JP2021046038A - 車両制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】車両の走行状態に応じて、加減速操作における操作子の可動幅を変更することが可能な車両制御システムを提供する。【解決手段】車両制御システムであって、車体に対して第１方向に移動可能であり、乗員による転舵操作及び加減速操作を受け付ける操作子１０と、操作子１０の第１方向の可動範囲Ｍと、可動範囲Ｍにおける中立位置Ｎとを設定するストローク設定部と、操作子１０が中立位置Ｎから第１方向の一方側へと操作された場合に車両を加速させるべく加速制御を実行し、操作子１０が中立位置Ｎから第１方向の他方側へと操作された場合に車両を減速させるべく減速制御を実行する走行制御部とを備え、ストローク設定部は、車両の走行状態に応じて、中立位置Ｎを変更する。【選択図】 図９

Description

本発明は、車両制御システムに関する。

乗員の操作子に対する加減速操作に応じて、車両を加減速させる車両制御システムが公知である（例えば、特許文献１）。

特開２０１８−１９４９１６号公報

加減速操作における操作子の可動幅の適正値は、車両の走行状態に応じて変化するが、従来の車両制御システムでは、加減速操作における操作子の可動幅を変更することができなかった。

本発明は、以上の背景を鑑み、車両の走行状態に応じて、加減速操作における操作子の可動幅を変更することが可能な車両制御システムを提供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、車体（１５）に対して第１方向に移動可能であり、乗員（Ｘ）による転舵操作及び加減速操作を受け付ける操作子（１０）と、前記操作子の前記第１方向の可動範囲（Ｍ）と、前記可動範囲における中立位置（Ｎ）とを設定するストローク設定部（１４）と、前記操作子が前記中立位置から前記第１方向の一方側へと操作された場合に車両（２）を加速させるべく加速制御を実行し、前記操作子が前記中立位置から前記第１方向の他方側へと操作された場合に車両を減速させるべく減速制御を実行する走行制御部（１２）とを備え、前記ストローク設定部は、車両の走行状態に応じて、前記中立位置を変更する。

この態様によれば、車両の走行状態に応じて、加減速操作における操作子の可動幅を変更し、適正化することができる。これにより、加減速操作の際に乗員が感じる違和感を軽減することができる。

上記の態様において、前記ストローク設定部は、固定された前記可動範囲内で前記中立位置を変更しても良い。

この態様によれば、固定された可動範囲内で、操作子の可動幅の割り付け（加速側の可動幅と減速側の可動幅の比率）を変更することができる。そのため、可動範囲を不必要に増やすことなく、加減速操作における操作子の可動幅を変更することができる。

上記の態様において、前記ストローク設定部は、車両の走行速度及び加減速度のいずれか一方に基づいて、前記中立位置を変更しても良い。

この態様によれば、車両の走行速度や加減速度に応じて、加減速操作における操作子の可動幅を変更し、適正化することができる。これにより、加減速操作の際に乗員が感じる違和感を一層軽減することができる。

上記の態様において、前記ストローク設定部は、車両の走行速度及び加速度のいずれか一方が上昇するのに応じて、前記中立位置を前記第１方向の一方側へと移動させても良い。

この態様によれば、車両の走行速度や加速度が上昇するのに応じて、操作子の加速側の可動幅を狭くし、車両の走行速度や加速度が上限値に近づいていること（操作子の加速操作が限界に近づいていること）を乗員に知らせることができる。

上記の態様において、前記ストローク設定部は、前記中立位置から前記第１方向の一方側と他方側に向かって第１無効ストローク（Ｉ１）と第２無効ストローク（Ｉ２）をそれぞれ設定し、前記走行制御部は、前記操作子が前記中立位置から前記第１方向の一方側へと前記第１無効ストロークを超えて操作された場合に車両を加速させ、前記操作子が前記中立位置から前記第１方向の他方側へと前記第２無効ストロークを超えて操作された場合に車両を減速させても良い。

この態様によれば、操作子の転舵操作等に伴って操作子が第１方向に僅かに操作された場合に、乗員の意図に反して車両が加減速されるのを抑制することができる。つまり、加減速操作の過剰検出を抑制することができる。

上記の態様において、前記ストローク設定部は、前記第２無効ストロークを前記第１無効ストロークに比べて短く設定しても良い。

この態様によれば、操作子の減速操作に対する減速制御の応答性を高めることができ、車両を減速させたいという乗員の意思を減速制御に速やかに反映させることができる。これにより、車両の安全性を向上させることができる。

