JP7028118B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
本発明は、車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device.
下記特許文献1には、車両用装置に関する発明が開示されている。この車両用装置では、自動運転が解除される前に、車両の走行環境に応じて安全確認すべき位置、例えばフロントウィンドウ等に指標が投影される。そして、運転者による指標に対する指差し確認が行われた後に自動運転が解除されるようになっている。
The following
しかしながら、上記特許文献1に記載の先行技術では、カメラ等による運転者の指の動きの解析によって、運転者が指差し確認しているか否かが判定される。このため、カメラ等の精度如何によっては、指差し確認以外の指の動きが指差し確認として検出されることが考えられる。つまり、上記特許文献1に記載の先行技術では、車両の自動運転中において運転者が手動運転可能であるか否かの判定が、運転者の意識状態に対して直接的には関係しない可能性がある入力に基づいて行われることとなる。したがって、上記特許文献1に記載の先行技術では、車両の自動運転中において運転者が手動運転可能であるか否かの判定の精度を確保するという観点において改善の余地がある。
However, in the prior art described in
本発明は上記事実を考慮し、車両の自動運転中において運転者が手動運転可能であるか否かの判定の精度を確保することができる車両制御装置を得ることが目的である。 In consideration of the above facts, an object of the present invention is to obtain a vehicle control device capable of ensuring the accuracy of determination as to whether or not the driver can manually drive during automatic driving of the vehicle.
請求項1に記載の本発明に係る車両制御装置は、ステアリングホイールの一部を構成しかつ運転者が把持可能な把持部に設けられ、当該運転者による当該把持部の把持位置を検出可能な検出部と、前記把持位置が予め定められた時間が経過しても変化しない場合に前記運転者に指定時間以内での前記ステアリングホイールに対する接触動作を指示する指示部と、前記接触動作が前記指定時間以内に行われた場合に車両の自動運転状態を続行可能とする制御部と、を有している。
The vehicle control device according to the present invention according to
請求項1に記載の本発明によれば、ステアリングホイールの一部を構成しかつ運転者が把持可能な把持部に検出部が設けられており、当該検出部によって運転者による把持部の把持位置が検出される。 According to the first aspect of the present invention, a detection unit is provided in a grip portion that constitutes a part of the steering wheel and can be gripped by the driver, and the grip position of the grip portion by the driver is provided by the detection unit. Is detected.
ところで、車両が自動運転状態であっても、運転者は車両の手動運転に即座に対応可能であることが好ましい。しかしながら、運転者がステアリングホイールの把持部を把持している状態であっても、運転者による把持部の把持位置が一定である状態では、運転者が手動運転に対応可能な状態であるか否かを判定するのは困難である。 By the way, even if the vehicle is in an automatic driving state, it is preferable that the driver can immediately respond to the manual driving of the vehicle. However, even when the driver is gripping the grip portion of the steering wheel, whether or not the driver is in a state of being able to handle manual driving when the grip position of the grip portion by the driver is constant. It is difficult to determine.
ここで、本発明では、指示部と制御部とを備えている。そして、運転者による把持部の把持位置が予め定められた時間が経過しても変化しない場合には、指示部によって、運転者に指定時間以内でのステアリングホイールに対する接触動作が指示される。 Here, in the present invention, an instruction unit and a control unit are provided. If the gripping position of the gripping portion by the driver does not change even after a predetermined time has elapsed, the instruction unit instructs the driver to perform a contact operation with the steering wheel within a designated time.
一方、制御部では、運転者によるステアリングホイールの接触動作が指定時間内に行われると、車両の自動運転の続行が許可される。このため、本発明では、運転者の意識状態に対して直接的に関係する入力によって、運転者が手動運転に対応可能な状態が担保された状態において、車両の自動運転状態が維持されることとなる。 On the other hand, in the control unit, if the driver touches the steering wheel within the designated time, the automatic driving of the vehicle is permitted to continue. Therefore, in the present invention, the automatic driving state of the vehicle is maintained in a state where the state in which the driver can handle manual driving is guaranteed by the input directly related to the driver's state of consciousness. Will be.
