JP7193106B2

JP7193106B2 - 操舵支援システム

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Publication number: JP7193106B2
Application number: JP2017109561A
Authority: JP
Inventors: 嘉利村田; 明宏伊丹; 俊之佐藤
Original assignee: Iwate Prefectural University
Current assignee: Iwate Prefectural University
Priority date: 2017-06-01
Filing date: 2017-06-01
Publication date: 2022-12-20
Anticipated expiration: 2037-06-01
Also published as: JP2018202983A

Description

本発明は、操舵装置の操作を支援する操舵支援システムに関する。

近年、障害者の自立した日常生活及び社会生活を支援するための様々な取り組みが実施されている。例えば、移動体（例えば車両、船舶、航空機等）に設けられた操舵装置を上肢障害者が自ら操作することによって当該移動体を運転することができるように、当該操舵装置の操舵を支援する操舵支援システムが提案されている。かかる操舵支援システムの一例としては、非特許文献１に記載されたものが知られている。

非特許文献１に記載された技術では、左足の前後回転運動によって操舵装置の操舵方向を制御することによって、上肢障害者が車両を操舵することができるようになっている。

本田技研工業株式会社、"運転補助装置（手の不自由な方へ）"、［online］、［平成２９年２月１５日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.honda.co.jp/welfare/purpose/for-drive-arms/＞

しかしながら、非特許文献１に記載の技術では、ペダルを前後方向に漕ぐように左足を運動させることによって操舵装置の操舵方向を制御するように構成されているので、操舵装置を自在に操作するためには、ペダルを漕ぐのに充分な体力が必要であった。また、非特許文献１に記載の技術では、例えば、操舵装置の操舵方向を急に変更する必要がある場合に、前後何れの方向にペダルを漕ぐべきかを操作者が即時且つ適切に判断することができず、操舵装置を自在に操作するのが困難になる虞があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、例えば操舵装置の上肢操作が困難な場合であっても、当該操舵装置を容易に操作することの可能な操舵支援システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、操舵装置の操作を支援する操舵支援システムであって、被押圧部材に対する押圧力に関する情報を取得する取得手段と、取得した押圧力に関する情報に基づいて前記操舵装置の操舵態様を制御する制御手段と、を備える操舵支援システムを提供する（発明１）。

かかる発明（発明１）によれば、被押圧部材が押圧されると、被押圧部材に対する押圧力に基づいて操舵装置の操舵態様（例えば、操舵角や操舵速度等）が制御されるので、操作者は、被押圧部材を押圧するという簡単な行為によって操舵装置の操作を行うことができる。これにより、例えば操舵装置の上肢操作が困難な場合であっても、操舵方向に応じてペダルの回転方向を変化させることによって操舵装置の操作を行う場合と比較して、操舵装置を容易に操作することができる。

上記発明（発明１）においては、前記取得手段は、前記被押圧部材に対する操作者の下肢の押圧力に関する情報を取得するのが好ましい（発明２）。

かかる発明（発明２）によれば、操作者は、自身の下肢を用いて操舵装置の操作を行うことができる。これにより、例えば操作者の上肢全体が不自由な場合であっても、操舵装置を容易に操作することができる。

上記発明（発明１～２）においては、前記取得手段は、前記被押圧部材に対する一方向の押圧力に関する情報を取得するのが好ましい（発明３）。

かかる発明（発明３）によれば、操作者は、被押圧部材を一方向に押圧するという、より簡単な行為によって操舵装置の操作を行うことができる。したがって、操舵装置をより容易に操作することができる。

上記発明（発明１～３）においては、前記取得手段は、前記被押圧部材が２つ設けられている場合に、２つの被押圧部材のうち第１被押圧部材に対する押圧力に関する情報と、前記２つの被押圧部材のうち第２被押圧部材に対する押圧力に関する情報と、を取得し、前記制御手段は、前記第１被押圧部材に対する押圧力に関する情報を取得した場合に、一方の操舵方向における前記操舵装置の操舵態様を制御し、前記第２被押圧部材に対する押圧力に関する情報を取得した場合に、他方の操舵方向における前記操舵装置の操舵態様を制御してもよい（発明４）。

かかる発明（発明４）によれば、操作者は、操舵装置の操舵方向を、２つの被押圧部材のうち所望の操舵方向に対応する被押圧部材を押圧することによって適切に決定することができるので、操舵装置の操作の確実性を向上させることができる。

