JP7190994B2 - 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。

操作子であるステアリングホイールのリング部に圧電素子を設け、乗員がリング部に加える圧力に基づいて、車両の加減速及び操舵を制御す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

低速走行（徐行）を行なう場合、乗員は操作子を微小量操作する必要があり、運転技能が低い乗員にとっては操作が難しいことがある。

本発明は、以上の背景を鑑み、車両制御システムにおいて、乗員による運転操作を容易に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、乗員による減速操作及び操舵操作を受け付ける操作子（１０）と、前記操作子から出力される信号に応じて車両を減速制御及び操舵制御する制御装置（１１）とを有し、前記操作子は、前記乗員による第１減速操作を検出する第１検出部（２９、３９）と、前記乗員による前記第１減速操作と異なる態様の第２減速操作を検出する第２検出部（３５、３６）とを有し、前記制御装置は、前記第１検出部からの信号に対して減速制御及び停車制御を実行し、前記第２検出部からの信号に対して減速制御を実行する一方、停車制御は実行しない。

この態様によれば、乗員は第２減速操作を行うことで、車両を停車させることなく車両を低速で走行させることができる。また、乗員は第１減速操作を行うことによって、車両を停車させることができる。これにより、車両制御システムは、乗員による運転操作を容易にすることができる。

上記の態様において、前記操作子は、ステアリングホイールであり、前記ステアリングホイールは、所定の回転軸線を中心として回転可能に車体（１５）に支持されると共に、前記回転軸線に沿った方向に変位可能に前記車体に支持され、前記第１検出部は、前記ステアリングホイールの前記回転軸線に沿った方向の荷重又は変位を検出するセンサ（２９、３９）であり、乗員による前記ステアリングホイールの前記回転軸線に沿った押し引き操作である前記第１減速操作を検出し、前記第２検出部は、前記ステアリングホイールに設けられた接触センサ（３５、３６）であり、乗員による前記接触センサへの接触操作である前記第２減速操作を検出するとよい。

この態様によれば、乗員は接触センサに対して操作を行うことで、車両を停車させることなく車両を低速で走行させることができる。また、乗員はステアリングホイールを回転軸線に沿った方向に変位させることによって、車両を停車させることができる。

上記の態様において、前記制御装置は、前記第２検出部からの信号に対して前記減速制御を実行した後、前記減速制御を実行した後の車速を維持するとよい。

この態様によれば、制御装置は、第２検出部からの信号に対して減速制御を実行した場合に減速制御を終了した後の車速を維持するため、車両は停車することなく走行を継続することができる。

上記の態様において、前記制御装置は、前記第２検出部からの信号に応じて自動運転モードと手動運転モードとを切り換え、前記自動運転モードである場合に前記第２検出部からの信号に基づいて前記減速制御を実行するとよい。

この態様によれば、乗員は第２検出部を操作することによって、制御装置の制御態様を自動運転モードと手動運転モードとの間で切り換えることができる。また、制御装置は、自動運転モードにおいて、乗員の操作に応じて車両を減速させることができる。

上記の態様において、前記操作子は、ディスプレイ（４０）を有し、前記制御装置は、前記ディスプレイに車速に応じて変形する図形（８１）を表示し、車速の低下に応じて前記図形の面積を減少させるとよい。

この態様によれば、乗員はディスプレイに表示された図形から速度を認識することができる。

上記の態様において、前記制御装置は、前記停車制御の実行時に、前記図形を前記停車制御に対応した形状にするとよい。

この態様によれば、乗員はディスプレイに表示された図形を見て、停車制御が実行中であることを認識することができる。

上記の態様において、前記制御装置は、車両が停車したときに、前記図形を前記ディスプレイから消すとよい。

この態様によれば、乗員はディスプレイを確認することによって車両が停車していることを認識することができる。

上記の態様において、前記制御装置は、車速が所定の閾値以下であり、かつ減速するための前記第１減速操作を検出した場合に、前記停車制御を実行するとよい。

この態様によれば、車両は閾値以下まで減速した後に停車制御を開始する。すなわち、車速が閾値より大きい場合には、乗員が第１減速操作を行っても停車制御は実行されない。

上記の態様において、前記乗員の顔の向き又は視線方向を検出する乗員監視装置（２６）と、カメラ（４７）及びセンサ（４８）を含む複数の車載機器とを更に備え、前記制御装置は、前記停車制御を実行して前記車両が停車したときに、前記乗員の前記顔の向き又は前記視線方向に基づいて、前記車載機器の内で予め設定された前記車載機器への電力供給を停止するとよい。

