JP2017178145A - 車両の補助操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動運転中の緊急時などにおいて操舵操作が容易にできるようにする。
【解決手段】乗員がシート５に着座して前方のハンドル６を操作する自動車１の補助操舵装置１０は、シート５の左右に設けられ、シート５に着座した乗員が腕をのせることができる左右のアームレスト７と、左右のアームレスト７の前端部に設けられる左右のアームレストバー１１と、左右のアームレストバー１１に対する操作を検出する左右のセンサ２３と、左右のセンサ２３の検出に応じて自動車１の操舵を制御する制御部２５と、を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、たとえば自動車といった車両の補助操舵装置に関する。

自動車といった車両では、特許文献１にあるように、シートに着座した乗員がシート前側に配置されたハンドルを操作し、これにより車両の進行方向が制御される。

特開２０１４−１６７７２６号公報

ところで、自動車といった車両では、近年、自動運転に向けた技術開発が開始されている。たとえば、ドライバがハンドルを操舵しなくても、車両が車線をキープし、目的地に向けて適切に右左折することができるようにことが望まれている。これにより、ドライバの運転負担を軽減し、安全性に貢献し得る。

しかしながら、入場が制限されたサーキットとは異なり、他の自動車やその他の物体が存在する一般道や高速道路においては、様々な事象が想定し得るため、ドライバがハンドルを一切操舵しないようにできるまでにはより一層の技術開発が必要となる。特に、想定外の事象が起きた緊急時には、ドライバがハンドルを操作する必要があるものと予想される。
このように、自動運転では、緊急時にはドライバにハンドル操作を要求することが重要である。

その一方で、自動運転においては、ドライバの注意が運転から離れやすい。特に、ハンドルから手を放してしまうタイミングも生じる可能性がある。ハンドルから手を放している間に緊急事態が発生すると、ドライバはあわてて腕を上げてハンドルを握り、その上でハンドルを操作しなければならない。一刻を争う緊急事態においては、このようなタイムロスが問題となる可能性がある。

このように、車両では、自動運転中の緊急時などにおいて操舵操作が容易にできるようにすることが求められている。

本発明に係る車両の補助操舵装置は、乗員がシートに着座して前方のハンドルを操作する車両の補助操舵装置であって、前記シートの左右に設けられ、前記シートに着座した乗員が腕をのせることができる左右のアームレストと、左右の前記アームレストの前端部に設けられる左右のアームレストバーと、左右の前記アームレストバーに対する操作を検出する左右のセンサと、左右の前記センサの検出に応じて前記車両の操舵を制御する制御部と、を有する。

好適には、左右の前記アームレストバーは、直線棒形状であり、左右の前記アームレストの前端部において上向きに立設される、とよい。

好適には、左右の前記アームレストバーは、円弧棒形状であり、左右の前記アームレストバーの円弧同士が共通の仮想円に沿うように、左右の前記アームレストの前端部において上向きに立設される、とよい。

好適には、前記制御部は、乗員が前記ハンドルを操作しない状態で前記車両の操舵を制御する自動運転中に、左右の前記アームレストバーによる操舵を有効とする、とよい。

好適には、前記制御部は、自動運転中において障害の可能性を検出した場合に、左右の前記アームレストバーによる操舵を有効とする、とよい。

好適には、左右各々の前記センサは、左右の前記アームレストバーの棒軸方向に沿った操作を検出し、前記制御部は、左右の前記アームレストバーの棒軸方向の操作が上下逆である場合、その操作方向へ前記ハンドルが操作されたとして前記車両の操舵を制御する、とよい。

本発明では、左右のアームレストの前端部に左右のアームレストバーが設けられ、この左右のアームレストバーに対する操作に応じて車両の操舵制御が実行される。よって、シートに着座した乗員は、左右のアームレストに腕を載せたまま動かすことなく手で左右のアームレストバーを握り、車両の操舵操作を実施することができる。緊急事態においても最小限のタイムロスで容易に操作対応することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る自動車の模式的なの側面透視図である。 図２は、乗員の乗車状態の説明図である。 図３は、本実施形態に係る車両の補助操舵装置の説明図である。 図４は、図３の車両の補助操舵装置の制御系のブロック図である。 図５は、図４の制御部による操舵制御の一例のフローチャートである。 図６は、図３の車両の補助操舵装置の変形例の説明図である。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る自動車１の側面透視図である。自動車１は、車両の一例である。