上記発明（発明１～３）においては、前記取得手段は、前記操舵装置の操舵方向を指示するための指示装置を用いて指示された操舵方向に関する情報を取得し、前記制御手段は、取得した押圧力に関する情報に基づいて、指示された操舵方向における前記操舵装置の操舵態様を制御してもよい（発明５）。

かかる発明（発明５）によれば、操作者は、操舵装置の操舵方向を、指示装置を用いて適切に指示することができるので、操舵装置の操作の確実性を向上させることができる。

上記発明（発明１～５）においては、前記制御手段は、前記押圧力の大きさに応じて前記操舵装置の操舵角が変化するように前記操舵装置の操舵態様を制御してもよい（発明６）。

かかる発明（発明６）によれば、被押圧部材に対する押圧力の大きさに応じて操舵装置の操舵角が変化するので、操作者は、被押圧部材に対する押圧力の大きさを変えることによって操舵装置を自在に操作することができる。

上記発明（発明１～５）においては、前記制御手段は、前記押圧力の大きさに応じて前記操舵装置の操舵速度が変化するように前記操舵装置の操舵態様を制御してもよい（発明７）。

かかる発明（発明７）によれば、被押圧部材に対する押圧力の大きさに応じて操舵装置の操舵速度が変化するので、操作者は、被押圧部材に対する押圧力の大きさを変えることによって操舵装置を自在に操作することができる。

上記発明（発明１～６）においては、前記制御手段は、前記押圧力の変化速度に応じて前記操舵装置の操舵速度が変化するように前記操舵装置の操舵態様を制御するのが好ましい（発明８）。

かかる発明（発明８）によれば、被押圧部材に対する押圧力の変化速度に応じて操舵装置の操舵速度が変化するので、操作者は、被押圧部材に対する押圧力の変化速度を変えることによって操舵装置を自在に操作することができる。

本発明の操舵支援システムによれば、例えば操舵装置の上肢操作が困難な場合であっても、当該操舵装置を容易に操作することができる。

本発明の第１実施形態に係る操舵支援システムの基本構成を概略的に示す図である。制御装置の構成を示すブロック図である。本発明の第１実施形態に係る操舵支援システムで主要な役割を果たす機能を説明するための機能ブロック図である。制御データの構成例を示す図である。本発明の第１実施形態に係る操舵支援システムの主要な処理の一例を示すフロー図である。本発明の第２実施形態に係る操舵支援システムの基本構成を概略的に示す図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。ここで、本実施形態に係る操舵支援システムは、自動車に設けられたハンドル（操舵装置）の操作を支援するものである。ただし、この実施形態は例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。

（１）操舵支援システムの基本構成
図１は、本発明の第１実施形態に係る操舵支援システムの基本構成を概略的に示す図である。図１に示すように、本実施形態に係る操舵支援システムは、自動車に設けられたハンドル（操舵装置）Ｈの操作を支援するシステムであって、操作者がペダルＰを踏み込んだ際の当該ペダルＰに対する押圧力を検出する検出装置１０と、ハンドルＨの操舵方向を指示するための指示装置２０と、検出装置１０によって検出された押圧力に関する情報と、指示装置２０を用いて指示された操舵方向と、に基づいてハンドルＨの操舵態様を制御する制御装置３０と、制御装置３０の制御に基づいてハンドルＨの操作を行うパワーステアリング機構４０と、から構成されている。本実施形態では、制御装置３０と、検出装置１０、指示装置２０及びパワーステアリング機構４０の各々とは、有線又は無線で通信可能に接続されている。

本実施形態では、ペダルＰは、自動車に設けられたアクセルペダルやブレーキペダルとは別に設けられており、アクセルペダルやブレーキペダルと同様に、操作者の下肢（ここでは、足の裏）で押圧可能な位置に配置されている。なお、本実施形態において、ペダルＰは、本発明の「被押圧部材」の一例である。

検出装置１０は、例えばロードセルや圧力センサ等であって、ペダルＰに対する押圧力を連続的又は断続的（例えば、１ｍｓ毎）に検出し、検出した押圧力に関する情報を制御装置３０に送信するように構成されている。

指示装置２０は、例えば、レバーを用いてハンドルＨの操舵方向（例えば、左右方向）を指示することの可能な入力機器であってよく、レバーの傾きの有無を検出すると、検出した内容（例えば、レバーが右方向若しくは左方向に傾いた、又は、レバーが傾いていない等）に応じた信号を制御装置３０に送信するように構成されている。なお、指示装置２０は、例えば、ハンドルＨの操舵方向（例えば、左右方向）を指示するための１つ以上のスイッチ（例えば、ボタンスイッチ等）で構成されてもよい。

