JP2023511299A

JP2023511299A - オンデマンド運転ペダルを持つオンデマンド運転制御システム

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Publication number: JP2023511299A
Application number: JP2022543165A
Authority: JP
Inventors: バドイルオーレリアン
Original assignee: トヨタモーターヨーロッパ
Priority date: 2020-01-15
Filing date: 2020-01-15
Publication date: 2023-03-17
Anticipated expiration: 2040-01-15
Also published as: EP4091030B1; EP4091030A1; WO2021144015A1; JP7351014B2

Abstract

自動車両(10)用のオンデマンド制御システム(16)であって、オンデマンド運転ペダルと、オンデマンド運転ペダルを制御するための制御ユニットと、を含み、オンデマンド運転ペダルは、電気活性ポリマーで作られたアクチュエータと、ストレッチセンサとを含み、制御ユニットは、オンデマンド運転ペダルを形づけするように構成され、制御ユニットは、車両(10)へ運転コマンドを送るためにストレッチセンサから情報を収集してオンデマンド運転ペダルとのユーザーのインタラクションを介してユーザーによる車両１０の運転制御を可能にするように、及びオンデマンド運転ペダルを引っ込めるように構成される、自動車両(10)用のオンデマンド制御システム(16)。このようなオンデマンド制御システム(16)を含む自動車両(10)。自動車両(10)を作動する方法。【選択図】図１

Description

本開示は、自動車両用のオンデマンド制御システム、特に例えば自動車両用のオンデマンド運転ペダルに関する。

運転ペダルは既知である。この種のペダルは、バルクヘッドからぶら下がる又は車両のフロアから起立するクラッチ、ブレーキ及び／又はスロットルペダルとすることができる。

ドライバが全ての運転タスクを実施する必要のない自動車両が開発されるに連れて、車両のコックピットの内部空間の要件は、ドライバ及び乗客にとってより快適なものである可能性がある。

したがって、本開示の実施形態において、自動車両用のオンデマンド制御システムを提供する。自動車両用のオンデマンド制御システムは、オンデマンド運転ペダルと、オンデマンド運転ペダルを制御するための制御ユニットと、を含むことができ、オンデマンド運転ペダルは、電気活性ポリマーを含むアクチュエータと、ストレッチセンサと、を含み、制御ユニットは、オンデマンド運転ペダルを形づけするように構成され、制御ユニットは、車両へ運転コマンドを送るためにストレッチセンサから情報を収集してオンデマンド運転ペダルとのユーザーのインタラクション(interaction)を介してユーザーによる車両の運転制御を可能にするように、及びオンデマンド運転ペダルを引っ込めるように、構成される。

このような構成を提供することによって、機械式、膨張式及び／又は油圧式機構を伴うことなく形状変化面を提供することが可能である。形状変化面即ちオンデマンド運転ペダルは、運転ペダルのシームレス統合及びユーザーと自動車両との間の複雑なインタラクションを可能にする。電気活性ポリマーアクチュエータは、オンデマンド運転ペダルを作動即ち形づけできるようにし、ストレッチセンサは、ユーザーによって加えられた変形を感知できる。

電気活性ポリマーの非限定的例は、誘電性エラストマ例えばシリコン系誘電性エラストマ、イオン電気活性ポリマー（金属複合材）、ツイストポリマーコイル例えばポリアミド又はポリエチレンファイバー、強磁性流体、圧電ポリマー例えばＰＶＤＦ、形状記憶ポリマー例えばポリウレタン及びポリエーテルエスターを含む形状記憶ポリマー、を含むことができる。

オンデマンド運転ペダルの形状は、腱のように作用する様々な電気活性ポリマー層及び／又は折り紙のように表面を折り畳む電気活性ポリマーのパターンの組合せによって得られる。

いくつかの実施形態によれば、アクチュエータ及びセンサは、２つの伸縮ファブリック層の間に挟むことができる。

いくつかの実施形態によれば、ストレッチセンサは、電気活性ポリマーで作ることができる。

いくつかの実施形態によれば、制御ユニットは、ユーザーがオンデマンド運転ペダルとインタラクションしているときユーザーへ複雑なフィードバック情報を送るためにアクチュエータを制御するように構成できる。