上記の態様において、前記ストローク設定部は、前記中立位置から前記第１方向の一方側と他方側に向かって前記操作子の第１可動幅（Ｗ１）と第２可動幅（Ｗ２）をそれぞれ設定し、車両の最大加速度が低下するのに応じて前記第１可動幅を狭くし、車両の最大減速度が低下するのに応じて前記第２可動幅を狭くしても良い。

この態様によれば、車両の最大加減速度を超えて操作子が第１方向に操作されるのを抑制することができる。これにより、加減速操作の際に乗員が感じる違和感を一層軽減することができる。

上記の態様において、前記走行制御部は、前記操作子に対する前記第１方向の操作が停止されたときに、車両の定速走行制御を開始しても良い。

この態様によれば、乗員が操作子の加減速操作を行っている時に車両の定速走行制御が開始されるのを抑制することができる。そのため、乗員に違和感を与えることなく、車両の定速走行制御に移行することができる。

上記の態様において、前記ストローク設定部は、前記操作子に対する前記第１方向の操作が停止されたときに、前記中立位置を変更しても良い。

この態様によれば、乗員が操作子の加減速操作を行っている時に中立位置が変更されるのを抑制することができる。そのため、乗員に違和感を与えることなく、中立位置を変更することができる。

上記の態様において、前記車両制御システムは、乗員の視線を検出する視線検出部（２６）を備え、前記ストローク設定部は、前記視線検出部からの検出信号に基づいて乗員が脇見状態であるか否かを判定し、乗員が脇見状態であると判定したときに、前記中立位置を変更しても良い。

この態様によれば、乗員の視線が操作子に向けられている時に中立位置が変更されるのを抑制することができる。そのため、乗員に違和感を与えることなく、中立位置を変更することができる。

以上の構成によれば、車両の走行状態に応じて、加減速操作における操作子の可動幅を変更することが可能な車両制御システムを提供することができる。

実施形態に係る車両制御システムの構成図 車両前部の平面図 車両前部の斜視図 操作子と移動装置の側面図 操作子と移動装置の正面図 操作子に設けられた第１〜第３静電容量センサの位置関係を示す説明図 操作子の断面図（図５のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図） 可動範囲と中立位置の設定方法の一例を示す説明図 （Ａ）時刻Ｔ１における操作子と中立位置を示す説明図、（Ｂ）時刻Ｔ２における操作子と中立位置を示す説明図、（Ｃ）時刻Ｔ３における操作子と中立位置を示す説明図

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。

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３２（スポーク部）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。

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（さすり長）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、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。

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１０の可動範囲Ｍと中立位置Ｎ＞
図３、図４に示すように、操作子１０は、車体１５に対して、回転軸線Ａに沿った第１方向Ｙに移動可能である。操作子１０は、ベース２４に対して第１方向Ｙに移動しても良いし、アーム２３の伸縮に応じてベース２４と共に第１方向Ｙに移動しても良い。

図１に示すように、制御装置１１は、ストローク設定部７２を備えている。図８に示すように、ストローク設定部７２は、操作子１０の第１方向Ｙの可動範囲Ｍと、可動範囲Ｍにおける中立位置Ｎとを設定する。以下、中立位置Ｎから前側（第１方向Ｙの一方側）に操作子１０を押し込む操作のことを「加速操作」と称し、中立位置Ｎから後側（第１方向Ｙの他方側）に操作子１０を引き出す操作のことを「減速操作」と称する。

操作子１０は、バネ又は電動モータによって構成される付勢部材７１によって中立位置Ｎに付勢されている。乗員Ｘが操作子１０を把持し、操作子１０に対して加速操作を行うと、付勢部材７１の付勢力に抗して操作子１０が前側に移動する。一方で、乗員Ｘが操作子１０に対する加速操作を停止すると、付勢部材７１の付勢力によって操作子１０が後側に移動し、中立位置Ｎで停止する。乗員Ｘが操作子１０を把持し、操作子１０に対して減速操作を行うと、付勢部材７１の付勢力に抗して操作子１０が後側に移動する。一方で、乗員Ｘが操作子１０に対する減速操作を停止すると、付勢部材７１の付勢力によって操作子１０が前側に移動し、中立位置Ｎで停止する。

