JP2023535612A - 車両に乗り降りする運転者を補助するシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、車両（１）に乗り降りする運転者（３２）を補助するシステム（２０）に関し、システム（２０）は、旋回可能な長手方向軸（ＡＬ）を有し、ステアリングホイール（４）に接続されたステアリングコラム（３）と、力を算出可能なコントローラ（２２）、並びに、運転者（３２）が乗り降りする時に、ステアリングホイール（４）に接続されたステアリングコラムを所定位置に案内するために、ステアリングコラム（３）が長手方向軸（ＡＬ）周りに旋回するように、ステアリングコラム（３）に前記力を作用可能なアクチュエータを有し、ステアリングホイール（４）に取り付けられたステアリングコラム（３）を所定位置に固定する、フォースフィードバックモジュール（５）と、を備えるステアリング装置を備える。本発明また、システム（２）を備える車両（１）と、車両（１）に乗り降りする運転者（３２）を補助する方法に関する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に乗り降りする運転者を補助するシステム、該システムを備える車両、及び車両に乗り降りする運転者を補助する方法に関する。本発明は、自動車産業に特に適している。

一般に、ステアバイワイヤ方式のステアリングシステムを備える自動車では、車輪の操作部、例えばステアリングホイールと操舵輪との間に機械的な接続がない。

従来のステアリングコラムは、ステアリングホイールの回転から生成された制御信号を、一般的に電動でありかつ操舵輪の操舵角の制御を確保するアクチュエータに送信できるような電気的接続に置き換えられる。

ステアバイワイヤ方式のステアリング制御システムでは、車両を適切に制御するために不可欠な運転感覚を、運転者に対して再現する必要がある。

実際、運転者がステアリングホイールを介して知覚する感覚は、車両の操舵能力において重要な役割を果たす。

今日、多くのステアリングシステムが知られており、それらは、機械式の自動車ステアリングシステムと同様に、運転者がグリップの変化などの道路状況を感じるように、ステアリングホイールにフォースフィードバックを届けることを主な機能とするフォースフィードバックモジュールを備えている。

すなわち、このフォースフィードバックモジュールは、従来の機械式ステアリングシステムで感じられる力を計算している。

自動車産業では、ステアバイワイヤ方式のステアリング制御システムにより、特に自動運転段階、つまり運転者がステアリングホイールの操作から解放される間の運転段階を有する車両の開発に向けた動きが可能になる。

さらに、従来のステアリングコラムは、一般に、「ニーマン」（Neiman）式の盗難防止装置を備えている。この盗難防止装置は、車両がイグニッションオフのときにステアリングシステムを固定することによって、車両の盗難を防止又は減速するという機能を有する。この装置は、運転者の乗り降りを容易にするという二次的な機能を有する。実際には、ステアリングホイールは、運転者が寄りかかって車両を乗り降りするような取っ手として機能する。

ステアバイワイヤ方式のステアリング制御システムでは、ステアリングホイールと車輪との間の機械的接続がないことにより盗難防止機能が保証されているため、盗難防止装置が取り除かれている。このため、イグニッションオフのときには、ステアリングホイールを利用して車両を旋回することができない。さらに、盗難防止装置がないことにより、フォースフィードバックモジュールの体積を増大させることができる。

しかしながら、運転者の乗り降りは容易にはならない。実際には、運転者が、遠隔通信機や車両のドアラッチに挿入される鍵を用いて車両を解錠するときには、ステアリングホイールが固定されていない。運転者がステアリングホイールに寄りかかった場合、ステアリングホイールが旋回するおそれがあり、運転者がけがするリスクを生み出してしまう。

本発明の目的は、運転者が車両に乗り降りするのを容易にするステアバイワイヤ方式のステアリングシステムを提案することで、前述の欠点を改善することにある。

本発明の主題は、車両に乗り降りする運転者を補助するシステムであり、前記システムは、
・旋回可能な長手方向軸を有し、ステアリングホイールに接続されたステアリングコラムと、
・ステアリングコラムに取り付けられたフォースフィードバックモジュールであって、力を算出可能なコントローラと、運転者が乗り降りする時に、ステアリングホイールに接続されたステアリングコラムを所定位置に案内するために、ステアリングコラムが長手方向軸周りに旋回するように、該ステアリングコラムに前記力を作用可能なアクチュエータと、を有し、運転者が乗り降りする時に、ステアリングホイールに接続されたステアリングコラムを所定位置に固定する、フォースフィードバックモジュールと、
を備えるステアリング装置を備える。