いくつかの実施形態によれば、システムは、ユーザーへ複雑なフィードバック情報を送ることができ、複雑なフィードバック情報は、いくつかのフィードバックのレベルを含む。

フィードバックのレベルは、２種類のフィードバック即ち、弱／中／強抵抗の感じを与える数個の力の感度を伴う力のフィードバック、及び触覚フィードバック（振動）、にリンクできる。

いくつかの実施形態において、複雑なフィードバック情報は、力のフィードバック及び／又は触覚フィードバックを含むことができる。

力のフィードバックは、ユーザーによって加えられた力に対する機械的抵抗の刺激を含むことができる。ユーザーは、何かに触れる感覚を得るはずであり、力のフィードバックは、ユーザーが所望の結果例えば加速及び／又はブレーキングに比例する力を加えることができるようにする。

ペダルを介して与えられる触覚フィードバックは、ペダルからの振動を介して通信できる速度限界接近情報又はクルーズ制御構成情報などの具体的特徴に関連付けできる。

いくつかの実施形態によれば、制御ユニットは、１つ又は複数の所定のパラメータに応じて、送られる複雑なフィードバック情報を適合させるように構成できる。

送られる複雑なフィードバックの適合は、応用された力のフィードバックのレベルに関連付けできる。運転モード（スポーツ、エコ…）は、抵抗（弱、中、強）を決定し、様々な感じをドライバへ与えることができる。

いくつかの実施形態によれば、制御ユニットは、１つ又は複数の所定のパラメータに応じて、送られる運転コマンドを適合させるように構成される。

送られる運転コマンドは、ドライバが運転コマンドを制御できるようにするか否かの自動化レベル、ドライバによって選択された運転モード、及び道路条件などのその他の運転力学パラメータによって予め決められうる。

いくつかの実施形態によれば、１つ又は複数の所定のパラメータは、状況に合わせた(contextualized)運転力学パラメータ、選択された運転モード及び／又はユーザーの好みを含むことができる。

複雑なフィードバック情報のための状況に合わせた運転力学パラメータの非限定的例は、選択された運転モード、事前衝突システムなどの安全特徴、相対速度警告、順応的クルーズ制御及び道路面（道路のタイプ）、道路状況（乾燥、湿潤）などのカーセンサによって検出された外部パラメータを含むことができる。

送られる運転コマンドのための状況に合わせた運転力学パラメータの非限定的例は、選択された運転モード、事前衝突システムなどの安全特徴、相対速度警告、順応的クルーズ制御及び道路面（道路のタイプ）、道路状況（乾燥、湿潤）などのカーセンサによって検出された外部パラメータを含むことができる。

ユーザーの好みの非限定的例は、オンデマンド運転ペダルの位置、オンデマンド運転ペダルの傾斜、オンデマンド運転ペダルの高さ、２つのオンデマンドペダルの間の距離及び／又はオンデマンドペダルの長さを含むことができる。

本開示の実施形態において、自動車両を提供する。自動車両は、フロアを有する車内を含むことができ、フロアは、上記のオンデマンド制御システムを含むことができる。

いくつかの実施形態によれば、フロアは、複数のオンデマンド運転ペダルを含むことができる。

本開示の実施形態において、上記の自動車両を作動する方法を提供する。該方法は、
－自動運転モード中、ユーザー運転制御が要請されるとき又はユーザーが車両の運転制御を持ちたいとき、制御ユニットが、アクチュエータへ第１電圧を加えることによってオンデマンド運転ペダルを形づけすることと、
－車両が自動運転モードから離れることと、
－ユーザーが、ストレッチセンサへ変形を加えることによってオンデマンド運転ペダルとインタラクションすることと、
－制御ユニットが、車両へ運転コマンドを送るためにストレッチセンサから情報を収集することと、
－ユーザー運転制御が要請されなくなったとき又はユーザーが車両の運転制御を持つことを望まないとき、車両が、自動運転モードに入ることと、
－制御ユニットが、アクチュエータへ第２電圧を加えることによってオンデマンド運転ペダルを引っ込めることと、
を含む。

いくつかの実施形態によれば、制御ユニットは、ユーザーがオンデマンド運転ペダルとインタラクションしているときユーザーへ複雑なフィードバック情報を送るためにアクチュエータを制御できる。