以上説明したように、請求項1に記載の本発明に係る車両制御装置は、車両の自動運転中において運転者が手動運転可能であるか否かの判定の精度を確保することができるという優れた効果を有する。
As described above, the vehicle control device according to the present invention according to
<第1実施形態>
以下、図1~図4を主に用いて、本発明に係る車両制御装置の第1実施形態について説明する。なお、各図中に適宜示される矢印FR、矢印UP、矢印RHは、それぞれ本実施形態に係る「車両10」の車両前方側、車両上方側、車両幅方右側を示している。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the vehicle control device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. The arrow FR, the arrow UP, and the arrow RH appropriately shown in each figure indicate the vehicle front side, the vehicle upper side, and the vehicle width right side of the "
本実施形態に係る「制御装置12」は、図1及び図2に示されるように、それぞれ「ステアリングホイール14(ハンドル)」に設けられた検出部としての「圧電センサ16」及び指示部としての「液晶モニタ18」と、「制御部20」とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the "
まず、ステアリングホイール14の構成について説明することとする。ステアリングホイール14は、車両10の操舵部22の一部を構成しており、図7にも示されるように、運転者24が着座するシート26(運転席)に対向して配置されていると共に、「把持部28」、ボス部30及びスポーク部32、34、36を含んで構成されている。
First, the configuration of the
把持部28は、シート26側から見て円環状とされると共に運転者24が把持可能とされている。ボス部30は、シート26側から見て把持部28の中央部に位置しており、図示しないステアリングシャフトの先端部に固定されている。そして、ボス部30は、スポーク部32、34、36を介して把持部28と繋がれている。
The
スポーク部32は、ボス部30の車両幅方向右側の部分と把持部28との間に架け渡されると共に、その把持部28側の部分にターンシグナルスイッチ38が設けられている。一方、スポーク部34は、ボス部30の車両幅方向左側の部分と把持部28との間に架け渡されると共に、その把持部28側の部分にターンシグナルスイッチ40が設けられている。そして、スポーク部36は、ボス部30の車両下方側の部分と把持部28との間に架け渡されると共に、その把持部28側の部分に後述する自動運転切替スイッチ42(以下、切替スイッチ42と称する)が設けられている。
The
上記のように構成されたステアリングホイール14は、ステアリングシャフトを中心として、把持部28の軸方向へ回転操作可能とされている。なお、各図において、ステアリングホイール14は、車両直進状態(直進操舵位置)のときの状態で示されている。
The
次に、制御装置12の構成について説明することとする。制御部20は、図示しない車載ECU(Electronic Control Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を備えている。そして、制御部20は、車両10の運転状態を手動運転と自動運転に切り替えることが可能とされていると共に、自動運転時において車両10に対して各種制御を行っている。
Next, the configuration of the
詳しくは、制御部20には、車両10に配置された各種センサが電気的に接続されていると共に、制御部20は、ROMに記憶された各種プログラムを実行可能とされている。そして、制御部20は、これらのセンサから得られた車両10の周辺状況に基づき、パワーユニットを含む駆動部44、操舵部22及びブレーキを含む制動部46を制御して、アクセル量、ブレーキ量、操舵角を調節することによって車両10の運動を制御可能とされている。
Specifically, various sensors arranged in the
なお、制御部20は、ステアリングホイール14に設けられた切替スイッチ42と電気的に接続されており、切替スイッチ42を操作することで、自動運転の開始や終了を制御することが可能となっている。
The
また、ステアリングホイール14には、ステアリングホイール14の回転を検知して検知信号を出力可能な回転センサ48が設けられていると共に、回転センサ48は、制御部20に電気的に接続されている。そして、制御部20は、車両10の自動運転時において回転センサ48から検知信号が出力されると、車両10の自動運転を終了するようになっている。すなわち、車両10の自動運転時において、運転者24がステアリングホイール14を操作すると、車両10は、手動運転に切り替わるようになっている。