図１の自動車１は、前室２、乗員室３、および後室４からなる車体を有する。前室２には、エンジン、電気モータ等の動力ユニットが配置される。後室４には、ラッゲージスペースが設けられる。乗員室３には、乗車した乗員が着座するシート５が前後二列で設けられる。また、乗員室３において運転者用のシート５の前には、ハンドル６、アクセルペダル、ブレーキペダルなどの操作部材が設けられる。ハンドル６は、ダッシュボードから後向きに突出して設けられる。

図２は、乗員の乗車状態の説明図である。
図２（Ａ）は、乗員がハンドル６を操作する通常運転時での乗車状態である。運転者用のシート５に着座した乗員は、腕を前へ伸ばし、前方のハンドル６を手で握る。この状態でハンドル６を右回りまたは左回りに回転操作する。これにより、走行する自動車１は右折または右左折できる。自動車１は、乗員の操作に従って走行する。

図２（Ｂ）は、乗員が操作しない自動運転時での一例の乗車状態である。図２（Ａ）の通常運転時と比べて、シート５の座部が後へ下がり、シート５の背部は後へリクライニングしている。乗員は、両腕をアームレスト７に置いて、くつろいだ姿勢にいる。このような運転姿勢は自動運転中であっても禁止されるべきものであると常識的に考えられるが、乗員によっては自動運転中にこのような運転姿勢を取ってしまう可能性がある。
そして、乗員がこのようなくつろいだ運転姿勢である状況下で、たとえば衝突等の危険事由が発生した場合、乗員はあわてて上体を起こし、腕を前に伸ばし上げ、ハンドル６を握らなければならない。そして、その上でハンドル６を操作しなければならない。入場が制限されたサーキット場とは異なり、他の自動車１やその他の物体が存在する一般道や高速道路においては、様々な事象が想定し得るため、このような緊急操作が必要になる場面は少なくない。一刻を争う緊急事態においては、このようなタイムロスが問題となる可能性がある。特に、他のことに気をとられていた場合、さらにタイムロスが生じる可能性がある。
このように、自動車１では、自動運転中の緊急時などにおいて操舵操作が容易にできるようにすることが求められている。

図３は、本実施形態に係る自動車１の補助操舵装置１０の説明図である。図３（Ａ）は右側面図であり、図３（Ｂ）は正面図であり、図３（Ｃ）は上面図である。
シート５の背部の左右両側には、シート５に着座した乗員が腕をのせることができる左右のアームレスト７が図示される。アームレスト７は、背部から前へ延在する。
左右のアームレスト７の前端部には、左右のアームレストバー１１が設けられる。
アームレストバー１１は、直線棒形状を有する。直線棒形状のアームレストバー１１は、アームレスト７の前端部から上向きに突出するように立設される。
そして、乗員は、腕をアームレスト７に置いたくつろいだ姿勢のままで、左右のアームレストバー１１を左右の手で握ることができる。

図４は、図３の自動車１の補助操舵装置１０の制御系のブロック図である。

図４の制御系は、撮像デバイス２１、速度センサ２２、アームレストバーセンサ２３、タイマ２４、およびこれらが接続された制御部２５、を有する。
また、図４には、制御部２５に接続された制御対象であるステアリングモータ２６が併せて図示されている。ステアリングモータ２６は、自動車１のステアリング装置に設けられ、自動操舵等のために操舵駆動するものである。

撮像デバイス２１は、たとえば一対の撮像素子であり、図に示すように乗員室３のルーフやフロントガラスに前向きに設けられ、自動車１の前方の周辺状況を撮像により観測する。制御部２５は、撮像された画像から、自動車１の周辺状況として、たとえば自動車１前方の他の自動車１などの障害物を特定し、該障害物の衝突の可能性を判断し得る。これにより、衝突前の自動車１の走行状況を検出し得る。

