記把持角ずれの前記ずれ方向と一致する向きの前記操作子本体の回転に対する前記第2伝達率よりも低下させる請求項3〜請求項7のいずれか1つの項に記載の車両制御システム。 - 前記制御装置は、前記自動運転モードにおいて前記舵角が0度を含む第1角度範囲内であるときに第1制御を実行し、前記第1制御において前記舵角に基づいた前記操作子本体の回転を実施させず、前記操作子本体を1回当たりの回転角の絶対値を第1閾値以下としてランダムに左右に複数回回転させるべく前記電動モータを制御し、
前記タッチセンサは、前記乗員のさすり操作を検出可能であり、
前記制御装置は、前記自動運転モードにおいて、前記タッチセンサからの信号に基づいて前記乗員によるさすり操作の向き及びストローク長を前記回転角の絶対値を加味して検出し、前記さすり操作の向き及びストローク長に応じて前記操舵装置を制御する請求項8に記載の車両制御システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019168712A JP2021046035A (ja) | 2019-09-17 | 2019-09-17 | 車両制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019168712A JP2021046035A (ja) | 2019-09-17 | 2019-09-17 | 車両制御システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021046035A true JP2021046035A (ja) | 2021-03-25 |
Family
ID=74877537
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019168712A Pending JP2021046035A (ja) | 2019-09-17 | 2019-09-17 | 車両制御システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021046035A (ja) |
-
2019
- 2019-09-17 JP JP2019168712A patent/JP2021046035A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7121714B2 (ja) | 車両制御システム | |
CN112937585B (zh) | 车辆控制系统 | |
CN112590928B (zh) | 车辆控制系统 | |
US11427217B2 (en) | Vehicle speed control system with capacitive sensors on steering input member | |
JP7125926B2 (ja) | 車両制御システム | |
JP7097865B2 (ja) | 車両制御システム | |
JP2021046035A (ja) | 車両制御システム | |
JP7086907B2 (ja) | 操作子 | |
JP7097864B2 (ja) | 車両制御システム | |
JP7149920B2 (ja) | 車両制御システム | |
JP7105747B2 (ja) | 車両制御システム | |
JP2021046032A (ja) | 車両制御システム | |
JP7085504B2 (ja) | 車両制御システム | |
JP2021046038A (ja) | 車両制御システム | |
JP2021046036A (ja) | 車両制御システム | |
JP7075915B2 (ja) | 車両用乗員シート及び車両制御システム | |
JP7190994B2 (ja) | 車両制御システム | |
JP2021046101A (ja) | 車両制御システム | |
JP7094254B2 (ja) | 車両制御システム | |
JP2021046039A (ja) | 車両制御システム |