本発明に係る補助システムにより、特に、フォースフィードバックモジュールのコントローラにより、ステアリングコラム及び結果としてステアリングホイールが、所定位置、すなわち、運転者が乗り降りするのを助ける最適位置に到達するように、ステアリングコラムの長手方向周りに旋回する。これにより、運転者は、けがすることなく、取っ手として機能するステアリングホイールに寄りかかることができる。

ステアリングホイールの所定位置によって、運転者が乗り降りすることをより容易にするステアリングホイールの最適な位置が理解されるであろう。

一実施形態では、ステアリングホイールは、キャビティを取り囲む連続した環状壁と、キャビティの中央に位置するベースと、ベースと環状壁とを接続する少なくとも２つのサイドアームと、を備える。ステアリングホイールのベースの面は、例えば、ステアリングコラムの長手方向軸に対して垂直である。

一実施形態では、ステアリングホイールは、互いに接続されない少なくとも２つの端部を有しかつキャビティを取り囲む不連続な環状壁を備える。環状壁は、少なくとも２つのサイドアームによって、キャビティの中央に位置するベースと接続されていてもよい。ステアリングホイールのベースの面は、例えば、ステアリングコラムの長手方向軸に対して垂直である。

好ましくは、ステアリングホイールは、少なくとも２つのサイドアームを備えていない環状壁の一部が運転者側の車両のドアに隣接しているときに、所定位置に到達する。一実施形態では、補助システムは、運転者が車両に乗った時及び又は車両を降りた時を検出するよう構成された少なくとも１つセンサを備える。

一実施形態では、少なくとも１つのセンサは、車両の運転者シートに配置された安全ベルトに位置している。好ましくは、少なくとも１つのセンサは、該センサが、運転者が車両に乗った時の安全ベルトの装着、又は運転者が車両を降りる時の安全ベルトの取り外しを検出するように、安全ベルトに位置している。

一実施形態では、少なくとも１つのセンサは、車両の運転者シートに位置している。好ましくは、少なくとも１つのセンサは、運転者シートのベースに位置し、オプションとして運転者シートのシートバックに位置する。この実施形態では、センサは、運転者の体重、すなわち車両シート上の運転者の存在を検出する。

一実施形態では、少なくとも１つのセンサは、車両のドアに位置している。

一実施形態では、少なくとも１つのセンサは、車両のシャットダウン又は始動システムに接続されている。

一実施形態では、センサは、荷重センサ、圧力センサ、ドアスイッチ、又は光学センサである。

一実施形態では、本発明に係るステアリング装置は、車両の操舵輪のステアリング制御手段を備える。

例えば、ステアリング手段は、車両の電子制御ユニット（ＥＣＵ）、又は運転者により誘導されるステアリングホイールの位置により制御される。

例えば、車両のステアリング手段は、車両のステアリングホイールと接続されたラックアンドピニオンと、ラックアンドピニオンに固定され、ラックアンドピニオンの移動を可能にするアクチュエータを備える。

一実施形態では、力はモータトルクである。

一実施形態では、アクチュエータは、磁気粘性流体又はモータである。

本発明はまた、運転者が車両に乗り降りするのを容易にする補助システム、電子制御ユニット（ＥＣＵ）、運転者シート、運転者シートに配置された安全ベルト、ドア、並びに車両のシャットダウン及び始動システムを備える車両に関する。

ＥＣＵは、種々の電子システムを制御するために用いられる。

一実施形態では、コントローラは、ＥＣＵに接続されているか、又はＥＣＵに直接統合されている。

最後に、本発明の側面は、本発明に係る車両に乗り降りする運転者を補助する方法であり、該方法は、
Ａ．運転者が車両に乗る時又は車両を降りる時を検出し、
Ｂ．運転者が乗る時又は降りる時に、コントローラにより力を算出するとともに、アクチュエータにより、ステアリングホイールに接続されたステアリングコラムを所定位置に案内するために、ステアリングコラムが長手方向軸周りに旋回するように、ステアリングコラムに前記力を作用させ、
Ｃ．運転者が乗る時又は降りる時に、コントローラを使用してステアリングホイールを所定位置に固定する。

本発明に係る方法によると、ステアリングコラムの配置、延いてはステアリングホイールの配置を、ステアリングホイールが最適位置にあるように修正して、この位置でステアリングホイールを固定することを可能にして、その結果、運転者がけがのリスクなしに、車両に乗り降りすることをより容易にする。

一実施形態において、ステップＡでは、運転者が乗る時の検出は、車両が解錠されるときに実行され、運転者が降りる時の検出は、車両がシャットダウンする時、すなわち車両のイグニッションがオフになる時に実行される。