この態様によれば、車両が停車した後に特定の車載機器への電力供給が停止される。これにより、電力消費量を低減することができる。乗員の顔の向き又は視線方向は、乗員の運転継続と関係がある。例えば、乗員の顔の向き又は視線方向が前方を向いていない場合は、その直後に車両が発進する可能性が低いと推定することができる。そのため、乗員の顔の向き又は視線方向に基づいて、車両の停止が一時的なものか否かを推定することができる。

以上の構成によれば、車両制御システムにおいて、乗員による運転操作を容易にすることができる。

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） 第１減速操作及び第２減速操作に対する制御装置の制御手順を示すフロー図 （Ａ）～（Ｄ）ディスプレイに表示される図形を示す説明図

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、接触センサ（タッチセンサ）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。

＜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。

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。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に対する運転操作＞
操作子１０は、手動運転モード及び自動運転モードにおいて、乗員Ｘによる加減速操作及び操舵操作を受け付ける。加減速操作は、第１加減速操作と第２加減速操作とを含む。操作子１０は、乗員Ｘによる第１加減速操作を検出する第１検出部と、乗員Ｘによる第１加減速操作と異なる態様の第２加減速操作を検出する第２検出部とを有する。第１加減速操作は第１加速操作と第１減速操作とを含み、第２加減速操作は第２加速操作と第２減速操作とを含む。第１加減速操作は、操作子１０を回転軸線Ａに沿って前方に押し込む押し込み操作と、操作子１０を回転軸線Ａに沿って後方に引き出す引き出し操作とを含む押し引き操作である。本実施形態では、第１加速操作が操作子１０の前方への押し込み操作に対応し、第１減速操作が操作子１０の後方への引き出し操作に対応する。第１検出部は、力覚センサ３９及び位置センサ２９の少なくとも一方を含む。制御装置１１の信号処理部１４は、力覚センサ３９及び位置センサ２９の少なくとも一方からの信号に基づいて第１加減速操作を検出する。本実施形態では、制御装置１１の信号処理部１４は、力覚センサ３９からの信号に基づいて第１加減速操作を検出する例について説明する。

第２加減速操作は、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。第２検出部は、第１静電容量センサ３５及び第２静電容量センサ３６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。本実施形態では、第２加速操作が操作子１０のリング部３３の正面部３３Ａへの接触操作に対応し、第２減速操作がリング部３３の背面部３３Ｂへの接触操作に対応する。

第１加減速操作は、操作子１０を前後に移動させる操作である。一方、第２加減速操作は、操作子１０に接触することによる運転操作であるため、第２加減速操作における操作子１０の前後への移動量は０であるか、極めて小さい。このように第１加減速操作を回転操作又は移動操作とし、第２加減速操作を接触操作とすることで、第１加減速操作と第２加減速操作とを明確に区別し、両者の混同を回避することができる。

走行制御部１２は、力覚センサ３９が前方への荷重を検出している間、すなわち第１加減速操作の押し込み操作（第１加速操作）が検出されている間、加速制御を実行する。走行制御部１２は、加速制御において、駆動装置５を制御し、車両２を加速させる。走行制御部１２は、加速制御において、加速を継続する。これにより、乗員Ｘが押し込み操作を行っている間、すなわち操作子１０を前側に押し込んでいる間、車両２は加速し続ける。走行制御部１２は、加速制御において、力覚センサ３９が検出した前方への荷重の値が大きいほど、加速度を増加させてもよい。また、走行制御部１２は、加速制御において、位置センサ２９が検出した操作子１０の中立位置に対する前方への移動量が大きいほど、加速度を増加させてもよい。走行制御部１２は、加速制御の実行中において、乗員Ｘによる押し込み操作を検出しなくなった場合、すなわち押し込み操作が終了した場合に、加速制御を終了する。

