JP7121714B2 - 車両制御システム - Google Patents

Description

本発明は、車両制御システムに関する。

乗員が表示装置の画面を操作することで、車両の車幅方向の走行位置を変更可能な車両制御システムが公知である（例えば、特許文献１）。

国際公開第２０１９／０５８４６５号

上記の従来技術では、車両の車幅方向の走行位置を変更するために、乗員が表示装置の画面に対して複雑な操作を行う必要があり、乗員が表示装置に十分に接近することが求められる。そのため、乗員が表示装置から離れている時に、車両の車幅方向の走行位置を変更することが困難であった。

また、上記の従来技術では、乗員が車両の車幅方向の走行位置を予め設定しておくことが求められる。そのため、車両が走行している時に、車両の車幅方向の走行位置を変更することが困難であった。

本発明は、以上の背景を鑑み、乗員が操作子から離れている時や車両が走行している時でも、車両の車幅方向の走行位置を容易に変更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、転舵制御を実行可能な車両（２）に用いられる車両制御システム（１）であって、乗員（Ｘ）による運転操作を受け付ける操作子（１０）と、前記操作子に対する車幅方向一方側及び他方側のいずれか一方からの接触操作を検出する接触センサ（３５～３７）と、前記転舵制御が可能な状態にて前記接触センサが前記接触操作を検出した場合に、車両が走行している走路（Ｌ１）内において車両の車幅方向の走行位置を変更する走行制御部（１２）とを備えている。

この態様によれば、操作子に対する簡単な接触操作によって、車両の車幅方向の走行位置を変更することができる。そのため、乗員が操作子から離れている時でも、車両の車幅方向の走行位置を容易に変更することができる。また、前記転舵制御が可能な状態にて操作子に対する接触操作を行うことで、車両の車幅方向の走行位置を変更することができる。つまり、車両が走行している時でも、車両の車幅方向の走行位置を容易に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、車両が走行している走路内における基準位置（ＳＰ）と、車両が走行している走路内において前記基準位置から車幅方向一方側にずれた第１オフセット位置（ＯＰ１）と、車両が走行している走路内において前記基準位置から車幅方向他方側にずれた第２オフセット位置（ＯＰ２）と、を設定する走行位置設定部（７１）を備え、前記走行制御部は、車両が前記基準位置を走行している状態で前記接触センサが前記接触操作を検出した場合に、車両の車幅方向の走行位置を前記基準位置から前記第１オフセット位置又は前記第２オフセット位置に変更しても良い。

このように３つの位置の間で車両を移動させることで、車両の車幅方向の走行位置を比較的大きく変更することができる。そのため、操作子に対する接触操作に応じて車両の車幅方向の走行位置が変更されたことを、乗員が認識しやすくなる。

上記の態様において、前記走行位置設定部は、車両が走行している走路の幅（ＬＷ）が広くなるのに応じて、前記基準位置から前記第１オフセット位置及び前記第２オフセット位置までのオフセット幅（ＯＷ１、ＯＷ２）を広くしても良い。

この態様によれば、車両が走行している走路の幅に応じた適切なオフセット幅を設定することができる。そのため、車両の車幅方向の走行位置が過度に変更されて、乗員が不安を感じるのを抑制することができる。

上記の態様において、前記走行制御部は、車両が前記第１オフセット位置又は前記第２オフセット位置を走行している状態で所定の地点を車両が通過した場合に、車両の車幅方向の走行位置を前記第１オフセット位置又は前記第２オフセット位置から前記基準位置に戻しても良い。

この態様によれば、適切なタイミングで、車両の車幅方向の走行位置を第１オフセット位置又は第２オフセット位置から基準位置に戻すことができる。

上記の態様において、前記接触センサが前記接触操作を検出し、且つ、車両が走行している走路の幅が所定の基準幅未満である場合に、前記走行制御部は、車両が走行している走路内において車両の車幅方向の走行位置を変更するとともに、車両を減速させても良い。

この態様によれば、乗員の２つの意思（車両の車幅方向の走行位置を変更したいという意思と車両を減速させたいという意思）を、操作子に対する１回の接触操作によって車両制御に反映させることができる。これにより、車両制御システムの利便性を高めることができる。

上記の態様において、前記接触センサが前記接触操作を検出し、且つ、走路外の空間（Ｚ）が所定の減速条件を満たす場合に、前記走行制御部は、車両が走行している走路内において車両の車幅方向の走行位置を変更するとともに、車両を減速させても良い。

