(57)【要約】【課題】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。【解決手段】制御装置１２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。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
を有する車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１８４９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【発明の効果】
【００１１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る車両制御装置において、運転席に着座状態の乗員から見たステアリングホイールの構成を模式的に示す正面図である。
【図２】第１実施形態に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る車両制御装置で行われる処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係る車両制御装置において、ステアリングホイールに設けられたモニタの状態を示す正面図であり、（Ａ）は通常時においてモニタに表示される映像を示しており、（Ｂ）は運転者への指示時においてモニタに表示される映像を示している。
【図５】第２実施形態に係る車両制御装置において、ステアリングホイールに設けられたモニタの状態を示す正面図であり、（Ａ）は通常時においてモニタに表示される映像を示しており、（Ｂ）は運転者への指示時においてモニタに表示される映像を示している。
【図６】第３実施形態に係る車両制御装置において、運転者への指示時にモニタに表示される映像を示す正面図である。
【図７】第３実施形態に係る車両制御装置において、運転者への指示時における運転者と車両制御装置との関係を示す車両幅方向から見た側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
（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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
＜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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
＜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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【符号の説明】
【００６５】
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）
【図１】
2020040587.tif 000003
【図２】
2020040587.tif 000004
【図３】
2020040587.tif 000005
【図４】
2020040587.tif 000006
【図５】
2020040587.tif 000007
【図６】
2020040587.tif 000008
【図７】
2020040587.tif 000009