制御装置３０は、例えば、ハンドルＨの操舵態様を制御するための専用のコンピュータであってもよいし、パーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータであってもよい。また、制御装置３０は、例えば、携帯端末、スマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、双方向の通信機能を備えたテレビジョン受像機（いわゆる多機能型のスマートテレビも含む。）等のように、個々のユーザによって操作される端末装置であってもよい。

パワーステアリング機構４０は、例えば、周知の電動パワーステアリング機構であってよく、例えばユニバーサルジョイント、ピニオンラック、タイロッド、ハブユニット等を介して車輪（何れも図示省略）に連結されたステアリングシャフト４１と、ハンドルＨの操舵角度を検出する舵角センサ４２と、ハンドルＨの操舵を補助するステアリングモータ４３と、ステアリングモータ４３の出力をステアリングシャフト４１に伝達するための減速ギア４４と、パワーステアリング機構４０を制御するためのコントロールユニット（ＥＣＵ）４５と、を備えている。ステアリングシャフト４１には、舵角センサ４２と、ステアリングモータ４３と、が設けられている。ステアリングモータ４３は、減速ギア４４を介してステアリングシャフト４１に連結されている。ＥＣＵ４５にはバッテリ（図示省略）から電力が供給され、ＥＣＵ４５は、例えば、舵角センサ４２で検出された操舵角度と、車速センサ（図示省略）で検出された車速等とに基づいて、ステアリングモータ４３に供給する電圧を制御する。本実施形態では、ＥＣＵ４５は、ステアリングモータ４３に供給される電圧の大きさに応じてハンドルＨの操舵速度を変化させることによって、ハンドルＨを操作する。また、本実施形態では、ＥＣＵ４５は、ハンドルＨの操舵態様を制御するための信号を制御装置３０から受信すると、受信した信号に基づいてハンドルＨを操作するようになっている。さらに、ＥＣＵ４５は、舵角センサ４２で検出された操舵角度や、車速センサで検出された車速等を制御装置３０に送信してもよい。

（２）制御装置の構成
図２を参照して制御装置３０について説明する。図２は、制御装置３０の内部構成を示すブロック図である。図２に示すように、制御装置３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３３と、不揮発性メモリ３４と、通信インタフェース部３５と、を備えており、各部間の制御信号又はデータ信号を伝送するためのバス３６が設けられている。

ＣＰＵ３１は、電源が制御装置３０に投入されると、ＲＯＭ３２又は不揮発性メモリ３４に記憶された各種のプログラムをＲＡＭ３３にロードして実行する。ＣＰＵ３１は、検出装置１０、指示装置２０及びパワーステアリング機構４０の各々から送信された信号を通信インタフェース部３５を介して受信し、その信号を解釈する。また、ＣＰＵ３１は、ハンドルＨの操舵態様を制御するための信号を、通信インタフェース部３５を介してパワーステアリング機構４０に送信する。本実施形態では、ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２又は不揮発性メモリ３４に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、後述する取得手段５１及び制御手段５２（図３に示す）の機能を実現する。

不揮発性メモリ３４は、例えばフラッシュメモリ等であって、ＣＰＵ３１が実行するプログラムやＣＰＵ３１が参照するデータを格納する。また、不揮発性メモリ３４には、後述する制御データ（図４に示す）が記憶されている。

通信インタフェース部３５は、検出装置１０、指示装置２０及びパワーステアリング機構４０の各々と有線又は無線で通信を行うためのインタフェース回路を含む。

なお、制御装置３０には、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）モニタ等の表示部が設けられていてもよい。表示部が設けられている場合には、ＣＰＵ３１は、例えば、検出装置１０によって検出された押圧力に関する情報や、指示装置２０を用いて指示された操舵方向に関する情報や、ハンドルＨの操舵態様に関する情報等を表示部に表示させてもよい。

（３）操舵支援システムにおける各機能の概要
本実施形態に係る操舵支援システムで実現される機能について、図３を参照して説明する。図３は、本実施形態に係る操舵支援システムで主要な役割を果たす機能を説明するための機能ブロック図である。図３の機能ブロック図では、取得手段５１及び制御手段５２が本発明の主要な構成に対応している。

取得手段５１は、ペダルＰ（被押圧部材）に対する押圧力に関する情報を取得する機能を備える。ここで、押圧力に関する情報とは、例えば、押圧力の値であってもよいし、押圧力の値を所定の計算式に代入することによって得られた値であってもよいし、押圧力の度合いを表す情報であってもよい。