一実施形態において、ステップＡでは、車両は、車両のドアの開閉を遠隔で制御できる通信機、又は車両のドアを開閉できる鍵により解錠される。

一実施形態において、好ましいステップＡでは、ＥＣＵは車両の解錠を検出する。この実施形態では、運転者が車両を解錠したときに、ＥＣＵは電源を入れて、車両の解錠を検出する。

一実施形態では、ステップＡとステップＢとの間に、ＥＣＵが、車両が解錠されたことをコントローラに送信するステップＤを備える。

一実施形態において、ステップＡでは、車両のシャットダウンの検出は、センサにより実行される。車両のシャットダウンによって、車両のイグニッションをオフにすることが理解されるであろう。

一実施形態では、前記方法は、少なくとも１つのセンサを用いることによって、運転者が車両に乗った時又は車両を降りた時の検出を含むステップＥを備える。

一実施形態では、運転者が車両に乗った時又は車両を降りた時の検出は、センサによりＥＣＵに伝達される。

一実施形態では、前記方法は、ステアリングホイールを所定位置から解放することを含むステップＦを備える。

一実施形態では、ＥＣＵは、コントローラがステアリングホイールを所定位置から解放するように、運転者が車両に乗った時又は車両を降りた時を示す情報をコントローラに伝達する。

本発明は、非限定的な例として与えられかつ添付の概略図を参照して説明される、本発明による１つ又はいくつかの実施形態に関する以下の説明によって、よりよく理解されるであろう。

本発明に係る車両の断面図である。 本発明に係る車室を示す。 ステアリングホイールの最初の位置を例示する。 ステアリングホイールの所定位置を例示する。 本発明の一実施形態に係る少なくとも１つのセンサを備えた車両シートを示す。 本発明の他の実施形態に係る少なくとも１つのセンサを備えた車両シートを示す。

図１及び図２は、車両に乗り降りする時に運転者を補助するシステム２０を備えた車両１を示す。補助システム２０は、車両１の操舵輪２に接続されたラックアンドピニオン（図示せず）を備えるステアリング装置（図示せず）を備える。アクチュエータ（図示せず）は、ラックアンドピニオン上に固定されている。アクチュエータにより、ラックアンドピニオンの変位が可能になる。

補助システム２０はまた、長手方向軸Ａ_Ｌを有するステアリングコラム３を備える。ステアリングコラム３は、ステアリングホイール４に接続されており、該ステアリングホイールは、ステアリングコラム３の長手方向軸Ａ_Ｌ周りに旋回することができる。

補助システム２０は、ステアリングコラム３に固定されたフォースフィードバックモジュール５を備え、該フォースフィードバックモジュール５は、力、例えばモータトルクを算出可能なコントローラ２２と、運転者３２が乗り降りする時に、ステアリングホイール４を所定位置に案内するために、ステアリングコラム３が長手方向軸Ａ_Ｌ周りに旋回するように、該ステアリングコラム３に、例えば前記モータトルクを作用させることができるアクチュエータ（図示せず）と、を備え、運転者３２が車両に乗り降りする時に、ステアリングホイール４に接続されたステアリングコラム３を所定位置に固定する。例えば、コントローラ２２は、フォースフィードバックモジュール５上に配置されている。コントローラ２２は、ＥＣＵ１０に接続されていてもよい。

車両１はまた、ＣＡＮバス２３を備えてもよい。ネットワーク２３は、フォースフィードバックモジュール５、例えばセンサ３０と車両の種々の構成要素との間の電気的接続及び電気通信を確立するように構成された、車両１の電気配線２４を備える。ワイヤハーネス２４は、通常、ＥＣＵ１０に接続されている。

ステアリングホイール４は、キャビティを取り囲む連続した環状壁４ａと、キャビティの中央に位置するベース４ｂと、ベース４ｂと環状壁４ａとを接続する、例えば３つのサイドアーム４ｃ，４ｄ，４ｅと、を備える。ステアリングホイール４のベース４ｂは、例えば、ステアリングコラム３の長手方向軸Ａ_Ｌに対して垂直な平面内に位置している。

図３は、運転者側のドアがサイドアーム４ｃの左側に位置している場合において、ステアリングホイールのサイドアーム４ｃが、運転者が車両に乗るため又は車両を降りるためにステアリングホイールに寄りかかるのを妨げるような、ステアリングホイールの初期位置を例示する。ステアリングホイールの初期位置によって、運転者が車両を解錠した時にステアリングホイールが配置される位置、又は運転者が車両のイグニッションをオフした時にステアリングホイールが配置される位置が理解されるであろう。