いくつかの実施形態によれば、制御ユニットは、１つ又は複数の所定のパラメータに応じて、送られる複雑なフィードバック情報を適合させることができる。

いくつかの実施形態によれば、制御ユニットは、１つ又は複数の所定のパラメータに応じて、送られる運転コマンドを適合させることができる。

いくつかの実施形態によれば、１つ又は複数の所定のパラメータは、状況に合わせた運転力学パラメータ、選択された運転モード及び／又はユーザーの好みを含むことができる。

いくつかの実施形態によれば、制御ユニットは、ユーザーの好みに基づいてオンデマンド運転ペダルの位置を制御できる。

上述の要素及び明細書内の要素は、特に矛盾しない限り組み合わせできることを意図する。

上記の概略的説明及び下記の詳細な説明は、好ましいものであり単なる説明のためであって、本開示を限定しないことが分かるはずである。

明細書に援用されその一部を成す添付図面は、本開示の実施形態を図解し、説明と一緒に、本明細書の原則を説明するのに役立つ。

本開示の実施形態に従った自動車両の好ましい車内の部分図である。オンデマンド運転ペダルが引っ込んでいるときの図１のフロアの拡大図である。オンデマンド運転ペダルが形づけされたときの図１のフロアの拡大図である。フロア上のオンデマンドペダルの位置を示す図である。本開示の実施形態に従ったオンデマンドペダルを形成する好ましい層の分解図である。本開示の別の実施形態に従ったオンデマンドペダルを形成する好ましい層の分解図である。本開示の実施形態に従った自動車両用のオンデマンド制御システムを示す図である。本開示の実施形態に従った自動車両用のオンデマンド制御システムを示す図である。本開示の実施形態に従った自動車両用のオンデマンド制御システムを示す図である。本開示の実施形態に従った自動車両用のオンデマンド制御システムを示す図である。本開示の実施形態に従った方法のフローチャートである。

次に、本開示の好ましい実施形態を詳細に参照する。その例を添付図面において図解する。可能な場合、図面全体を通じて、同じ又は同様の部品には同じ参照番号を使用する。

図１は、好ましい車両１０の部分図である。図１は、特に、自動車両１０の好ましい車内１２の部分図である。

自動車両１０は、自動運転レベル３及び／又は４とすることができる。

車内１２は、フロア１４を含むことができる。フロア１４は、オンデマンド制御システム１６を含むことができる。

図６に示すように、オンデマンド制御システム１６は、制御ユニット１８を含むことができる。制御ユニット１８は、自動車両１０を制御できる車両システム２０から情報を受け取り車両システムへ情報を送ることができる。図３に示すように、オンデマンド制御システム１６は、図３において形づけ構成で示し図２において引っ込み構成で示すオンデマンド運転ペダル２２を含むことができる。即ち、オンデマンド運転ペダル２２は、床１４の中に隠すことができる。

非限定的例として、オンデマンド制御システム１６は、２つのオンデマンド運転ペダル２２を含むことができる。

非限定的例として、オンデマンド制御システム１６は、複数のオンデマンド運転ペダル２２Ａ～２２Ｃを含むことができる。図４に示すように、オンデマンド制御システム１６は、フロア１４上に配置された３対のオンデマンド運転ペダル２２Ａ～２２Ｃを含むことができる。ユーザーの好みに応じて、２つのオンデマンド運転ペダル２２Ａ又は２つのオンデマンド運転ペダル２２Ｂ又は２つのオンデマンド運転ペダル２２Ｃを形づけすることができる。

非限定的例として、ユーザーの好みは、オンデマンド運転ペダル２２の位置、オンデマンド運転ペダル２２の傾斜、オンデマンド運転ペダル２２の高さ、２つのオンデマンド運転ペダル２２の間の距離及び／又はオンデマンド運転ペダル２２の長さを含むことができる。

図５Ａに示すように、オンデマンド運転ペダル２２は、電気活性ポリマーで作られたアクチュエータ２４と、ストレッチセンサ２６とを含むことができる。アクチュエータ２４及びストレッチセンサ２６は、２つの伸縮ファブリック層２８、３０の間に挟むことができる。伸縮ファブリック層の数は、２層に限定されないことが分かるはずである。

ストレッチセンサ２６は、電気活性ポリマーで作ることができる。

図５Ｂに示すように、オンデマンド運転ペダル２２は、電気活性ポリマーで作られたアクチュエータ２４と、電気活性ポリマーで作られたストレッチセンサ２６と、を含むことができ、アクチュエータ２４とストレッチセンサ２６は、相互に別個である必要はない。アクチュエータ２４／ストレッチセンサ２６は、２つの伸縮ファブリック層２８、３０の間に挟むことができる。