この態様によれば、乗員の２つの意思（車両の車幅方向の走行位置を変更したいという意思と車両を減速させたいという意思）を、操作子に対する１回の接触操作によって車両制御に反映させることができる。これにより、車両制御システムの利便性を高めることができる。

上記の態様において、前記接触センサが前記接触操作を検出し、且つ、車両が走行している走路とこれに隣接する走路の間の区画線（Ｂ）から車両までの間隔（Ｇ）が所定の基準間隔未満である場合に、前記走行制御部は、車両が走行している走路からこれに隣接する走路（Ｌ２）へと車両の走路変更を実行しても良い。

この態様によれば、車両の車幅方向の走行位置が区画線ぎりぎりの位置に変更されるのを抑制しつつ、乗員の意思を車両制御に反映させることができる。

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車幅方向一方側からの前記接触操作を前記接触センサが検出した場合に、車両が走行している走路内において車両の車幅方向の走行位置を車幅方向他方側に変更し、前記操作子に対する車幅方向他方側からの前記接触操作を前記接触センサが検出した場合に、車両が走行している走路内において車両の車幅方向の走行位置を車幅方向一方側に変更しても良い。

この態様によれば、乗員が操作子に対して接触操作を行った方向と一致する方向に向かって、車両の車幅方向の走行位置が変更されることになる。そのため、車両の車幅方向の走行位置が変更される方向を乗員が直感的に認識しやすくなる。

上記の態様において、前記操作子は、回転可能に設けられたハブ部（３１）と、前記ハブ部の外周に同軸状に設けられたディスク部（３２）と、前記ディスク部の外周に配置されたリング部（３３）とを有し、前記接触センサは、前記リング部の外周部に設けられた静電容量センサによって前記接触操作を検出しても良い。

この態様によれば、接触センサによって操作子に対する接触操作を確実に検出することができる。

以上の構成によれば、乗員が操作子から離れている時や車両が走行している時でも、車両の車幅方向の走行位置を容易に変更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） 車両が走路を走行している状態を示す平面図

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、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接触センサである。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によって転舵制御及び加減速制御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。

＜車両２の走行位置の設定＞
図１に示すように、制御装置１１は、車両２の左右方向の走行位置（以下、「車両２の走行位置」と略称する）を設定する走行位置設定部７１を備えている。

図８を参照して、走行位置設定部７１は、車両２が走行している車線Ｌ１（車両２が走行している走路の一例）内における基準位置ＳＰと、車線Ｌ１内において基準位置ＳＰから左側（左右方向一方側）にずれた第１オフセット位置ＯＰ１と、車線Ｌ１内において基準位置ＳＰから右側（左右方向他方側）にずれた第２オフセット位置ＯＰ２と、を設定する。なお、他の実施形態では、走行位置設定部７１は、車線Ｌ１内において基準位置ＳＰから右側にずれた位置を第１オフセット位置ＯＰ１とし、車線Ｌ１内において基準位置ＳＰから左側にずれた位置を第２オフセット位置ＯＰ２としても良い。

走行位置設定部７１は、車線Ｌ１の幅ＬＷが広くなるのに応じて、基準位置ＳＰから第１オフセット位置ＯＰ１までのオフセット幅ＯＷ１及び基準位置ＳＰから第２オフセット位置ＯＰ２までのオフセット幅ＯＷ２を広くする。これにより、車線Ｌ１の幅ＬＷに応じた適切なオフセット幅ＯＷ１、ＯＷ２を設定することができる。そのため、車両２の走行位置が過度に変更されて、乗員Ｘが不安を感じるのを抑制することができる。

＜車両２の走行位置の変更＞
図５、図６、図８を参照して、車両２が自動運転モードで基準位置ＳＰを走行している状態で、乗員Ｘがリング部３３の外周部３３Ｃに対して右側（左右方向他方側）からタップ操作（例えば、シングルタップ操作やダブルタップ操作）を行うと、回転軸線Ａの右側に位置する第３静電容量センサ３７の静電容量が変化する。信号処理部１４は、回転軸線Ａの右側に位置する第３静電容量センサ３７からの検出信号に基づいて、乗員Ｘによるリング部３３の外周部３３Ｃに対する右側からのタップ操作を検出する。走行制御部１２は、信号処理部１４によって検出されたタップ操作の向きに応じて操舵装置４を制御し、車両２の走行位置を基準位置ＳＰから第１オフセット位置ＯＰ１に変更する。つまり、走行制御部１２は、車両２の走行位置を左側（左右方向一方側）に変更する。

