(57)【要約】【課題】車両の走行制御システムに関し、クルーズコントロールの操作性や快適性を改善する。【解決手段】ここで開示する車両の走行制御システムは、車両を目標車速で自動的に走行させるものである。本システムは、車両の実車速を検出する車速センサー１２と、車両のステアリングホイール１に対し回動自在な筒部材１８を有するグリップ入力装置２とを備える。また、筒部材１８の回動角を検出する回動角センサー５と、回動角センサー５で検出された筒部材１８の回動角に応じて目標車速を設定する設定装置７とを備える。また、車速センサー１２で検出された実車速が所定速度未満である場合に、ステアリングホイール１に対する筒部材１８の回動を拘束するとともにグリップ入力装置２による操作を無効化するロック装置４を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を目標車速で自動的に走行させる走行制御システムにおいて、
前記車両の実車速を検出する車速センサーと、
前記車両のステアリングホイールに対し回動自在な筒部材を有するグリップ入力装置と、
前記筒部材の回動角を検出する回動角センサーと、
前記回動角センサーで検出された前記筒部材の回動角に応じて前記目標車速を設定する設定装置と、
前記車速センサーで検出された前記実車速が所定速度未満である場合に、前記ステアリングホイールに対する前記筒部材の回動を拘束し、前記グリップ入力装置による操作を無効化するロック装置と、
を備えることを特徴とする、車両の走行制御システム。
【請求項２】
前記ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサーを備え、
前記ロック装置は、前記操舵角センサーで検出された前記操舵角がニュートラルの角度を含む所定範囲内にない場合に、前記ステアリングホイールに対する前記筒部材の回動を拘束する
ことを特徴とする、請求項１記載の車両の走行制御システム。
【請求項３】
前記車両が通行可能な道路の情報が記録された地図情報を有し、前記車両の現在位置を測定する測位装置を備え、
前記ロック装置は、前記車両の現在位置よりも前方の道路における曲率が所定値以上である場合に、前記ステアリングホイールに対する前記筒部材の回動を拘束する
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の車両の走行制御システム。
【請求項４】
運転者の前記ステアリングホイールに対する把持状態を検出する把持センサーを備え、
前記ロック装置は、前記把持センサーが運転者の把持を未検出である場合に、前記ステアリングホイールに対する前記筒部材の回動を拘束する
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の走行制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両を所定の設定車速で自動的に走行させる走行制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動二輪車のハンドルグリップと同様の操作を実現するグリップ型の入力装置を車両のステアリングに取り付けることで、車両の操作性を改善する技術が提案されている。例えば、歯車を介してハンドル本体にグリップを取り付け、ハンドル本体の操舵角の大小に関わらずグリップの向きが一定となるようにした操舵ハンドルが知られている。また、円環状に形成されたステアリングホイール本体の一部をねじり方向（メリディアン方向）に回転可能とし、その回転角に応じて車両旋回時のヨーモーメントを調節できるようにする技術も知られている。このように、操作手段を追加することで、車両の操作性が改善されうる（特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2019-006329号公報
【特許文献２】特開2008-168839号公報
【特許文献３】特開2008-114831号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
グリップ型の入力装置を車両のクルーズコントロール（クルコンやオートクルーズとも呼ばれる）で用いる場合、目標車速の設定時に活用することが考えられる。例えば、ボタンを押圧操作する代わりに、グリップのねじり操作で目標車速を設定できるようにすれば、運転者はステアリングに手をかけた自然な姿勢で走行速度を変更することができ、利便性が向上する。
【０００５】
一方、グリップの反力の大きさによっては、グリップのねじり操作によって操舵角が変動し、車両の挙動が不安定になる可能性がある。例えば、運転者の意図に反して車両が左右に移動し、走行レーン内の中央から外れるおそれがある。また、操舵角の急変によってクルーズコントロール自体が中断されるおそれもある。したがって、クルーズコントロールの操作性や快適性を向上させる上で改善の余地がある。
【０００６】