図４は、環状壁４ａの、サイドアーム４ｃ，４ｄ，４ｅを備えていない部分が、車両１の運転者側のドアに隣接する、ステアリングホイールの所定位置を例示する。したがって、運転者は、車両に乗るため又は車両を降りるために、環状壁４ａの、サイドアーム４ｃ，４ｄ，４ｅを備えていない部分に寄りかかってもよい。

図２及び図５に示すように、補助システム２０は、例えば、運転者３２が車両に乗った時及び／又は車両を降りた時を検出するよう構成された４つのセンサ３０を備えてもよい。この例では、４つの荷重センサは、運転者３２の体重又は体重の不在を検出するように、車両のシート３１に位置している。

図６に示すように、これに代えて、運転者３２は安全ベルト３３を含む運転者シート３１に着座し、該安全ベルト３３は、例えば２つのセンサ３４を備える。センサ３４は、安全ベルトの装着又は安全ベルトの取り外しを検出することにより、運転者３２が乗った時又は降りた時を決定してもよい。例えば、センサ３４は圧力センサである。

車両１に乗る運転者３２を補助する方法の一例では、ステップＡにおいて、運転者３２は、例えば、車両のドアの開閉を遠隔で制御できる通信機により、車両を解錠する。それから、ＥＣＵ１０は、オンして、車両１の解錠を検出してもよい。

ステップＡの後のステップＤでは、ＥＣＵ１０は、コントローラ２２に車両１の解錠を伝達してもよい。

ステップＢでは、コントローラ２２は、ステアリングコラム３を、初期位置（図３）から図４に例示するような所定位置に、長手方向軸Ａ_Ｌ周りに旋回させることができるようなモータトルクを算出してもよい。それから、アクチュエータは、ステアリングホイール４を当該位置に案内するように、ステアリングコラム３に前記モータトルクを入力してもよい。

ステップＣでは、コントローラ２２は、所定位置（図４）にステアリングホイールを固定してもよい。これにより、運転者は、車両１、特に車両１のシート３１に乗ることができる。

ステップＥでは、例えば、４つのセンサ３０は、運転者３２が車両１のシート３１に乗った時を検出してもよい。

例えば、４つのセンサ３０は、運転者がシート３１に乗ったことを示す情報をＥＣＵ１０に伝達してもよい。

ステップＦでは、ＥＣＵ１０は、コントローラ２２がステアリングホイール４を所定位置から解放するように、運転者３２が車両１に乗ったことを示す情報をコントローラ２２に伝達してもよい。これにより、運転者３２は、車両を始動させて、道路を走行させることができる。

車両１を降りる運転者を補助する方法の他の例では、ステップＡにおいて、運転者は
、車両１をシャットダウン、すなわちイグニッションをオフしてもよい。

例えば、車両１のシャットダウンの検出は、車両１の始動及びシャットダウンシステム（図示せず）に接続されたセンサによって実行されてもよい。

ステップＢでは、コントローラ２２は、ステアリングコラム３を、初期位置（図３）から図４に例示するような所定位置に、長手方向軸Ａ_Ｌ周りに旋回させることができるようなモータトルクを算出してもよい。それから、アクチュエータは、ステアリングホイール４を当該位置に案内するように、ステアリングコラム３に前記モータトルクを入力してもよい。

ステップＣでは、コントローラ２２は、所定位置（図４）にステアリングホイールを固定してもよい。これにより、運転者は、ステアリングホイールに寄りかかることによって、車両１、特に車両１のシート３１から降りることができる。

ステップＥでは、例えば、安全ベルト３３に存在する２つのセンサ３４は、運転者が降りた時を検出してもよい。

一実施形態では、ステップＡにおいて、車両のシャットダウンの検出は、センサにより実行される。車両のシャットダウンにより、車両のイグニッションのオフが理解されるであろう。

例えば、２つのセンサ３４は、運転者３２が降りたことを示す情報をＥＣＵ１０に伝達してもよい。

ステップＦでは、ＥＣＵ１０は、コントローラ２２がステアリングホイール４を所定位置から解放するように、運転者３２が車両１を降りたことを示す情報をコントローラ２２に伝達してもよい。これにより、運転者３２は、車両を施錠する前に車両を出ることができる。

本発明による補助システムおよび方法は、運転者が取っ手としてステアリングホイールを使用することを可能にすることによって、けがの危険を伴うことなく、運転者が乗り降りすることを容易にする。

Claims (14)