また、取得手段５１は、ペダルＰに対する操作者の下肢の押圧力に関する情報を取得してもよい。この場合、操作者は、自身の下肢を用いてハンドルＨの操作を行うことができるので、例えば操作者の上肢全体が不自由な場合であっても、ハンドルＨを容易に操作することができる。

さらに、取得手段５１は、ペダルＰに対する一方向の押圧力に関する情報を取得してもよい。この場合、操作者は、ペダルＰを一方向に押圧するという、より簡単な行為によってハンドルＨの操作を行うことができるので、ハンドルＨをより容易に操作することができる。

さらにまた、取得手段５１は、ハンドルＨの操舵方向を指示するための指示装置２０を用いて指示された操舵方向に関する情報を取得してもよい。この場合、操作者は、ハンドルＨの操舵方向を、指示装置２０を用いて適切に指示することができるので、ハンドルＨの操作の確実性を向上させることができる。

取得手段５１の機能は、例えば以下のように実現される。制御装置３０のＣＰＵ３１は、検出装置１０から送信された情報を通信インタフェース部３５を介して受信（取得）するごとに、受信した情報を例えば図４に示す制御データに記憶する。制御データは、検出装置１０が検出した押圧力の大きさ（値）と、当該押圧力の１つ前に検出された押圧力の大きさからの押圧力の変化速度と、検出装置１０から情報を受信したときに指示装置２０によって指示されている操舵方向（例えば、右方向、左方向又は指示無し等）と、ハンドルＨの操舵角と、ハンドルＨの操舵速度と、が受信順に記述されているデータである。ＣＰＵ３１は、押圧力に関する情報を検出装置１０から受信すると、当該情報に基づく押圧力の大きさを制御データに記憶するとともに押圧力の変化速度を算出し、算出した変化速度を当該押圧力の大きさに対応付けた状態で記憶する。このとき、ＣＰＵ３１は、指示装置２０によって指示されている操舵方向を、押圧力の大きさに対応付けた状態で記憶する。

制御手段５２は、取得した押圧力に関する情報に基づいてハンドルＨ（操舵装置）の操舵態様を制御する機能を備える。

ここで、取得手段５１が、指示装置２０を用いて指示された操舵方向に関する情報を取得した場合には、制御手段５２は、取得した押圧力に関する情報に基づいて、指示された操舵方向におけるハンドルＨの操舵態様を制御してもよい。

また、制御手段５２は、押圧力の大きさに応じてハンドルＨの操舵角が変化するようにハンドルＨの操舵態様を制御してもよい。この場合、ペダルＰに対する押圧力の大きさに応じてハンドルＨの操舵角が変化するので、操作者は、ペダルＰに対する押圧力の大きさを変えることによってハンドルＨを自在に操作することができる。

さらに、制御手段５２は、押圧力の大きさに応じてハンドルＨの操舵速度が変化するようにハンドルＨの操舵態様を制御してもよい。この場合、ペダルＰに対する押圧力の大きさに応じてハンドルＨの操舵速度が変化するので、操作者は、ペダルＰに対する押圧力の大きさを変えることによってハンドルＨを自在に操作することができる。

さらにまた、制御手段５２は、押圧力の変化速度に応じてハンドルＨの操舵速度が変化するようにハンドルＨの操舵態様を制御してもよい。この場合、ペダルＰに対する押圧力の変化速度に応じてハンドルＨの操舵速度が変化するので、操作者は、ペダルＰに対する押圧力の変化速度を変えることによってハンドルＨを自在に操作することができる。

制御手段５２の機能は、例えば以下のように実現される。制御装置３０のＣＰＵ３１は、押圧力に関する情報を取得手段５１の機能に基づいて取得すると、制御データにアクセスして、新たに記憶された押圧力の大きさ及び変化速度に基づいてハンドルＨの操舵態様（ここでは、操舵角及び操舵速度）をもとめる。ここで、ＣＰＵ３１は、例えば、押圧力の大きさが大きくなるほど、ハンドルＨの操舵角が大きくなるように操舵態様をもとめてもよい。また、ＣＰＵ３１は、例えば、押圧力の大きさが大きくなるほど、ハンドルＨの操舵速度が大きくなるように操舵態様をもとめてもよい。さらに、ＣＰＵ３１は、例えば、押圧力の変化速度が高くなるほど、ハンドルＨの操舵速度が高くなるように操舵態様をもとめてもよい。なお、ハンドルＨの操舵角及び操舵速度の各々は、押圧力の大きさ又は変化速度を所定の計算式に代入することによってもとめられてもよいし、押圧力の大きさと操舵角とが予め対応付けられたテーブル情報、及び、押圧力の変化速度と操舵速度とが予め対応付けられたテーブル情報の各々から操舵角及び操舵速度を抽出することによってもとめられてもよい。