＜車両２の最大加減速度と操作子１０の可動幅＞
図１に示すように、制御装置１１は、加減速度算出部７３を備えている。加減速度算出部７３は、車両２の走行状態に基づいて、車両２の最大加減速度を算出する。例えば、加減速度算出部７３は、車両２と前走車との車間距離（以下、「前方車間距離」と称する）に基づいて車両２の最大加速度を算出する。具体的には、加減速度算出部７３は、前方車間距離が長くなるのに応じて、車両２の最大加速度を大きくする。例えば、加減速度算出部７３は、車両２と後走車との車間距離（以下、「後方車間距離」と称する）に基づいて車両２の最大減速度を算出する。具体的には、加減速度算出部７３は、後方車間距離が長くなるのに応じて、車両２の最大減速度を大きくする。他の実施形態では、加減速度算出部７３は、車間距離以外のパラメータに基づいて、車両２の最大加減速度を算出しても良い。

図８に示すように、ストローク設定部７２は、中立位置Ｎから前側（第１方向Ｙの一方側）と後側（第１方向Ｙの他方側）に向かって操作子１０の第１可動幅Ｗ１と第２可動幅Ｗ２をそれぞれ設定する。ストローク設定部７２は、加減速度算出部７３によって算出された車両２の最大加速度が低下するのに応じて第１可動幅Ｗ１を狭くし、加減速度算出部７３によって算出された車両２の最大減速度が低下するのに応じて第２可動幅Ｗ２を狭くする。これにより、車両２の最大加減速度を超えて操作子１０が第１方向Ｙに操作されるのを抑制することができるため、加減速操作の際に乗員Ｘが感じる違和感を軽減することができる。

＜無効ストローク＞
図８に示すように、ストローク設定部７２は、中立位置Ｎから前側（第１方向Ｙの一方側）と後側（第１方向Ｙの他方側）に向かって第１無効ストロークＩ１と第２無効ストロークＩ２をそれぞれ設定する。走行制御部１２は、第１無効ストロークＩ１を超えて加速操作が行われた場合に車両２を加速させるべく加速制御を実行し、第２無効ストロークＩ２を超えて減速操作が行われた場合に車両２を減速させるべく減速制御を実行する。一方で、走行制御部１２は、第１無効ストロークＩ１内で加速操作が行われた場合や第２無効ストロークＩ２内で減速操作が行われた場合には、加速操作及び減速操作を無効とし、加速制御及び減速制御を実行しない。これにより、操作子１０の転舵操作等に伴って操作子１０が第１方向Ｙに僅かに操作された場合に、乗員Ｘの意図に反して車両２が加減速されるのを抑制することができる。つまり、加減速操作の過剰検出を抑制することができる。

ストローク設定部７２は、第２無効ストロークＩ２を第１無効ストロークＩ１に比べて短く設定する。これにより、操作子１０の減速操作に対する減速制御の応答性を高めることができる。そのため、車両２を減速させたいという乗員Ｘの意思を減速制御に速やかに反映させ、車両２の安全性を向上させることができる。なお、他の実施形態では、ストローク設定部７２は、第２無効ストロークＩ２を設定せずに第１無効ストロークＩ１のみを設定しても良い。

＜中立位置Ｎの変更制御＞
次に、図９（Ａ）〜図９（Ｃ）を参照して、中立位置Ｎの変更制御の一例について説明する。なお、図９（Ａ）〜図９（Ｃ）では、可動範囲Ｍにおける操作子１０の移動を分かりやすく表示するために、可動範囲Ｍを実際よりも大きく表示している。つまり、図９（Ａ）〜図９（Ｃ）における可動範囲Ｍと操作子１０の大小関係は、実際上の空間における両者の大小関係とは必ずしも一致していない。

図９（Ａ）を参照して、時刻Ｔ１では、車両２が車速５０ｋｍ／ｈで走行している。乗員Ｘは、操作子１０に対して加減速操作を行っていない。そのため、付勢部材７１の付勢力によって、操作子１０が中立位置Ｎに保持されている。

この状態から、乗員Ｘが操作子１０に対して加速操作を行うと、図９（Ｂ）に示すように、操作子１０が前側に移動し、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。走行制御部１２は、力覚センサ３９からの検出信号に応じて駆動装置５を制御し、車両２を加速させるべく加速制御を実行する。

図９（Ｂ）を参照して、時刻Ｔ１から所定の時間が経過した時刻Ｔ２では、上記の加速制御によって、車速が５０ｋｍ／ｈから１００ｋｍ／ｈまで上昇している。但し、時刻Ｔ２では、乗員Ｘによる操作子１０に対する加速操作が継続されているため、中立位置Ｎは時刻Ｔ１から変更されていない。