走行制御部１２は、力覚センサ３９が後方への荷重を検出している間、すなわち第１加減速操作の引き出し操作（第１減速操作）が検出されている間、第１減速制御を実行する。走行制御部１２は、第１減速制御において、駆動装置５を制御し、車両２を減速させる。走行制御部１２は、第１減速制御において、減速を継続する。これにより、乗員Ｘが引き出し操作を行っている間、すなわち操作子１０を後側に引き出している間、車両２は減速し続ける。走行制御部１２は、第１減速制御において、力覚センサ３９が検出した後方への荷重の値が大きいほど、減速度を増加させてもよい。また、走行制御部１２は、第１減速制御において、位置センサ２９が検出した操作子１０の中立位置に対する後方への移動量が大きいほど、減速度を増加させてもよい。走行制御部１２は、減速制御の実行中において、乗員Ｘによる引き出し操作を検出しなくなった場合、すなわち引き出し操作が終了した場合に、減速制御を終了する。

走行制御部１２は、車速が所定の閾値以下であり、かつ減速するための第１減速操作である引き出し操作を検出した場合に、停車制御を実行する。閾値は、車速が低速であることを検出するために設定された値であり、例えば３～５ｋｍ／ｈである。これにより、乗員Ｘは第１減速操作である操作子１０の引き出し操作を継続することによって、車両２を減速させ、最終的に車両２を停車させることができる。

走行制御部１２は、第１加速操作及び第１減速操作のいずれも検出されていないとき、定速制御を実行する。走行制御部１２は、定速制御において、目標車速を設定し、車速が目標車速となるように駆動装置５を制御する。目標車速は、例えば第１加減速操作が終了したとき、すなわち第１加速制御又は第２減速制御が終了したときの車速が設定されるとよい。

走行制御部１２は、第２加速操作である正面部３３Ａへの接触操作に対して第２加速制御を実行し、第２減速操作である背面部３３Ｂへの接触操作に対して第２減速制御を実行する。正面部３３Ａへの接触操作に対する第２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。背面部３３Ｂへの接触操作に対する第２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、及び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とを含む。

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。他の実施形態では、走行制御部１２は、第２加減速制御である正面部３３Ａへの接触操作に対して減速制御を実行し、第２加減速制御である背面部３３Ｂへの接触操作に対して加速制御を実行してもよい。

目標車速は、下限値及び上限値によって規定される所定の範囲で変更可能である。目標車速の下限値は、０より大きい値に設定され、例えば３～５ｋｍ／ｈに設定される。これにより、走行制御部１２は、第２減速操作である背面部３３Ｂへの接触操作に対して第２減速制御を実行しても目標車速を下限値より低下させることはできず、車速を０ｋｍ／ｈにすることはない。すなわち、乗員Ｘが第２減速操作である背面部３３Ｂへの接触操作を繰り返しても、走行制御部１２は第２減速操作に対して停止制御を実行せず、車両２は停車しない。

以上より、制御装置１１の走行制御部１２は、第１検出部である力覚センサ３９又は位置センサ２９からの信号に対して第１加減速制御及び停車制御を実行し、第２検出部である第１及び第２静電容量センサ３５、３６からの信号に対して第２加減速制御を実行する一方、停車制御は実行しない。乗員Ｘは第１減速操作である操作子１０の引き出し操作を行うことによって車両２を停車させることができる。一方、乗員Ｘは第２加減速操作である背面部３３Ｂへの接触操作を行っても車両２を停車させることはできない。そのため、車両２を停車させたい場合には、乗員Ｘは第１減速操作である操作子１０の引き出し操作を行うことによって車両２を減速させる。また、車両２を停車させずに徐行させたい場合には、乗員Ｘは第２加減速操作である正面部３３Ａ又は背面部３３Ｂへの接触操作を行うことによって車両２の速度を調節するとよい。ここで、徐行とは、例えば３～１０ｋｍ／ｈの低速での走行をいう。乗員Ｘは第２加減速操作を行うことで、車両２を停車させることなく車両２を低速で走行させることができるため、徐行における速度調節操作が容易である。

図８は、第１減速操作及び第２減速操作に対する制御装置の制御手順の一例を示すフロー図である。最初に、制御装置１１は、力覚センサ３９からの信号に基づいて第１減速操作が検出されているか否かを判定する（Ｓ１）。第１減速操作が検出されている場合（Ｓ１の判定結果がＹｅｓ）、制御装置１１は第１減速制御を実行する（Ｓ２）。制御装置１１は、第１減速制御において、第１減速制御が検出されている間、駆動装置５を制御して車両２を減速させる。制御装置１１は、第１減速制御を実行した結果、車速が０であるか否かを判定する（Ｓ３）。車速が０である場合（Ｓ３の判定結果がＹｅｓ）、車両は呈ししており、制御装置１１による制御はリターンに進む。車速が０でない場合、制御装置１１は第１減速操作が終了したか否かを判定し（Ｓ４）、第１減速操作が終了していない場合（Ｓ４の判定がＮｏ）には第１減速制御を継続する（Ｓ２）。