図６に示すように、制御ユニットは、接続体２６Ａを介してオンデマンド運転ペダル２２から具体的にはストレッチセンサ２６から情報を受け取り、接続体２４Ａを介してオンデマンド運転ペダル２２へ具体的にはアクチュエータ２４へ情報を送ることができる。図７～９は、このようなアクチュエータ２４で想定できる様々な情報を示す。

図１０は、本開示の実施形態に従った自動車両１０を作動する方法１００のフローチャートである。

方法１００は、ステップ１０２を含むことができ、このステップにおいて、自動運転モード中、ユーザー運転制御が要請されるとき又はユーザーが車両１０の運転制御を持ちたいとき、制御ユニット１８は、アクチュエータ２４へ第１電圧を加えることによってオンデマンド運転ペダル２２を形づけする。

方法１００は、ステップ１０４を含むことができ、このステップにおいて、車両１０は自動運転モードから離れる。

方法１００は、ステップ１０６を含むことができ、このステップにおいて、ユーザーはストレッチセンサ２６へ変形を加えることによってオンデマンド運転ペダル２２とインタラクションする。

方法１００は、ステップ１０８を含むことができ、このステップにおいて、制御ユニット１８は、例えば車両システム２０を介して車両１０へ運転コマンドを送るためにストレッチセンサ２６から情報を収集する。

方法１００は、ステップ１１０を含むことができ、このステップにおいて、ユーザー運転制御が要請されなくなったとき又はユーザーが車両１０に対する運転制御を持つことを望まないとき、車両１０は自動運転モードへ入る。

方法１００は、ステップ１１２を含むことができ、このステップにおいて、制御ユニット１８は、アクチュエータ２４へ第２電圧を加えることによってオンデマンド運転ペダル２２を引っ込める。

制御ユニット１８は、ユーザーがオンデマンド運転ペダル２２とインタラクションしているときユーザーへ複雑なフィードバック情報を送るためにアクチュエータ２４を制御できる。

制御ユニット１８は、１つ又は所定のパラメータに応じて、送られる複雑なフィードバック情報を適合させることができる。

フィードバックは、アクチュエータ２４を制御する制御ユニット１８に見合いかつ制御ユニットでプログラム可能とすることができる。

制御ユニット１８は、１つ又は複数の所定のパラメータに応じて、送られる運転コマンドを適合させることができる。

１つ又は複数の所定のパラメータは、状況に合わせた運転力学パラメータ、選択された運転モード及び／又はユーザーの好みを含むことができる。

制御ユニット１８は、ユーザーの好みに基づいてオンデマンド運転ペダルの位置を制御できる。

（〔０００９〕～〔００１６〕において与えられた情報で完了する）

請求項を含めて説明全体を通じて、「備える、含む（comprising）」は、特に明示しない限り「少なくとも１つを備える（含む）」の同義語として解釈すべきである。更に、請求項を含めて説明において示す範囲は、特に明示しない限りその末端値を含むものとして解釈すべきである。説明する要素の具体的値は、当業者には既知の許容される製造及び産業上の公差の範囲内にあるものと解釈すべきであり、「実質的」及び／又は「約」及び／又は「概ね」が使用される場合、前記の許容公差の範囲内にあることを意味すると解釈すべきである。

国内、国際又はその他の規格団体の規格（例えば、ＩＳＯなど）を参照する場合、このような参照は、本明細書の優先日時点における国内又は国際規格団体によって定められた規格を意味することを意図する。その後のこれらの規格に対する本質的変更は、本開示及び／又は請求項の範囲及び／又は定義を修正することを意図しない。