この状態から、乗員Ｘが操作子１０に対する加速操作を停止すると、操作子１０に加わる前側への荷重を力覚センサ３９が検出しなくなる。そのため、走行制御部１２が加速制御を停止し、車両２の加速が停止される。

また、上記のように操作子１０に対する加速操作が停止されると、走行制御部１２は、操作子１０に対する加速操作が停止された時の車速である１００ｋｍ／ｈを目標車速とする定速走行制御を開始する。この定速走行制御は、自車が内部的にセットした目標車速への速度制御と、自車前方車両に対する車間距離制御の２つから構成されるものである。なお、他の実施形態では、上記のように操作子１０に対する加速操作が停止されると、走行制御部１２は、操作子１０に対する加速操作が停止された時の車速ではなく、乗員Ｘによって予め設定された車速を目標車速とする定速走行制御を開始しても良い。

また、上記のように操作子１０に対する加速操作が停止されると、図９（Ｃ）に示すように、ストローク設定部７２は、固定された可動範囲Ｍ内で中立位置Ｎを変更する。具体的には、車速が５０ｋｍ／ｈから１００ｋｍ／ｈまで上昇しているため、ストローク設定部７２が中立位置Ｎを前側（一方向の一方側）へと移動させる。これにより、第１可動幅Ｗ１が減少し、第２可動幅Ｗ２が増加する。なお、他の実施形態では、ストローク設定部７２は、固定された可動範囲Ｍ内で中立位置Ｎを変更するのではなく、可動範囲Ｍと中立位置Ｎを同時に変更しても良い。

また、上記のように操作子１０に対する加速操作が停止されると、図９（Ｃ）に示すように、付勢部材７１の付勢力によって操作子１０が後側に移動し、ストローク設定部７２によって変更された中立位置Ｎで停止する。

図９（Ｃ）を参照して、時刻Ｔ２から所定の時間が経過した時刻Ｔ３では、上記の定速走行制御によって、車速が１００ｋｍ／ｈに維持されている。乗員Ｘは、操作子１０に対して加減速操作を行っていない。そのため、付勢部材７１の付勢力によって、ストローク設定部７２によって変更された中立位置Ｎに操作子１０が保持されている。

以上のように、ストローク設定部７２は、車両２の走行状態に応じて、中立位置Ｎを変更する。そのため、車両２の走行状態に応じて、加減速操作における操作子１０の第１可動幅Ｗ１及び第２可動幅Ｗ２を変更し、適正化することができる。これにより、加減速操作の際に乗員Ｘが感じる違和感を軽減することができる。

また、ストローク設定部７２は、固定された可動範囲Ｍ内で中立位置Ｎを変更している。これにより、固定された可動範囲Ｍ内で、操作子１０の可動幅の割り付け（第１可動幅Ｗ１と第２可動幅Ｗ２の比率）を変更することができる。そのため、可動範囲Ｍを不必要に増やすことなく、加減速操作における操作子１０の可動幅を変更することができる。なお、他の異なる実施形態では、ストローク設定部７２は、可動範囲Ｍと中立位置Ｎを同時に変更しても良い。

また、ストローク設定部７２は、車両２の走行速度に基づいて、中立位置Ｎを変更している。そのため、車両２の走行速度に応じて、加減速操作における操作子１０の可動幅を変更し、適正化することができる。これにより、加減速操作の際に乗員Ｘが感じる違和感を一層軽減することができる。なお、他の実施形態では、ストローク設定部７２は、車両２の加減速度に基づいて、中立位置Ｎを変更しても良い。これにより、車両２の加減速度に応じて、加減速操作における操作子１０の可動幅を変更し、適正化することができる。

また、ストローク設定部７２は、車両２の走行速度が上昇するのに応じて、中立位置Ｎを前側（一方向の一方側）へと移動させている。そのため、車両２の走行速度が上昇するのに応じて、操作子１０の第１可動幅Ｗ１（加速側の可動幅）を狭くし、車両２の走行速度が上限値に近づいていること（操作子１０の加速操作が限界に近づいていること）を乗員Ｘに知らせることができる。なお、他の実施形態では、ストローク設定部７２は、車両２の加速度が上昇するのに応じて、中立位置Ｎを前側（一方向の一方側）へと移動させても良い。これにより、車両２の加速度が上昇するのに応じて、操作子１０の第１可動幅Ｗ１（加速側の可動幅）を狭くし、車両２の加速度が上限値に近づいていること（操作子１０の加速操作が限界に近づいていること）を乗員Ｘに知らせることができる。