速度センサ２２は、車体に固定して設けられ、自動車１の走行状況として自動車１の速度を検出する。

アームレストバーセンサ２３は、アームレストバー１１に対する操作を検出する。アームレストバーセンサ２３は、たとえばアームレストバー１１の周面に巻き付けらたれ感圧分布シートでよい。これにより、アームレストバーセンサ２３の感圧位置の変化により、アームレストバー１１の棒軸方向に沿った操作を検出することができる。

タイマ２４は、時間を計測する。

制御部２５は、これらセンサの検出信号に基づいて、ステアリングモータ２６による自動操舵制御または補助操舵制御を実行する。

図５は、図４の制御部２５による操舵制御の一例のフローチャートである。制御部２５は、図５の処理を周期的に繰り返し実行する。

自動操舵制御または補助操舵制御を実行するために、制御部２５は、自動運転の要否を判断する（ステップＳＴ１）。たとえば図示外の自動運転の開始ボタンなどが操作された場合、制御部２５は、自動運転が必要と判断する。それ以外の場合には不要と判断し、図５の処理を終了する。

自動運転が必要と判断した場合、制御部２５は、自動制御を開始する（ステップＳＴ２）。自動制御において、制御部２５は、自動車１の操舵、速度、加速度などを制御する。

また、制御部２５は、警告の要否を判断する（ステップＳＴ３）。制御部２５は、たとえば撮像デバイス２１による撮像画像や自車速度に基づいてたとえば正面方向に存在する物体との衝突の可能性を判断する。そして、衝突の可能性がある場合、警告が必要であると判断する。それ以外の場合は、不要と判断する。

警告が必要と判断した場合、制御部２５は、自動運転中でのアームレストバー１１などによる操舵を有効とし、警告を報知する（ステップＳＴ４）。警告は、たとえば音声や表示により実施すればよい。

警告を報知した後、制御部２５は、乗員による操舵を検出する（ステップＳＴ５）。この中には、図３の補助操舵装置１０の操作も含まれる。
そして、左右のアームレストバー１１に対する所定の操作が検出された場合、制御部２５は、その操作量または操作力に応じたステアリング制御を実行する（ステップＳＴ６）。
たとえば左右のアームレストバー１１の棒軸方向の操作が上下逆である場合、制御部２５は、その操作方向へハンドル６が操作されたものとして、ステアリングモータ２６を操作方向へ駆動する。また、アームレストバーセンサ２３での感圧位置の変化量に基づいて、ステアリングモータ２６の駆動量を制御する。
この他にもたとえば、制御部２５は、アームレストバーセンサ２３を握る力が所定の閾値以上である場合にのみ、左右のアームレストバー１１の操作に基づく操舵を実行してもよい。

以上のように、本実施形態では、左右のアームレスト７の前端部に左右のアームレストバー１１が設けられ、この左右のアームレストバー１１に対する操作に応じて自動車１の操舵制御が実行される。よって、シート５に着座した乗員は、左右のアームレスト７に腕を載せたまま動かすことなく手で左右のアームレストバー１１を握り、自動車１の操舵操作を実施することができる。緊急事態においても最小限のタイムロスで操作対応することができる。

また、本実施形態では、左右のアームレストバー１１は、直線棒形状であり、左右のアームレスト７の前端部において上向きに立設される。よって、左右のアームレスト７に下腕を載せたまま、アームレストバー１１を握ることができる。

また、本実施形態では、制御部２５は、乗員がハンドル６を操作しない状態で自動車１の操舵を制御する自動運転中に、左右のアームレストバー１１による操舵を有効とする。よって、自動運転中以外のタイミングでは、左右のアームレストバー１１に対する操作により操舵制御が実行されない。乗員による通常運転中に影響を与えないようにできる。