一方で、車両２が自動運転モードで基準位置ＳＰを走行している状態で、乗員Ｘがリング部３３の外周部３３Ｃに対して左側（左右方向一方側）からタップ操作を行うと、回転軸線Ａの左側に位置する第３静電容量センサ３７の静電容量が変化する。信号処理部１４は、回転軸線Ａの左側に位置する第３静電容量センサ３７からの検出信号に基づいて、乗員Ｘによるリング部３３の外周部３３Ｃに対する左側からのタップ操作を検出する。走行制御部１２は、信号処理部１４によって検出されたタップ操作の向きに応じて操舵装置４を制御し、車両２の走行位置を基準位置ＳＰから第２オフセット位置ＯＰ２に変更する。つまり、走行制御部１２は、車両２の走行位置を右側（左右方向他方側）に変更する。

以上のように、走行制御部１２は、車両２が自動運転モードで走行している状態で、操作子１０に対する左側又は右側からのタップ操作を第３静電容量センサ３７が検出した場合に、車線Ｌ１内において車両２の走行位置を変更している。これにより、操作子１０に対する簡単な接触操作によって車両２の走行位置を変更することができるため、乗員Ｘが操作子１０から離れている時（例えば、操作子１０が第３位置Ｐ３にある時）でも車両２の走行位置を容易に変更することができる。また、車両２が自動運転モードで走行している時に操作子１０に対する接触操作を行うことで、車両２の走行位置を変更することができる。つまり、車両２が走行している時でも、車両２の走行位置を容易に変更することができる。

また、走行制御部１２は、車両２が基準位置ＳＰを走行している状態で第３静電容量センサ３７がタップ操作を検出した場合に、車両２の走行位置を基準位置ＳＰから第１オフセット位置ＯＰ１又は第２オフセット位置ＯＰ２に変更している。このように３つの位置の間で車両２を移動させることで、車両２の走行位置を比較的大きく変更することができる。そのため、操作子１０に対するタップ操作に応じて車両２の走行位置が変更されたことを、乗員Ｘが認識しやすくなる。なお、他の実施形態では、走行制御部１２は、車両２の走行位置を２つの位置又は４つ以上の位置の間で変更しても良いし、車両２の走行位置を無段階的に変更しても良い。

また、走行制御部１２は、操作子１０に対する右側からのタップ操作を第３静電容量センサ３７が検出した場合に、車線Ｌ１内において車両２の走行位置を左側に変更し、操作子１０に対する左側からのタップ操作を第３静電容量センサ３７が検出した場合に、車線Ｌ１内において車両２の走行位置を右側に変更している。即ち、走行制御部１２は、乗員Ｘが操作子１０に対して右側から左側に向かってタップ操作を行った場合には車両２の走行位置を左側に変更し、乗員Ｘが操作子１０に対して左側から右側に向かってタップ操作を行った場合には車両２の走行位置を右側に変更している。これにより、乗員Ｘが操作子１０に対してタップ操作を行った方向と一致する方向に向かって車両２の走行位置が変更されることになるため、車両２の走行位置が変更される方向を乗員Ｘが直感的に認識しやすくなる。なお、他の実施形態では、走行制御部１２は、操作子１０に対する左側からのタップ操作を第３静電容量センサ３７が検出した場合に、車線Ｌ１内において車両２の走行位置を左側に変更し、操作子１０に対する右側からのタップ操作を第３静電容量センサ３７が検出した場合に、車線Ｌ１内において車両２の走行位置を右側に変更しても良い。

また、リング部３３の外周部３３Ｃに設けられた第３静電容量センサ３７によって、操作子１０に対するタップ操作を検出している。そのため、操作子１０に対するタップ操作を確実に検出することができる。なお、他の実施形態では、第１静電容量センサ３５又は第２静電容量センサ３６によって操作子１０に対するタップ操作を検出しても良いし、静電容量センサ以外のセンサ（例えば、圧力センサ）によって操作子１０に対するタップ操作を検出しても良い。

本実施形態では、走行制御部１２は、操作子１０に対するタップ操作に応じて、車両２の走行位置を変更している。一方で、他の実施形態では、走行制御部１２は、操作子１０に対するタップ操作以外の接触操作（例えば、長押し操作やさすり操作等）に応じて、車両２の走行位置を変更しても良い。