ＣＰＵ３１は、もとめた操舵角及び操舵速度の各々を、新たに記憶された押圧力の大きさ及び変化速度に対応付けた状態で制御データに記憶する。そして、ＣＰＵ３１は、ハンドルＨの操舵速度及び操舵方向を、通信インタフェース部３５を介してパワーステアリング機構４０に送信する。

なお、押圧力の大きさに応じてハンドルＨの操舵角を制御する場合には、ＣＰＵ３１は、例えば、ハンドルＨの操舵速度及び操舵方向をパワーステアリング機構４０に送信した後に、舵角センサ４２によって検出されたハンドルＨの操舵角を当該操舵角が検出される毎に取得してもよい。そして、ＣＰＵ３１は、ハンドルＨの操舵角が、押圧力の大きさに応じてもとめられた操舵角に達した場合に、例えば、ハンドルＨの操舵角を維持するための制御信号を、通信インタフェース部３５を介してパワーステアリング機構４０に送信してもよい。

また、ＣＰＵ３１は、例えば、ハンドルＨの操舵角を維持するために操作者が所定の動作を行ったことを検知した場合に、ハンドルＨの操舵角を維持するための制御信号を、通信インタフェース部３５を介してパワーステアリング機構４０に送信してもよい。ここで、所定の動作とは、例えば、ペダルＰ又は指示装置２０が所定時間内（例えば１秒間等）に所定回数（例えば２回等）以上押圧されたことであってもよい。

一方、パワーステアリング機構４０のＥＣＵ４５は、ハンドルＨの操舵速度及び操舵方向を制御装置３０から受信すると、例えば、受信した操舵速度及び操舵方向に応じた電圧をステアリングモータ４３に供給することによって、ハンドルＨの操作態様を制御してもよい。ここで、パワーステアリング機構４０のＥＣＵ４５は、ペダルＰの押圧力の大きさに応じてもとめられた操舵角に基づいてハンドルＨの操作態様を制御する場合には、例えば、ハンドルＨの操舵角を維持するための制御信号を制御装置３０から受信するまでの間、受信した操舵速度でハンドルＨを操作するようにステアリングモータ４３の電圧を設定してもよい。そして、ＥＣＵ４５は、ハンドルＨの操舵角を維持するための制御信号を制御装置３０から受信した場合に、例えば、ハンドルＨの操舵角が変化しないようにステアリングモータ４３の電圧を調整することによってハンドルＨの操舵角を維持してもよいし、ステアリングシャフト４１を固定することによってハンドルＨの操舵角を維持してもよい。

なお、制御装置３０のＣＰＵ３１は、ペダルＰの押圧力の大きさに応じてハンドルＨの操舵角を制御する場合に、押圧力の大きさに応じてもとめられたハンドルＨの操舵角をパワーステアリング機構４０に送信してもよい。一方、パワーステアリング機構４０のＥＣＵ４５は、ハンドルＨの操舵角を制御装置３０から受信すると、舵角センサ４２によって検出されたハンドルＨの操舵角を当該操舵角が検出される毎に取得し、ハンドルＨの操舵角が受信した操舵角に達した場合に、ハンドルＨの操舵角を維持するための制御を行ってもよい。

また、パワーステアリング機構４０のＥＣＵ４５は、指示装置２０を用いてハンドルＨの操舵方向（例えば、左右の何れか）が指示されていない場合（つまり、指示無しの場合）や、ペダルＰが押圧されていない場合には、例えば、ステアリングシャフト４１の制御を開放することによって、タイヤにかかる力を利用してハンドルＨをニュートラルの位置に戻してもよいし、ハンドルＨのニュートラルの位置に対応する電圧をステアリングモータ４３に供給することによって、ハンドルＨをニュートラルの位置に戻してもよい。

なお、制御装置３０に表示部が設けられている場合には、ＣＰＵ３１は、操舵角及び操舵速度をもとめるごとに、押圧力の大きさ及び変化速度と、ハンドルＨの操舵角、操舵速度及び操舵方向とを表示部に表示させてもよい。

（４）本実施形態の操舵支援システムの主要な処理のフロー
次に、本実施形態の操舵支援システムにより行われる主要な処理のフローの一例について、図５のフロー図を参照して説明する。