Further, the
圧電センサ16は、把持部28の延在方向に沿って等間隔に複数(一例として8個)配置されており、これらの圧電センサ16は、それぞれ制御部20と電気的に接続されている。そして、運転者24が把持部28を把持すると、運転者24が把持している箇所に位置する圧電センサ16が押圧されて、圧電センサ16から検知信号が制御部20のRAMに出力されるようになっている。つまり、制御部20のRAMには、把持部28における運転者24が把持している箇所が一時的に記憶されるようになっている。なお、圧電センサ16から検知信号が制御部20に入力されない状態、すなわち運転者24が把持部28を把持していない状態が、予め定められた所定時間(一例として、65[秒])継続した場合には、制御部20の制御によって車両10が安全な位置に停止するようになっている。
A plurality of (8 pieces as an example)
液晶モニタ18は、着座状態の運転者24から視認可能となるようにボス部30に設けられており、図4(A)に示されるように、車両10の自動運転時において、把持位置表示部50、把持時間表示部52及び指定時間表示部54が表示されるようになっている。
The liquid crystal monitor 18 is provided on the
把持位置表示部50は、把持部28を模した円環状とされていると共に、基本的には全体が点線で表示されているものの、運転者24による把持部28の把持位置に対応する部分が実線部50Aで表示されるようになっている。詳しくは、液晶モニタ18は、制御部20と電気的に接続されており、RAMから圧電センサ16の検知結果に基づいて入力される信号に基づき、液晶モニタ18のCPU(Central Processing Unit)で把持位置表示部50における実線部50Aが決定されるようになっている。
The grip
また、制御部20のRAMには、予め定められた所定時間毎(一例として0.5[秒]毎)の運転者24による把持部28の把持位置が記憶されるようになっており、当該把持位置が一定状態にあるときに、把持時間表示部52には、当該把持位置が一定である時間(把持時間)が分単位で表示されるようになっている。
Further, the RAM of the
ここで、本実施形態では、図4(B)に示されるように、以下の条件を満たした状態において、液晶モニタ18によって、運転者24にステアリングホイール14に対する接触動作が指示されるようになっている。
Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 4B, the liquid crystal monitor 18 instructs the
なお、上記条件としては、第1の条件として、運転者24による把持部28の把持位置が、予め定められた所定時間(一例として、10[分])以上変化が無い場合が挙げられる。また、第2の条件として、運転者24による把持部28の把持位置が所定時間内で変化している場合でかつ自動運転が予め定められた所定時間(一例として、30[分])以上継続している場合が挙げられる。
As the above condition, as the first condition, there is a case where the gripping position of the gripping
上記条件を満たすと、把持時間表示部52の表示が消えると共に、指定時間表示部54に予め定められた指定時間(一例として、30[秒])が表示されるようになっている。また、把持位置表示部50には、実際の把持位置と異なる部分が実線部50Bで表示されると共に、当該部分の周辺部に把持位置指定表示部56(一例として、矢印)が表示されるようになっている。
When the above conditions are satisfied, the display of the gripping
そして、指定時間表示部54に表示された指定時間内に、把持部28における把持位置表示部50に示された把持位置(実線部50A)に対応する部分を運転者24が把持した場合には、車両10の自動運転状態が維持されるようになっている。すなわち、制御部20は、運転者24が、指定時間内に把持部28における実線部50Aに対応する部分を把持すると、車両10の自動運転の続行を許可するようになっている。なお、指定時間表示部54に表示される数字は、1[秒]経過毎に1つ減らされる(カウントダウンされる)ようになっている。
Then, when the
一方、指定時間表示部54に表示された指定時間内に、把持部28における把持位置表示部50に示された把持位置を運転者24が把持しなかった場合には、車室58内に配置されたスピーカ60(図7参照)からステアリングホイール14の操作(ハンドル操作)を促す警報が発せられるようになっている。