制御装置１１は、第１減速操作が終了したことを検出した場合（Ｓ４の判定がＹｅｓ）、そのときの車速が所定の閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ５）。車速が閾値以下である場合（Ｓ５の判定結果がＹｅｓ）、制御装置１１は第１～第３静電容量センサ３５～３７からの信号に基づいて操作子１０が乗員Ｘによって把持されているか否かを判定する（Ｓ６）。操作子１０が乗員Ｘによって把持されていない場合（Ｓ６の判定結果がＮｏ）、制御装置１１は停車制御を実行する（Ｓ７）。制御装置１１は、停車制御において、外界認識装置４６からの信号に基づいて駐車領域を特定し、或いは停車させるべき路肩を特定して車両を停車させるとよい。

Ｓ１の判定において、第１減速操作が検出されていない場合（Ｓ１の判定結果がＮｏｓ）、制御装置１１は第２静電容量センサ３６からの信号に基づいて第２減速操作が検出されたか否かを判定する（Ｓ９）。第２減速操作が検出されている場合（Ｓ９の判定結果がＹｅｓ）、制御装置１１は第２減速制御を実行する（Ｓ１０）。制御装置１１は、第２減速制御において、第２減速操作に対応した減速値（減速量）を設定し、現在の目標車速から減速値を引いた値を目標車速に設定する。その後、制御装置１１が定速制御を実行する（Ｓ１１）ことによって、車速が目標速度に一致するように車両が減速する。

Ｓ９の判定において第２減速操作が検出されていない場合（Ｓ９の判定結果がＮｏ）、制御装置１１は現在の目標速度に基づいて定速制御を実行する（Ｓ１１）。また、Ｓ５の判定において車速が閾値より大きい場合、又はＳ６の判定において操作子１０が把持されている場合、制御装置１１は第１減速操作が終了したときの車速を目標速度に設定し（Ｓ８）、目標速度に基づいて定速制御を実行する（Ｓ１１）。制御装置１１は、定速制御において、外界認識装置４６からの信号に基づいて駐車領域を特定し、或いは停車させるべき路肩を特定して車両を停車させるとよい。

なお、図８の制御フローにおいて、Ｓ６の操作子１０が把持されているか否かの判定は省略してもよい。この場合、Ｓ５において車速が閾値以下である場合は、制御装置１１は停車制御を実行する（Ｓ７）。

また、制御装置１１は、運転モードが自動運転モードである場合にのみ、第２減速操作に基づく第２減速制御を実行するようにしてもよい。制御装置１１は、第１～第３静電容量センサ３５～３７（第２検出部）からの信号に応じて自動運転モードと手動運転モードとを切り換えるようにしてもよい。例えば、制御装置１１は、第１～第３静電容量センサ３５～３７（第２検出部）からの信号に基づいて、乗員Ｘが操作子１０を把持していると判定したときに、自動運転モードと手動運転モードとを切り換えるようにしてもよい。例えば、第１～第３静電容量センサ３５～３７の内で少なくとも２つが乗員Ｘを検出している場合に、乗員Ｘが操作子１０を把持していると判定するとよい。

車両２が停車した状態で操作子１０の引き出し操作が検出された場合、走行制御部１２は駆動装置５を制御して車両２を後退させる。

制御装置１１は、各車載装置への電力供給を制御する電力管理部７１を有する。電力管理部７１は、走行制御部１２が停車制御を実行して車両２が停車したときに、乗員Ｘの顔の向き又は視線方向に基づいて、車載機器の内で予め設定された車載機器への電力供給を停止する。電力供給が停止される車載機器は、少なくともカメラ４７や物体検出センサ４８等のセンサを含む。また、電力供給が停止される車載機器は、ナビゲーション装置４９、ディスプレイ４０、第１反力付与装置４３、及び第２反力付与装置４４の少なくとも１つを含んでもよい。