先ず、制御装置３０のＣＰＵ３１は、ペダルＰに対する押圧力に関する情報を取得する（ステップＳ１００）。具体的には、ＣＰＵ３１は、検出装置１０から送信された情報（ここでは、押圧力の大きさ）を通信インタフェース部３５を介して受信（取得）すると、受信した情報を制御データに記憶する。また、ＣＰＵ３１は、押圧力の変化速度を算出し、算出した変化速度を、受信した押圧力の大きさに対応付けた状態で記憶する。さらに、ＣＰＵ３１は、指示装置２０によって指示されている操舵方向（例えば、右方向、左方向又は指示無し等）を、押圧力の大きさに対応付けた状態で記憶する。

次に、制御装置３０のＣＰＵ３１は、取得した押圧力に関する情報に基づいてハンドルＨの操舵態様を制御する（ステップＳ１０２）。具体的には、ＣＰＵ３１は、制御データにアクセスして、新たに記憶された押圧力の大きさ及び変化速度に基づいてハンドルＨの操舵態様（ここでは、操舵角及び操舵速度）をもとめる。次いで、ＣＰＵ３１は、もとめた操舵角及び操舵速度の各々を、新たに記憶された押圧力の大きさ及び変化速度に対応付けた状態で制御データに記憶する。そして、ＣＰＵ３１は、ハンドルＨの操舵速度及び操舵方向を、通信インタフェース部３５を介してパワーステアリング機構４０に送信する。

なお、押圧力の大きさに応じてハンドルＨの操舵角を制御する場合には、ＣＰＵ３１は、例えば、ハンドルＨの操舵速度及び操舵方向をパワーステアリング機構４０に送信した後に、舵角センサ４２によって検出されたハンドルＨの操舵角を当該操舵角が検出される毎にパワーステアリング機構４０から取得してもよい。そして、ＣＰＵ３１は、ハンドルＨの操舵角が押圧力の大きさに応じてもとめられた操舵角に達した場合に、例えば、ハンドルＨの操舵角を維持するための制御信号を、通信インタフェース部３５を介してパワーステアリング機構４０に送信してもよい。

一方、パワーステアリング機構４０のＥＣＵ４５は、ハンドルＨの操舵速度及び操舵方向を制御装置３０から受信すると、受信した操舵速度及び操舵方向に応じてハンドルＨを操作するようにステアリングモータの回転態様を制御する。また、ＥＣＵ４５は、舵角センサ４２によって検出されたハンドルＨの操舵角を当該操舵角が検出される毎に制御装置３０に送信してもよく、例えば、ハンドルＨの操舵角を維持するための制御信号を制御装置３０から受信した場合に、例えば、ハンドルＨの操舵角が変化しないようにステアリングモータ４３の電圧を調整することによってハンドルＨの操舵角を維持してもよいし、ステアリングシャフト４１を固定することによってハンドルＨの操舵角を維持してもよい。

このように、ペダルＰが押圧されると、ペダルＰに対する押圧力に基づいてハンドルＨの操舵態様（ここでは、操舵角及び操舵速度）が制御されるので、操作者は、ペダルＰを押圧するという簡単な行為によってハンドルＨの操作を行うことができる。

上述したように、本実施形態の操舵支援システムによれば、ペダルＰが押圧されると、ペダルＰに対する押圧力に基づいてハンドルＨの操舵態様（例えば、操舵角や操舵速度等）が制御されるので、操作者は、ペダルＰを押圧するという簡単な行為によってハンドルＨの操作を行うことができる。これにより、例えばハンドルＨの上肢操作が困難な場合であっても、操舵方向に応じてペダルの回転方向を変化させることによって操舵装置の操作を行う場合と比較して、ハンドルＨを容易に操作することができる。

（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態に係る操舵支援システムは、図６に示すように、２つのペダルＰ１，Ｐ２を備える一方で、指示装置２０が省略されている点において、第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と異なる構成について説明する。

本実施形態に係る操舵支援システムの２つのペダルＰ１，Ｐ２の各々は、ハンドルＨの操舵方向に対応付けられた状態で設けられている。例えば、第１ペダルＰ１は、ハンドルＨを右方向に操舵するためのものであり、第２ペダルＰ２は、ハンドルＨを左方向に操舵するためのものである。検出装置１０は、第１ペダルＰ１及び第２ペダルＰ２の各々に対する押圧力を連続的又は断続的（例えば、１ｍｓ毎）に検出し、検出した押圧力に関する情報を制御装置３０に送信するように構成されている。