On the other hand, if the
なお、この警報は、運転者24にステアリングホイール14に対する接触動作が指示されない場合であっても、予め定められた所定時間(一例として、10[分])以内に自動運転が終了する場合にも発せられるようになっている。
Even if the
そして、警報から予め定められた所定時間(一例として、10[秒])以内にハンドル操作が行われた場合には、車両10は手動運転に切り替わり、警報から所定時間以内にハンドル操作が行われなかった場合には、制御部20の制御によって車両10が安全な位置に停止するようになっている。
If the steering wheel is operated within a predetermined time (for example, 10 [seconds]) from the alarm, the
(本実施形態の作用及び効果)
次に、本実施形態の作用及び効果を説明する。
(Action and effect of this embodiment)
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
本実施形態では、図1に示されるように、ステアリングホイール14の一部を構成しかつ運転者24が把持可能な把持部28に圧電センサ16が設けられており、圧電センサ16によって運転者24による把持部28の把持位置が検出される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the
ところで、車両10が自動運転状態であっても、運転者24は車両10の手動運転に即座に対応可能であることが好ましい。しかしながら、運転者24がステアリングホイール14の把持部28を把持している状態であっても、運転者24による把持部28の把持位置が一定である状態では、運転者24が手動運転に対応可能な状態であるか否かを判定するのは困難である。
By the way, even if the
ここで、本実施形態では、液晶モニタ18と制御部20とを備えている。そして、運転者24による把持部28の把持位置が予め定められた時間が経過しても変化しない場合には、液晶モニタ18によって、運転者24に指定時間以内でのステアリングホイール14に対する接触動作が指示される。
Here, in the present embodiment, the liquid crystal monitor 18 and the
具体的には、図4(A)に示されるように、把持時間表示部52に表示される把持時間が10[分]になっても把持位置に変化が無い場合には、把持時間表示部52の表示が消える。そして、図4(B)に示されるように、指定時間表示部54に指定時間として30[秒]が表示される。また、把持位置表示部50に実線部50Aに代わって実線部50Bが表示されると共に、液晶モニタ18に把持位置指定表示部56が表示されて、運転者24に把持部28の把持位置が指示される。
Specifically, as shown in FIG. 4A, when the gripping position does not change even when the gripping time displayed on the gripping
一方、制御部20では、運転者24によるステアリングホイール14の接触動作が指定時間内に行われると、車両10の自動運転の続行が許可される。
On the other hand, in the
以下、図3に示されるフローチャートを用いて、制御部20による制御フローの一例について説明していくこととする。
Hereinafter, an example of the control flow by the
車両10の自動運転中において、この制御フローが開始されると、ステップS100では、所定時間(0.5[秒])毎にステアリングホイール14の把持状態、すなわち運転者24による把持部28の把持位置が検出される。
When this control flow is started during the automatic driving of the
次に、ステップS102では、運転者24による把持部28の把持位置が所定時間(10[分])内に変化しているか否かが判定される。そして、運転者24による把持部28の把持位置が所定時間内に変化していないと判定された場合には、ステップS104に進み、当該把持位置が所定時間内に変化していると判定された場合には、ステップS108に進む。
Next, in step S102, it is determined whether or not the gripping position of the gripping
ステップS104では、図4(B)に示されるように、液晶モニタ18によって、運転者24にステアリングホイール14に対する接触動作が指示される。
In step S104, as shown in FIG. 4B, the liquid crystal monitor 18 instructs the