乗員Ｘの顔の向き又は視線方向は、乗員監視装置としての撮像装置２６によって取得される。撮像装置２６はデジタルカメラを含む視覚センサである。乗員状態取得部７２は、撮像装置２６が取得した画像を処理することによって乗員Ｘの顔の向きを取得する。また、乗員状態取得部７２は、撮像装置２６が取得した画像を処理することによって眼球の向き（黒目の位置）を取得し、眼球の向き（黒目の位置）から乗員Ｘの視線方向を推定する。

電力管理部７１は、走行制御部１２が停車制御を実行して車両２が停車したときに、乗員状態取得部７２によって取得された乗員Ｘの顔の向き、又は視線方向が予め設定された前方範囲にある時間当たりの割合が所定の閾値以上であるか否かを判定する。乗員Ｘの顔の向き、又は視線方向が前方範囲にある時間当たりの割合が閾値以上であるとき、乗員Ｘは前方を向いていると推定することができる。電力管理部７１は、乗員Ｘの顔の向き、又は視線方向が前方範囲にある時間当たりの割合が閾値以上であるときに、各車載装置への電力供給を継続する。一方、電力管理部７１は、乗員Ｘの顔の向き、又は視線方向が前方範囲にある時間当たりの割合が閾値未満であるとき、予め選択された車載機器への電力供給を停止する。乗員Ｘの顔の向き又は視線方向が前方を向いていない場合は、その直後に車両２が発進する可能性が低いと推定することができる。そのため、予め設定された車載機器への電力供給を停止して、電力消費量を低減することができる。

乗員Ｘによる操舵操作は、第１操舵操作と、第２操舵操作とを含む。第１操舵操作は、乗員Ｘがリング部３３を把持し、回転軸線Ａを中心として操作子１０をベース２４に対して回転させる操作である。制御装置１１は、回転角センサ３８からの信号に基づいて第１操舵操作を検出する。

第２操舵操作は、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である。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（ストローク長）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。

＜ディスプレイ４０＞
図９に示すように、インターフェース制御部４１は、ディスプレイ４０に車両２の状態を示す図形８１（画像）を表示する。インターフェース制御部４１は、ディスプレイ４０に表示した図形８１を車両２の車速に応じて変形させる。また、インターフェース制御部４１は、走行制御部１２が実行中の制御や、運転モードに応じて図形８１を変形させてもよい。

本実施形態では、図９（Ａ）に示すように、ディスプレイ４０は円形に形成され、回転軸線Ａと同軸に配置されている。図形８１は、ディスプレイ４０の中央に表示されている。図形８１は、車速が所定の車速閾値より大きいとき、円形を呈し、ディスプレイ４０と同心状に配置される。車速閾値は、例えば５０ｋｍ／ｈであるとよい。図形８１は、車速が車速閾値以下である場合に、車速の低下に応じて図形８１の面積を減少させる。図９（Ｂ）に示すように、本実施形態では、図形８１は、車速に関わらず横幅を一定とし、車速の低下に応じて上下幅を縮小させる。図形８１は、ディスプレイ４０の中心（回転軸線Ａ）を中心として上下対称形をなすとよい。これにより、車速が車速閾値より低下すると、低下に応じて図形８１が扁平な形状になる。

インターフェース制御部４１は、停車制御の実行時に、図形８１を停車制御に対応した形状にする。図９（Ｃ）に示すように、本実施形態では、図形８１は、ディスプレイ４０の中央を通過して横に延びる直線となる。図形８１の左右両端は、ディスプレイ４０の縁部まで延びている。インターフェース制御部４１は、停車制御を実行している間、図形８１の形状を図９（Ｃ）に示す形状に維持する。

図９（Ｄ）に示すように、インターフェース制御部４１は、停車制御の実行により車両２が停車したときに、図形８１をディスプレイ４０から消す。図形８１が消滅したことを乗員Ｘがより認識し易くするために、インターフェース制御部４１は図形８１を消すときに図形８１を瞬かせるとよい。例えば、インターフェース制御部４１は、図形８１を消す直前に、図形８１の面積を瞬間的に増減させるとよい。

制御装置１１の信号処理部１４が第１及び第２静電容量センサ３５、３６からの信号に基づいて第２加減速操作を検出した場合に、インターフェース制御部４１は図形８１を瞬かせるとよい。インターフェース制御部４１は、例えば図形８１の面積を瞬間的に増減させること、もしくはディスプレイ４０全体の輝度を一時的に増減させることによって、図形８１を瞬かせるとよい。これにより、乗員Ｘは、自身の第２加減速操作が車両制御システム１に認識されたことを理解することができる。上記の様な場合、瞬間的に乗員Ｘは現状の車速を認識できない可能性があるものの、第２加減速制御では停車制御を実施させないため、乗員の意図しない停車は実行せず、意図する減速のみを実行することが可能になる。