本実施形態では、車両２が自動運転モードで走行している状態で、走行制御部１２が車両２の走行位置を変更している。すなわち、本実施形態では、走行制御部１２が転舵制御及び加減速制御の両方を自動的に実行可能な状態にて、走行制御部１２が車両２の走行位置を変更している。一方で、他の実施形態では、走行制御部１２が転舵制御を自動的に実行可能であり、且つ、乗員Ｘが加速操作及び減速操作の少なくとも一方を手動で実行可能な状態にて、走行制御部１２が車両２の走行位置を変更しても良い。

車両２が自動運転モードで基準位置ＳＰを走行している状態で、操作子１０に対する左側又は右側からのタップ操作を第３静電容量センサ３７が検出し、且つ、車線Ｌ１の幅ＬＷが所定の基準幅未満であったとする。このような場合に、走行制御部１２は、車両２の走行位置を基準位置ＳＰから第１オフセット位置ＯＰ１又は第２オフセット位置ＯＰ２に変更するとともに、車両２を減速させる。このような制御を実行することで、乗員Ｘの２つの意思（車両２の走行位置を変更したいという意思と車両２を減速させたいという意思）を、操作子１０に対する１回のタップ操作によって車両制御に反映させることができる。これにより、車両制御システム１の利便性を高めることができる。

車両２が自動運転モードで基準位置ＳＰを走行している状態で、操作子１０に対する左側又は右側からのタップ操作を第３静電容量センサ３７が検出し、且つ、車線Ｌ１、Ｌ２外の空間Ｚが所定の減速条件（例えば、車線Ｌ１、Ｌ２外の空間Ｚに特定のランドマーク又は風景が存在すること）を満たすとする。走行制御部１２は、車線Ｌ１、Ｌ２外の空間Ｚが所定の減速条件を満たすことを、外界認識装置４６が取得する周辺環境情報に基づいて認識する。このような場合に、走行制御部１２は、車両２の走行位置を基準位置ＳＰから第１オフセット位置ＯＰ１又は第２オフセット位置ＯＰ２に変更するとともに、車両２を減速させる。このような制御を実行することで、乗員Ｘの２つの意思（車両２の走行位置を変更したいという意思と車両２を減速させたいという意思）を、操作子１０に対する１回のタップ操作によって車両制御に反映させることができる。これにより、車両制御システム１の利便性を高めることができる。

車両２が第１オフセット位置ＯＰ１又は第２オフセット位置ＯＰ２を走行している状態で、車両２が所定の地点（例えば、交差点又はジャンクション）を通過したとする。走行制御部１２は、車両２が所定の地点を通過したことを、外界認識装置４６が取得する周辺環境情報に基づいて認識する。このような場合に、走行制御部１２は、車両２の走行位置を第１オフセット位置ＯＰ１又は第２オフセット位置ＯＰ２から基準位置ＳＰに戻す。これにより、適切なタイミングで、車両２の走行位置を第１オフセット位置ＯＰ１又は第２オフセット位置ＯＰ２から基準位置ＳＰに戻すことができる。なお、他の実施形態では、走行制御部１２は、車両２の走行位置を基準位置ＳＰから第１オフセット位置ＯＰ１又は第２オフセット位置ＯＰ２に変更した時とは逆側からのタップ操作を第３静電容量センサ３７が検出した場合に、車両２の走行位置を第１オフセット位置ＯＰ１又は第２オフセット位置ＯＰ２から基準位置ＳＰに戻しても良い。また、他の実施形態では、走行制御部１２は、自車両と周辺車両との相対位置関係が変化した場合に、車両２の走行位置を第１オフセット位置ＯＰ１又は第２オフセット位置ＯＰ２から基準位置ＳＰに戻しても良い。

車両２が自動運転モードで基準位置ＳＰを走行している状態で、操作子１０に対する左側又は右側からのタップ操作を第３静電容量センサ３７が検出し、且つ、車線Ｌ１とこれに隣接する車線Ｌ２（隣接する走路の一例）の間の区画線Ｂから車両２までの間隔Ｇが所定の基準間隔未満であったとする。このような場合に、走行制御部１２は、車線Ｌ１からこれに隣接する車線Ｌ２へと車両２の走路変更を実行する。これにより、車両２の走行位置が区画線Ｂぎりぎりの位置に変更されるのを抑制しつつ、乗員Ｘの意思を車両制御に反映させることができる。なお、他の実施形態では、上記のような場合に、走行制御部１２は、車両２の走路変更を実行せずに、車両２の走行位置を基準位置ＳＰのまま留めても良い。この場合、インターフェース制御部４１は、ディスプレイ４０等のユーザーインターフェースを用いて、間隔Ｇが所定の基準間隔未満であるために車両２の走行位置を変更できないことを乗員Ｘに知らせても良い。