また、走行制御部１２は、操作子１０に対する加速操作（第１方向Ｙの操作）が停止されたときに、車両２の定速走行制御を開始している。これにより、乗員Ｘが操作子１０の加速操作を行っている時に車両２の定速走行制御が開始されるのを抑制することができる。そのため、乗員Ｘに違和感を与えることなく、車両２の定速走行制御を開始することができる。

また、ストローク設定部７２は、操作子１０に対する加速操作（第１方向Ｙの操作）が停止されたときに、中立位置Ｎを変更している。これにより、乗員Ｘが操作子１０の加速操作を行っている時に中立位置Ｎが変更されるのを抑制することができる。そのため、乗員Ｘに違和感を与えることなく、中立位置Ｎを変更することができる。

なお、他の実施形態では、撮像装置２６（視線検出部の一例）が乗員Ｘの視線を検出し、撮像装置２６からの検出信号に基づいて乗員Ｘが脇見状態であるか否かをストローク設定部７２が判定し、乗員Ｘが脇見状態であるとストローク設定部７２が判定したときに、中立位置Ｎを変更しても良い。これにより、乗員Ｘの視線が操作子１０に向けられている時に中立位置Ｎが変更されるのを抑制することができる。そのため、乗員Ｘに違和感を与えることなく、中立位置Ｎを変更することができる。

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。

１ ：車両制御システム
２ ：車両
１０ ：操作子
１２ ：走行制御部
１５ ：車体
２６ ：撮像装置（視線検出部の一例）
７２ ：ストローク設定部
Ｘ ：乗員
Ｍ ：可動範囲
Ｎ ：中立位置
Ｗ１ ：第１可動幅
Ｗ２ ：第２可動幅
Ｉ１ ：第１無効ストローク
Ｉ２ ：第２無効ストローク

Claims (10)

1. 車体に対して第１方向に移動可能であり、乗員による転舵操作及び加減速操作を受け付ける操作子と、
   前記操作子の前記第１方向の可動範囲と、前記可動範囲における中立位置とを設定するストローク設定部と、
   前記操作子が前記中立位置から前記第１方向の一方側へと操作された場合に車両を加速させるべく加速制御を実行し、前記操作子が前記中立位置から前記第１方向の他方側へと操作された場合に車両を減速させるべく減速制御を実行する走行制御部とを備え、
   前記ストローク設定部は、車両の走行状態に応じて、前記中立位置を変更することを特徴とする車両制御システム。
2. 前記ストローク設定部は、固定された前記可動範囲内で前記中立位置を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両制御システム。
3. 前記ストローク設定部は、車両の走行速度及び加減速度のいずれか一方に基づいて、前記中立位置を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両制御システム。
4. 前記ストローク設定部は、車両の走行速度及び加速度のいずれか一方が上昇するのに応じて、前記中立位置を前記第１方向の一方側へと移動させることを特徴とする請求項３に記載の車両制御システム。
5. 前記ストローク設定部は、前記中立位置から前記第１方向の一方側と他方側に向かって第１無効ストロークと第２無効ストロークをそれぞれ設定し、
   前記走行制御部は、前記操作子が前記中立位置から前記第１方向の一方側へと前記第１無効ストロークを超えて操作された場合に車両を加速させ、前記操作子が前記中立位置から前記第１方向の他方側へと前記第２無効ストロークを超えて操作された場合に車両を減速させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両制御システム。
6. 前記ストローク設定部は、前記第２無効ストロークを前記第１無効ストロークに比べて短く設定することを特徴とする請求項５に記載の車両制御システム。
7. 前記ストローク設定部は、前記中立位置から前記第１方向の一方側と他方側に向かって前記操作子の第１可動幅と第２可動幅をそれぞれ設定し、車両の最大加速度が低下するのに応じて前記第１可動幅を狭くし、車両の最大減速度が低下するのに応じて前記第２可動幅を狭くすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両制御システム。
8. 前記走行制御部は、前記操作子に対する前記第１方向の操作が停止されたときに、車両の定速走行制御を開始することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両制御システム。
9. 前記ストローク設定部は、前記操作子に対する前記第１方向の操作が停止されたときに、前記中立位置を変更することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両制御システム。
10. 乗員の視線を検出する視線検出部を備え、
    前記ストローク設定部は、前記視線検出部からの検出信号に基づいて乗員が脇見状態であるか否かを判定し、乗員が脇見状態であると判定したときに、前記中立位置を変更することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の車両制御システム。

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