インターフェース制御部４１は、車速の増加又は低下に応じて図形８１の色を変化させてもよく、図形８１の周縁部を波打たせてもよい。

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。例えば、乗員Ｘの手によるリング部３３の正面部３３Ａ又は背面部３３Ｂへの接触操作を第１加減速操作とし、操作子１０の回転軸線Ａに沿った押し引き操作を第２加減速操作としてもよい。この場合、第１静電容量センサ３５又は第２静電容量センサ３６が第１検出部となり、力覚センサ３９又は位置センサ２９が第２検出部となる。そして、走行制御部１２は、第１検出部としての第１静電容量センサ３５及び第２静電容量センサ３６からの信号に対して加減速制御及び停車制御を実行し、第２検出部としての力覚センサ３９又は位置センサ２９としてのからの信号に対して加減速制御を実行する一方、停車制御は実行しない態様としてもよい。

１ ：車両制御システム
２ ：車両
４ ：操舵装置
５ ：駆動装置
６ ：制動装置
１０ ：操作子
１１ ：制御装置
１２ ：走行制御部
１３ ：移動制御部
１４ ：信号処理部
３１ ：ハブ部
３２ ：ディスク部
３３ ：リング部
３５ ：第１静電容量センサ
３６ ：第２静電容量センサ
７１ ：電力管理部
７２ ：乗員状態取得部
８１ ：図形

Claims (7)

1. 車両制御システムであって、
   乗員による減速操作及び操舵操作を受け付けるステアリングホイールと、
   前記ステアリングホイールから出力される信号に応じて車両を減速制御及び操舵制御する制御装置とを有し、
   前記ステアリングホイールは、所定の回転軸線を中心として回転可能に車体に支持されると共に、前記回転軸線に沿った方向に変位可能に前記車体に支持され、
   前記ステアリングホイールは、前記ステアリングホイールの前記回転軸線に沿った方向の荷重又は変位を検出することによって前記乗員による前記ステアリングホイールの前記回転軸線に沿った押し引き操作である第１減速操作を検出する第１検出部と、前記ステアリングホイールに設けられた接触センサであり、前記乗員による前記接触センサへの接触操作である第２減速操作を検出する第２検出部とを有し、
   前記制御装置は、前記第１検出部からの信号に対して前記減速制御及び停車制御を実行し、前記第２検出部からの信号に対して前記減速制御を実行する一方、前記停車制御は実行せず、車速が所定の閾値以下であり、かつ前記第１減速操作を検出した場合に、前記停車制御を実行する車両制御システム。
2. 前記制御装置は、前記第２検出部からの信号に対して前記減速制御を実行した後、前記減速制御を実行した後の車速を維持する請求項１に記載の車両制御システム。
3. 前記制御装置は、前記第２検出部からの信号に応じて自動運転モードと手動運転モードとを切り換え、前記自動運転モードである場合に前記第２検出部からの信号に基づいて前記減速制御を実行する請求項１又は請求項２に記載の車両制御システム。
4. 前記ステアリングホイールは、ディスプレイを有し、
   前記制御装置は、前記ディスプレイに車速に応じて変形する図形を表示し、車速の低下に応じて前記図形の面積を減少させる請求項１～請求項３のいずれか１つの項に記載の車両制御システム。
5. 前記制御装置は、前記停車制御の実行時に、前記図形を前記停車制御に対応した形状にする請求項４に記載の車両制御システム。
6. 前記制御装置は、前記車両が停車したときに、前記図形を前記ディスプレイから消す請求項４又は請求項５に記載の車両制御システム。
7. 前記乗員の顔の向き又は視線方向を検出する乗員監視装置と、
   カメラ及びセンサを含む複数の車載機器とを更に備え、
   前記制御装置は、前記停車制御を実行して前記車両が停車したときに、前記乗員の前記顔の向き又は前記視線方向に基づいて、前記車載機器の内で予め設定された前記車載機器への電力供給を停止する請求項１～請求項６のいずれか１つの項に記載の車両制御システム。

Images