1. 車両（１）に乗り降りする運転者（３２）を補助するシステム（２０）であって、
   ステアリング装置を備え、
   前記ステアリング装置は、
   旋回可能な長手方向軸（Ａ_Ｌ）を有し、ステアリングホイール（４）に接続されたステアリングコラム（３）と、
   前記ステアリングコラム（３）に取り付けられたフォースフィードバックモジュール（５）であって、力を算出可能なコントローラ（２２）と、運転者（３２）が乗り降りする時に、前記ステアリングホイール（４）に接続された前記ステアリングコラムを所定位置に案内するために、前記ステアリングコラム（３）が前記長手方向軸（Ａ_Ｌ）周りに旋回するように、該ステアリングコラム（３）に前記力を作用可能なアクチュエータと、を有し、運転者が乗り降りする時に、前記ステアリングホイール（４）に接続された前記ステアリングコラム（３）を前記所定位置に固定する、フォースフィードバックモジュール（５）と、
   を備えることを特徴とするシステム。
2. 請求項１に記載のシステム（２０）において、
   運転者（３２）が車両（１）に乗った時及び／又は車両（１）を降りた時を検出するよう構成された少なくとも１つのセンサ（３０，３４）を備えることを特徴とするシステム。
3. 請求項２に記載のシステム（２０）において、
   前記少なくとも１つのセンサ（３０，３４）は、車両（１）の運転者シート（３１）に設けられた安全ベルト（３３）、車両（１）の運転者シート（３１）、車両（１）のドアに位置しているか、又は車両（１）のシャットダウン若しくは始動システムに接続されていることを特徴とするシステム。
4. 請求項１～３のいずれか１つに記載の、運転者（３２）が車両（１）に乗り降りするのを容易にする補助システム（２０）、電子制御ユニット（ＥＣＵ）（１０）、運転者シート（３１）、運転者シート（３１）に設けられた安全ベルト（３３）、ドア、並びに車両（１）のシャットダウン及び始動システムを備えたことを特徴とする車両（１）。
5. 請求項４に記載の車両（１）において、
   前記コントローラ（２２）は、前記ＥＣＵ（１０）に接続されているか、又は前記ＥＣＵ（１０）に直接統合されていることを特徴とする車両。
6. 請求項４又は５に記載の車両（１）に乗り降りする運転者（３２）を補助する方法であって、
   前記運転者（３２）が前記車両（１）に乗る時又は前記車両（１）を降りる時を検出するステップＡと、
   前記運転者（３２）が乗り降りする時に、前記コントローラ（２２）により力を算出するとともに、前記アクチュエータにより、前記ステアリングホイール（４）に接続された前記ステアリングコラムを所定位置に案内するために、前記ステアリングコラム（３）が前記長手方向軸（Ａ_Ｌ）周りに旋回するように、該ステアリングコラム（３）に前記力を作用させるステップＢと、
   前記運転者（３２）が前記車両に乗り降りする時に、前記コントローラ（２２）を使用して前記ステアリングホイール（４）を前記所定位置に固定するステップＣと、を備えることを特徴とする方法。
7. 請求項６に記載の方法において、
   ステップＡでは、運転者（３２）が乗る時の検出は、前記車両が解錠される時に実行され、前記運転者（３２）が降りる時の検出は、前記車両（１）がシャットダウンするときに実行されることを特徴とする方法。
8. 請求項７に記載の方法において、
   ステップＡでは、前記ＥＣＵ（１０）は、前記車両（１）が解錠されたことを検出することを特徴とする方法。
9. 請求項７に記載の方法において、
   ステップＡとステップＢとの間に、前記ＥＣＵ（１０）が、前記車両（１）が解錠されたことを前記コントローラ（２２）に送信するステップＤを備えることを特徴とする方法。
10. 請求項７に記載の方法において、
    ステップＡでは、前記車両（１）のシャットダウンの検出は、センサにより行われることを特徴とする方法。
11. 請求項６～１０のいずれか１つに記載の方法において、
    少なくとも１つのセンサ（３０，３４）を用いて、前記運転者（３２）が前記車両に乗った時又は前記車両を降りた時を検出することを含むステップＥを備えることを特徴とする方法。
12. 請求項１１に記載の方法において、
    前記運転者（３２）が前記車両（１）に乗った時又は前記車両（１）を降りた時の検出は、前記センサ（３０，３４）によって前記ＥＣＵ（１０）に送信されることを特徴とする方法。
13. 請求項６～１２のいずれか１つに記載の方法において、
    前記ステアリングホイール（４）を前記所定位置から解放することを含むステップＦを備えることを特徴とする方法。
14. 請求項１３に記載の方法において、
    前記ＥＣＵ（１０）は、前記コントローラ（２２）が前記ステアリングホイール（４）を前記所定位置から解放するように、前記運転者（３２）が前記車両（１）に乗った時又は前記車両（１）を降りた時を示す情報を前記コントローラ（２２）に送信することを特徴とする方法。
    

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