本実施形態では、区画線Ｂで仕切られた車線Ｌ１を車両２の走路の一例としている。一方で、他の実施形態では、区画線Ｂで仕切られていない道路等を車両２の走路の一例としても良い。

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
３１ ：ハブ部
３２ ：ディスク部
３３ ：リング部
３５～３７：第１～第３静電容量センサ（接触センサの一例）
７１ ：走行位置設定部
ＳＰ ：基準位置
ＯＰ１ ：第１オフセット位置
ＯＰ２ ：第２オフセット位置
Ｌ１ ：車両が走行している車線（車両が走行している走路の一例）
Ｌ２ ：隣接する車線（隣接する走路の一例）
ＬＷ ：走路の幅
ＯＷ１ ：（基準位置から第１オフセット位置までの）オフセット幅
ＯＷ２ ：（基準位置から第２オフセット位置までの）オフセット幅
Ｚ ：走路外の空間
Ｂ ：区画線
Ｇ ：間隔
Ｘ ：乗員

Claims (8)

1. 転舵制御を実行可能な車両に用いられる車両制御システムであって、
   乗員による運転操作を受け付ける操作子と、
   前記操作子に対する車幅方向一方側及び他方側のいずれか一方からの接触操作を検出する接触センサと、
   前記転舵制御が可能な状態にて前記接触センサが前記接触操作を検出した場合に、車両が走行している走路内において車両の車幅方向の走行位置を変更する走行制御部とを備え、
   前記接触センサが前記接触操作を検出し、且つ、車両が走行している走路とこれに隣接する走路の間の区画線から車両までの間隔が所定の基準間隔未満である場合に、
   前記走行制御部は、車両が走行している走路からこれに隣接する走路へと車両の走路変更を実行することを特徴とする車両制御システム。
2. 車両が走行している走路内における基準位置と、車両が走行している走路内において前記基準位置から車幅方向一方側にずれた第１オフセット位置と、車両が走行している走路内において前記基準位置から車幅方向他方側にずれた第２オフセット位置と、を設定する走行位置設定部を備え、
   前記走行制御部は、車両が前記基準位置を走行している状態で前記接触センサが前記接触操作を検出した場合に、車両の車幅方向の走行位置を前記基準位置から前記第１オフセット位置又は前記第２オフセット位置に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. 前記走行位置設定部は、車両が走行している走路の幅が広くなるのに応じて、前記基準位置から前記第１オフセット位置及び前記第２オフセット位置までのオフセット幅を広くすることを特徴とする請求項２に記載の車両制御システム。
4. 前記走行制御部は、車両が前記第１オフセット位置又は前記第２オフセット位置を走行している状態で所定の地点を車両が通過した場合に、車両の車幅方向の走行位置を前記第１オフセット位置又は前記第２オフセット位置から前記基準位置に戻すことを特徴とする請求項２又は３に記載の車両制御システム。
5. 前記接触センサが前記接触操作を検出し、且つ、車両が走行している走路の幅が所定の基準幅未満である場合に、前記走行制御部は、車両が走行している走路内において車両の車幅方向の走行位置を変更するとともに、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. 前記接触センサが前記接触操作を検出し、且つ、走路外の空間が所定の減速条件を満たす場合に、前記走行制御部は、車両が走行している走路内において車両の車幅方向の走行位置を変更するとともに、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。
7. 前記走行制御部は、
   前記操作子に対する車幅方向一方側からの前記接触操作を前記接触センサが検出した場合に、車両が走行している走路内において車両の車幅方向の走行位置を車幅方向他方側に変更し、
   前記操作子に対する車幅方向他方側からの前記接触操作を前記接触センサが検出した場合に、車両が走行している走路内において車両の車幅方向の走行位置を車幅方向一方側に変更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. 前記操作子は、
   回転可能に設けられたハブ部と、
   前記ハブ部の外周に同軸状に設けられたディスク部と、
   前記ディスク部の外周に配置されたリング部とを有し、
   前記接触センサは、前記リング部の外周部に設けられた静電容量センサによって前記接触操作を検出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。

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