本実施形態において、取得手段５１は、ペダル（被押圧部材）が２つ設けられている場合に、２つのペダルＰ１，Ｐ２のうち第１ペダル（第１被押圧部材）に対する押圧力に関する情報と、２つのペダルＰ１，Ｐ２のうち第２ペダル（第２被押圧部材）に対する押圧力に関する情報と、を取得する機能を備える。取得手段５１の機能は、例えば以下のように実現される。

制御装置３０のＣＰＵ３１は、検出装置１０から送信された情報（２つのペダルＰ１，Ｐ２の各々に対する押圧力に関する情報）を通信インタフェース部３５を介して受信（取得）するごとに、受信した情報を制御データに記憶する。ここで、ＣＰＵ３１は、例えば第１ペダルＰ１が押圧された場合に、第１ペダルＰ１に対応する押圧力の大きさと、当該押圧力に基づいて算出した押圧力の変化と、第１ペダルＰ１に対応する操舵方向（ここでは、右方向）と、を制御データに記憶する。また、ＣＰＵ３１は、例えば第２ペダルＰ２が押圧された場合に、第２ペダルＰ２に対応する押圧力の大きさと、当該押圧力に基づいて算出した押圧力の変化と、第２ペダルＰ２に対応する操舵方向（ここでは、左方向）と、を制御データに記憶する。なお、ＣＰＵ３１は、何れのペダルＰ１，Ｐ２も押圧されていない場合に、押圧力の大きさをゼロとし、操舵方向を例えば指示無しとして制御データに記憶してもよい。

本実施形態において、制御手段５２は、第１ペダルＰ１（第１被押圧部材）に対する押圧力に関する情報を取得した場合に、右方向（一方の操舵方向）におけるハンドルＨ（操舵装置）の操舵態様を制御し、第２ペダルＰ２（第２被押圧部材）に対する押圧力に関する情報を取得した場合に、左方向（他方の操舵方向）におけるハンドル（操舵装置）の操舵態様を制御する機能を備える。制御手段５２の機能は、例えば以下のように実現される。

制御装置３０のＣＰＵ３１は、押圧力に関する情報を取得手段５１の機能に基づいて取得すると、制御データにアクセスして、新たに記憶された押圧力の大きさ及び変化速度に基づいてハンドルＨの操舵態様（ここでは、操舵角及び操舵速度）をもとめる。ここで、ハンドルＨの操舵態様は、第１実施形態と同様にもとめられてもよい。そして、ＣＰＵ３１は、もとめた操舵角及び操舵速度の各々を、新たに記憶された押圧力の大きさ及び変化速度に対応付けた状態で制御データに記憶し、ハンドルＨの操舵速度及び操舵方向を、通信インタフェース部３５を介してパワーステアリング機構４０に送信する。なお、ＣＰＵ３１は、例えば、第１ペダルＰ１及び第２ペダルＰ２のうち一方が押圧されている状態で第１ペダルＰ１及び第２ペダルＰ２の他方が押圧された場合、又は、第１ペダルＰ１及び第２ペダルＰ２のうち一方が押圧されてから所定時間（例えば、５００ｍｓ）内に第１ペダルＰ１及び第２ペダルＰ２のうち他方が押圧された場合には、ハンドルＨをニュートラルの位置に戻すようにハンドルＨの操舵態様を制御するための信号を、通信インタフェース部３５を介してパワーステアリング機構４０に送信してもよい。また、ＣＰＵ３１は、第１ペダルＰ１及び第２ペダルＰ２の押圧力の大きさに応じてハンドルＨの操舵角を制御する場合に、第１実施形態と同様の処理を行ってもよい。

一方、パワーステアリング機構４０のＥＣＵ４５は、ハンドルＨの操舵速度及び操舵方向を制御装置３０から受信すると、受信した操舵速度及び操舵方向に応じてハンドルＨを操作するようにステアリングモータの回転態様を制御する。また、ＥＣＵ４５は、第１ペダルＰ１及び第２ペダルＰ２の押圧力の大きさに応じてハンドルＨの操舵角を制御する場合に、第１実施形態と同様の処理を行ってもよい。

このようにして、第１ペダルＰ１及び第２ペダルＰ２の何れかが押圧された場合に、押圧されたペダルに対応する押圧力の大きさ、変化速度及び操舵方向に基づいてハンドルＨの操舵角、操舵速度及び操舵方向を制御することが可能になる。

本実施形態の操舵支援システムによれば、操作者は、ハンドルＨの操舵方向を、２つのペダルＰ１，Ｐ２のうち所望の操舵方向に対応するペダルを押圧することによって適切に決定することができるので、ハンドルＨの操作の確実性を向上させることができる。