次に、ステップS106では、指定時間(30[秒])以内に運転者24によるステアリングホイール14に対する接触動作が終了したか否かが判定される。そして、指定時間以内に運転者24によるステアリングホイール14に対する接触動作が終了したと判定された場合には、ステップS100に戻り、指定時間以内に運転者24によるステアリングホイール14に対する接触動作が終了していないと判定された場合には、ステップS112に進む。
Next, in step S106, it is determined whether or not the contact operation with the
一方、ステップS108では、車両10の自動運転が所定時間(30[分])以上継続しているか否かが判定される。そして、車両10の自動運転が所定時間以上継続していると判定された場合には、上述したステップS104に進み、車両10の自動運転が所定時間以上継続していないと判定された場合には、ステップS110に進む。
On the other hand, in step S108, it is determined whether or not the automatic driving of the
ステップS110では、車両10の自動運転が所定時間(10[分])以内に終了するか否かが判定される。そして、車両10の自動運転が所定時間以内に終了すると判定された場合には、ステップS112に進み、車両10の自動運転が所定時間以内に終了しないと判定された場合には、ステップS100に戻る。
In step S110, it is determined whether or not the automatic driving of the
ステップS112では、スピーカ60から運転者24にステアリングホイール14のハンドル操作を促す警報が発せられる。
In step S112, the
次に、ステップS114では、所定時間(10[秒])以内にハンドル操作が行われたかが否かが判定される。そして、所定時間以内にハンドル操作が行われたと判定された場合には、ステップS116に進み、車両10が手動運転に切り替わって、上記制御フローが終了する。
Next, in step S114, it is determined whether or not the steering wheel operation has been performed within a predetermined time (10 [seconds]). If it is determined that the steering wheel operation has been performed within a predetermined time, the process proceeds to step S116, the
一方、所定時間以内にハンドル操作が行われていないと判定された場合には、ステップS118に進み、制御部20の制御によって車両10が安全な位置に停止して、上記制御フローが終了する。
On the other hand, if it is determined that the steering wheel has not been operated within a predetermined time, the process proceeds to step S118, the
以上、説明したように、本実施形態に係る制御装置12によれば、運転者24の意識状態に対して直接的に関係する入力によって、運転者24が手動運転に対応可能な状態が担保された状態において、車両10の自動運転状態が維持されることとなる。その結果、車両10の自動運転中において運転者24が手動運転可能であるか否かの判定の精度を確保することができる。
As described above, according to the
なお、上述した第1実施形態では、液晶モニタ18によって運転者24にステアリングホイール14に対する接触動作が指示されていたが、液晶モニタ18の代わりに運転者24が視認可能なディスプレイ等を用いてもよい。
In the first embodiment described above, the liquid crystal monitor 18 has instructed the
<第2実施形態>
以下、図5を用いて、本発明に係る車両制御装置の第2実施形態について説明する。なお、上述した第1実施形態と同一構成部分については同一番号を付してその説明を省略する。
<Second Embodiment>
Hereinafter, a second embodiment of the vehicle control device according to the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those of the first embodiment described above will be assigned the same number and the description thereof will be omitted.