また、本実施形態では、制御部２５は、自動運転中において障害の可能性を検出した場合に、左右のアームレストバー１１による操舵を有効とする。よって、自動運転中であっても障害の可能性が検出されないタイミングでは、左右のアームレストバー１１に対する操作により操舵制御が実行されない。自動運転中に誤って又は他の目的で左右のアームレストバー１１に触れた場合でも、自動運転に影響を与えないようにできる。

また、本実施形態では、左右各々のセンサは、左右のアームレストバー１１の棒軸方向に沿った操作を検出し、制御部２５は、左右のアームレストバー１１の棒軸方向の操作が上下逆である場合、その操作方向へハンドル６が操作されたとして自動車１の操舵を制御する。よって、これ以外の操作、または意図しない操作が左右のアームレストバー１１に対してなされたとしても、操舵制御が実行されない。自動運転中に誤って又は他の目的で左右のアームレストバー１１に触れた場合でも、自動運転に影響を与えないようにできる。

以上の実施形態は、本発明の好適な実施形態の例であるが、本発明は、これに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形または変更が可能である。

図６は、図３の自動車１の補助操舵装置１０の変形例の説明図である。
図６において、左右のアームレストバー１１は、円弧棒形状である。そして、左右のアームレストバー１１は、それらの円弧同士が共通の仮想円に沿うように、左右のアームレスト７の前端部において上向きに立設される。
これにより、左右のアームレスト７に下腕を載せたまま、アームレストバー１１を握ることができる。しかも、左右のアームレストバー１１が円形のハンドル６を模した状態にあるため、乗員は、通常のハンドル６操作と同様の感覚で左右のアームレストバー１１を操作することができる。

上記実施形態では、制御部２５は、自動運転中において障害の可能性を検出した場合に、左右のアームレストバー１１による操舵を有効としている。
この他にもたとえば、制御部２５は、自動運転を開始したタイミングで、アームレストバー１１などによる操舵を有効としてもよい。これにより、自動運転中にハンドル６ではなく、左右のアームレストバー１１を操作することにより、操舵を実施することができる。

１…自動車（車両）
２…前室
３…乗員室
４…後室
５…シート
６…ハンドル
７…アームレスト
１０…補助操舵装置
１１…アームレストバー
２１…撮像デバイス
２２…速度センサ
２３…アームレストバーセンサ（センサ）
２４…タイマ
２５…制御部
２６…ステアリングモータ

Claims (6)

1. 乗員がシートに着座して前方のハンドルを操作する車両の補助操舵装置であって、
   前記シートの左右に設けられ、前記シートに着座した乗員が腕をのせることができる左右のアームレストと、
   左右の前記アームレストの前端部に設けられる左右のアームレストバーと、
   左右の前記アームレストバーに対する操作を検出する左右のセンサと、
   左右の前記センサの検出に応じて前記車両の操舵制御を実行する制御部と、
   を有する、
   車両の補助操舵装置。
2. 左右の前記アームレストバーは、直線棒形状であり、左右の前記アームレストの前端部において上向きに立設される、
   請求項１記載の車両の補助操舵装置。
3. 左右の前記アームレストバーは、円弧棒形状であり、左右の前記アームレストバーの円弧同士が共通の仮想円に沿うように、左右の前記アームレストの前端部において上向きに立設される、
   請求項１記載の車両の補助操舵装置。
4. 前記制御部は、乗員が前記ハンドルを操作しない状態で前記車両の操舵を制御する自動運転中に、左右の前記アームレストバーによる操舵を有効とする、
   請求項１から３のいずれか一項記載の車両の補助操舵装置。
5. 前記制御部は、自動運転中において障害の可能性を検出した場合に、左右の前記アームレストバーによる操舵を有効とする、
   請求項４記載の車両の補助操舵装置。
6. 左右各々の前記センサは、左右の前記アームレストバーの棒軸方向に沿った操作を検出し、
   前記制御部は、左右の前記アームレストバーの棒軸方向の操作が上下逆である場合、その操作方向へ前記ハンドルが操作されたとして前記車両の操舵を制御する、
   請求項１から５のいずれか一項記載の車両の補助操舵装置。
   

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