なお、上記各実施形態の取得手段５１及び制御手段５２の各機能を実現するプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記憶されていてもよい。このプログラムを記録した記憶媒体は、図２に示された制御装置３０のＲＯＭ３２又は不揮発性メモリ３４であってもよい。また、この記憶媒体は、例えばＣＤ－ＲＯＭドライブ等のプログラム読取装置に挿入されることで読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭ等であってもよい。さらに、この記憶媒体は、磁気テープ、カセットテープ、フレキシブルディスク、ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ等であってもよいし、半導体メモリであってもよい。

以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記各実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

上記各実施形態では、操作者の足の裏によって押圧されるペダルＰ，Ｐ１，Ｐ２を被押圧部材の一例として説明したが、被押圧部材は、例えば、操作者の下肢の他の部分（例えば、膝、腿、脛、甲等）によって押圧されるものであってもよいし、操作者の上肢の一部（例えば、指、掌、肘等）によって押圧されるものであってもよい。

さらに、上述した各実施形態では、取得手段５１及び制御手段５２の各機能を制御装置３０によって実現する構成としたが、この構成に限られない。これらの全ての手段を検出装置１０、指示装置２０又はパワーステアリング機構４０によって実現する構成としてもよいし、少なくとも一部の手段を検出装置１０、指示装置２０又はパワーステアリング機構４０によって実現する構成としてもよい。

さらにまた、上述した各実施形態では、自動車に設けられたハンドルＨの操舵態様を制御する場合を一例として説明したが、この場合に限られない。例えば、操舵支援システムは、他の移動体（例えば、船舶や航空機等）の操舵を制御するものであってもよい。

上述したような本発明の操舵支援システムは、操舵装置の上肢操作が困難な場合であっても当該操舵装置を容易に操作することができ、例えば、かかる操舵装置が設けられた移動体（例えば車両）等を自在に操舵することができるので、その産業上の利用可能性は極めて大きい。

１０…検出装置
２０…指示装置
３０…制御装置
４０…パワーステアリング機構
５１…取得手段
５２…制御手段
Ｈ…ハンドル
Ｐ…ペダル
Ｐ１…第１ペダル
Ｐ２…第２ペダル

Claims

操舵装置の操作を支援する操舵支援システムであって、
被押圧部材に対する押圧力の値を検出する検出装置と、
前記検出装置が検出した前記押圧力の値に基づいて、押圧力に関する情報を取得する取得手段と、
取得した押圧力に関する情報に基づいて前記操舵装置の操舵態様を制御する制御手段と、
を備え、
前記取得手段は、前記被押圧部材が２つ設けられており、２つの被押圧部材のうち第１被押圧部材に対する押圧力に関する情報と、前記２つの被押圧部材のうち第２被押圧部材に対する押圧力に関する情報と、を取得し、
前記制御手段は、前記第１被押圧部材に対する押圧力に関する情報を取得した場合に、一方の操舵方向における前記操舵装置の操舵態様を制御し、前記第２被押圧部材に対する押圧力に関する情報を取得した場合に、他方の操舵方向における前記操舵装置の操舵態様を制御し、
前記取得手段は、前記被押圧部材に対する操作者の下肢の押圧力に関する情報を取得する操舵支援システム。
前記取得手段は、前記被押圧部材に対する一方向の押圧力に関する情報を取得する、請求項１に記載の操舵支援システム。
操舵装置の操作を支援する操舵支援システムであって、
被押圧部材に対する押圧力の値を検出する検出装置と、
前記検出装置が検出した前記押圧力の値に基づいて、押圧力に関する情報を取得する取得手段と、
取得した押圧力に関する情報に基づいて前記操舵装置の操舵態様を制御する制御手段と、
を備え、
前記取得手段は、前記操舵装置の操舵方向を指示するための指示装置を用いて指示された操舵方向に関する情報を取得し、
前記制御手段は、取得した押圧力に関する情報に基づいて、指示された操舵方向における前記操舵装置の操舵態様を制御する操舵支援システム。
前記制御手段は、前記押圧力の大きさに応じて前記操舵装置の操舵角が変化するように前記操舵装置の操舵態様を制御する、請求項１～３の何れかに記載の操舵支援システム。
前記制御手段は、前記押圧力の大きさに応じて前記操舵装置の操舵速度が変化するように前記操舵装置の操舵態様を制御する、請求項１～３の何れかに記載の操舵システム。
前記制御手段は、前記押圧力の変化速度に応じて前記操舵装置の操舵速度が変化するように前記操舵装置の操舵態様を制御する、請求項１～４の何れかに記載の操舵支援システム。