本実施形態に係る車両制御装置としての「制御装置60」は、図5(A)に示されるように、液晶モニタ18に、把持位置表示部50の代わりに押圧位置表示部62が表示される点に特徴がある。
As shown in FIG. 5A, in the "
具体的には、押圧位置表示部62は、ステアリングホイール14の中央部、すなわちボス部30、スポーク部32、34、36、切替スイッチ42及びターンシグナルスイッチ38、40の外形を模したものとなっている。
Specifically, the pressing
また、本実施形態では、図5(B)に示されるように、指定時間表示部54に指定時間が表示されるときに、押圧位置表示部62における切替スイッチ42及びターンシグナルスイッチ38、40に対応する箇所の何れかの近傍に押圧位置指定表示部64が表示されるようになっている。なお、押圧位置指定表示部64は、一例として、集中線、矢印及び「PUSH」を組み合わせたものとなっている。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 5B, when the designated time is displayed on the designated
そして、本実施形態では、指定時間表示部54に表示された指定時間内に、押圧位置指定表示部64で指定された切替スイッチ42及びターンシグナルスイッチ38、40の何れか1つを運転者24が押圧することで、車両10の自動運転状態が維持されるようになっている。なお、切替スイッチ42及びターンシグナルスイッチ38、40は、指定時間表示部54に指定時間が表示されている状態において、本来の機能が停止された状態となっている。
Then, in the present embodiment, within the designated time displayed on the designated
上記のように構成された制御装置60では、上述した第1実施形態と基本的に同様の作用並びに効果を奏する。また、本実施形態では、ステアリングホイール14に設けられた既存のスイッチによって、車両10の自動運転中において運転者24が手動運転可能であるか否かの判定を行うことができる。
The
さらに、本実施形態に係る上記構成は、上述した第1実施形態と組み合わせることで、運転者24が、指定時間以内に把持位置表示部50に示された部分を把持できなかった場合のバックアップとして用いることができる。なお、運転者24が手動運転可能であるか否かの判定には、上述したもの以外の既存のスイッチを用いてもよいし、別途専用のスイッチを設けてもよい。
Further, the above configuration according to the present embodiment can be combined with the above-mentioned first embodiment as a backup when the
<第3実施形態>
以下、図6及び図7を用いて、本発明に係る車両制御装置の第3実施形態について説明する。なお、上述した第1実施形態と同一構成部分については同一番号を付してその説明を省略する。
<Third Embodiment>
Hereinafter, a third embodiment of the vehicle control device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. The same components as those of the first embodiment described above will be assigned the same number and the description thereof will be omitted.
本実施形態に係る車両制御装置としての「制御装置70」は、シート26に圧力センサ72が内蔵されている点に特徴がある。
The "
具体的には、圧力センサ72は、シート26におけるシートバック74の車両上方側の部分に設けられており、所定の圧力が作用すると検知信号を制御部20に出力するようになっている。なお、圧力センサ72は、ヘッドレスト76に設けられていてもよい。
Specifically, the
また、本実施形態では、指定時間表示部54に指定時間が表示されるときに、運転者24の把持部28の把持位置に関わらず、把持位置表示部50における把持部28の車両上方側の部分に対応する2箇所が実線部50Bとして表示されるようになっている。
Further, in the present embodiment, when the designated time is displayed on the designated
そして、本実施形態では、指定時間表示部54に表示された指定時間内に、把持部28における実線部50Bに対応する部分を運転者24が把持すると共に、圧力センサ72からの検知信号が制御部20に入力されることで、制御部20が車両10の自動運転の続行を許可するようになっている。
Then, in the present embodiment, the
上記のように構成された制御装置70では、上述した第1実施形態と基本的に同様の作用並びに効果を奏する。また、本実施形態では、車両10の自動運転中において運転者24が手動運転可能であるか否か判定しつつ、運転者24の背中等を伸ばして運転者24をリフレッシュさせることができる。
The
10 車両
12 制御装置(車両制御装置)
14 ステアリングホイール
16 圧電センサ(検出部)
18 液晶モニタ(指示部)
20 制御部
28 把持部
60 制御装置(車両制御装置)
70 制御装置(車両制御装置)
10
14
18 LCD monitor (indicator)
20
70 Control device (vehicle control device)
Claims (1)
前記把持位置が予め定められた時間が経過しても変化しない場合に前記運転者に指定時間以内での前記ステアリングホイールに対する接触動作を指示する指示部と、
前記接触動作が前記指定時間以内に行われた場合に車両の自動運転状態を続行可能とする制御部と、
を有する車両制御装置。 A detection unit that constitutes a part of the steering wheel and is provided in a grip portion that can be gripped by the driver and can detect the grip position of the grip portion by the driver.
An instruction unit that instructs the driver to perform a contact operation with the steering wheel within a specified time when the gripping position does not change even after a predetermined time has elapsed.
A control unit that enables the vehicle to continue the automatic driving state when the contact operation is performed within the specified time.
Vehicle control device with.
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