本開示について、特定の実施形態を参照して説明するが、これらの実施形態は単に本開示の原則及び応用の例示である。

明細書及び実施例は、単に好ましいものとして見なされ、本開示の真の範囲は、下記の請求項によって指示されることを意図する。

Claims

自動車両（１０）用のオンデマンド制御システム（１６）であって、
オンデマンド運転ペダル（２２）と、前記オンデマンド運転ペダル（２２）を制御するための制御ユニット（１８）と、を備え、前記オンデマンド運転ペダル（２２）は、電気活性ポリマーを備えるアクチュエータ（２４）と、ストレッチセンサ（２６）とを備え、前記制御ユニット（１８）は、前記オンデマンド運転ペダル（２２）を形づけするように構成され、前記制御ユニット（１８）は、前記車両（１０）へ運転コマンドを送るために前記ストレッチセンサ（２６）から情報を収集して前記オンデマンド運転ペダル（２２）とのユーザーのインタラクションを介して前記ユーザーによる前記車両（１０）の運転制御を可能にするように、及び前記オンデマンド運転ペダル（２２）を引っ込めるように、構成される、
システム（１６）。
前記アクチュエータ（２４）及び前記センサ（２６）は、２つの伸縮ファブリック層（２８、３０）の間に挟まれる、請求項１に記載のシステム（１６）。
前記ストレッチセンサ（２６）は、電気活性ポリマーで作られる、請求項１又は請求項２に記載のシステム（１６）。
前記制御ユニット（１８）は、前記ユーザーが前記オンデマンド運転ペダル（２２）とインタラクションしているとき前記ユーザーへ複雑なフィードバック情報を送るために前記アクチュエータ（２４）を制御するように構成される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のシステム（１６）。
前記複雑なフィードバック情報は、力のフィードバック及び／又は触覚フィードバックを含む、請求項４に記載のシステム（１６）。
前記制御ユニット（１８）は、１つ又は複数の所定のパラメータに応じて前記送られる複雑なフィードバック情報を適合させるように構成される、請求項４又は請求項５に記載のシステム（１６）。
前記制御ユニット（１８）は、１つ又は複数の所定のパラメータに応じて前記送られる運転コマンドを適合させるように構成される、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のシステム（１６）。
前記１つ又は複数の所定のパラメータは、状況に合わせた運転力学パラメータ、選択された運転モード及び／又はユーザーの好みを含む、請求項６又は請求項７に記載のシステム（１６）。
フロア（１４）を有する車内（１２）を備える自動車両（１０）であって、前記フロア（１４）は、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のオンデマンド制御システム（１６）を備える、自動車両（１０）。
前記フロア（１４）は、複数のオンデマンド運転ペダル（２２）を備える、請求項９に記載の自動車両（１０）。
請求項９又は請求項１０に記載の自動車両（１０）を作動する方法（１００）であって、該方法（１００）は、
自動運転モード中、ユーザー運転制御が要請されるとき又はユーザーが前記車両（１０）の運転制御を持ちたいとき、前記制御ユニット（１８）が前記アクチュエータ（２４）へ第１電圧を加えることによって前記オンデマンド運転ペダル（２２）を形づけすることと（１０２）、
前記車両（１０）が前記自動運転モードから離れることと（１０４）、
前記ユーザーが、前記ストレッチセンサ（２６）へ変形を加えることによって前記オンデマンド運転ペダル（２２）とインタラクションすることと（１０６）、
前記制御ユニット（１８）が、前記車両（１０）へ運転コマンドを送るために前記ストレッチセンサ（２６）から情報を取集することと（１０８）、
前記ユーザー運転制御が要請されなくなったとき又は前記ユーザーが前記車両（１０）の運転制御を持つのを望まないとき、前記車両（１０）が前記自動運転モードへ入ることと（１１０）、
前記制御ユニット（１８）が、前記アクチュエータ（２４）へ第２電圧を加えることによって前記オンデマンド運転ペダル（２２）を引っ込めることと（１１２）、
を含む、方法（１００）。
前記制御ユニット（１８）は、前記ユーザーが前記オンデマンド運転ペダル（２２）とインタラクションしているとき前記ユーザーへ複雑なフィードバック情報を送るために前記アクチュエータ（２４）を制御する、請求項１１に記載の方法（１００）。
前記制御ユニット（１８）は、１つ又は複数の所定のパラメータに応じて前記送られる複雑なフィードバック情報を適合させる、請求項１２に記載の方法（１００）。
前記制御ユニット（１８）は、１つ又は複数の所定のパラメータに応じて前記送られる運転コマンドを適合させる、請求項１１から請求項１３のいずれか一項に記載の方法(１００)。
前記１つ又は複数の所定のパラメータは、状況に合わせた運転力学パラメータ、選択された運転モード及び／又はユーザーの好みを含む、請求項１３又は請求項１４に記載の方法（１００）。
前記制御ユニット（１８）は、ユーザーの好みに基づいて前記オンデマンド運転ペダル（２２）の位置を制御する、請求項１１から請求項１５のいずれか一項に記載の方法（１００）。