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、クルーズコントロールの操作性や快適性を改善する車両の走行制御システムを提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ここで開示する車両の走行制御システムは、車両を所定の設定車速で自動的に走行させるものであって、前記車両の実車速を検出する車速センサーと、前記車両のステアリングホイールに対し回動自在な筒部材を有し、前記筒部材の回動角に応じた信号を出力するグリップ入力装置とを備える。また、前記筒部材の回動角を検出する回動角センサーと、  前記回動角センサーで検出された前記筒部材の回動角に応じて前記目標車速を設定する設定装置とを備える。さらに、前記車速センサーで検出された前記実車速が所定速度未満である場合に、前記ステアリングホイールに対する前記筒部材の回動を拘束し、前記グリップ入力装置による操作を無効化するロック装置を備える。
【発明の効果】
【０００８】
車速が所定速度未満である場合に、筒部材の回動を拘束することで、グリップ入力装置による操作を無効化することができ、誤操作を防止することができる。一方、車速が所定速度以上の場合にはその拘束を解除して、入力装置による操作を有効化することができる。したがって、クルーズコントロールの操作性及び快適性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】車両の走行制御システムの構成を説明するための模式図である。
【図２】ステアリングの模式図である。
【図３】グリップ入力装置の断面図である。
【図４】グリップ入力の可否判定に関する制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［１．構成］
ここで開示する車両の走行制御システムは、運転者の操作に依存することなく、車両を目標車速で自動的に走行させるクルーズコントロールを実施するものである。クルーズコントロールでは、車両の実車速が目標車速にほぼ一致するように、駆動力と制動力と操舵角とが自動的に制御される。このクルーズコントロールには、前後の車間距離が確保されるように、駆動力，制動力を調節する制御も付加されうる。また、車両が走行レーンを逸脱しないように（あるいは左右側方の車両間隔が確保されるように）、操舵角を制御する制御も付加されうる。
【００１１】
図１に示すように、この走行制御システムには、設定装置７，測位装置８，表示装置９，クルコン装置１０が含まれる。これらはいずれもクルーズコントロールに関連する電子制御装置（コンピューター）であり、車載ネットワークを介して相互に通信可能とされる。それぞれの電子制御装置は、マイクロプロセッサー（中央処理装置），メモリ（メインメモリ），記憶装置（ストレージ），インタフェース装置などを内蔵し、独立して動作することが可能であるとともに、協働して動作することも可能である。なお、複数の電子制御装置の機能をより少数（例えば一つ）の電子制御装置に統合してもよい。
【００１２】
クルコン装置１０は、クルーズコントロールの主要な制御を管理するものである。クルコン装置１０には、クルコンスイッチ１１，車速センサー１２，操舵角センサー１３，エンジン１４，走行用モーター１５，操舵アクチュエーター１６などが接続される。クルコンスイッチ１１は、クルーズコントロールの有効化と無効化とを切り替える際に使用される二位置スイッチである。クルコン装置１０は、クルコンスイッチ１１がクルーズコントロールの実施中に操作されると、実施中のクルーズコントロールを停止させるように機能する。また、クルーズコントロールの停止中にクルコンスイッチ１１が操作されると、クルーズコントロールを開始させるように機能する。
【００１３】
車速センサー１２は、車両の実車速を検出するセンサーであり、操舵角センサー１３はステアリングホイール１の操舵角を検出するセンサーである。エンジン１４及び走行用モーター１５は車両の駆動源の例であり、少なくともいずれか一方がクルコン装置１０の制御対象となる。操舵アクチュエーター１６は、運転者の操舵操作に依存することなくステアリングホイール１を回転駆動するためのアクチュエーターの例である。操舵角を制御しない場合、操舵アクチュエーター１６はクルコン装置１０の制御対象から除外される。
【００１４】
クルコン装置１０は、車両の実車速と目標車速との差に応じて駆動源の駆動力を調整することで、実車速を目標車速に一致させる（あるいは接近させる）機能を持つ。これにより、車両が自動的に目標車速で走行する状態となる。なお、ブレーキ装置をクルコン装置１０の制御対象に含ませてもよい。また、クルコン装置１０は、車両の周囲に存在する他車両との車間距離や白線位置などに応じて駆動源の駆動力や操舵角を調節する機能を併せ持ちうる。車間距離や白線位置は、車両に搭載されたレーダー装置（ミリ波レーダー，マイクロ波レーダー，レーザーレーダーなど）やカメラで検出，計測される。
【００１５】
測位装置８は、GNSS（Global Navigation Satellite System，全球測位衛星システム）や車速センサー１２，操舵角センサー１３などの検出情報に基づいて、車両の現在位置を計測するものである。測位装置８に内蔵される記憶装置には、車両が通行可能な道路の形状や配置を縮尺してなる地図情報が保存されている。地図情報を参照することで、車両の位置や走行経路が精度よく特定される。表示装置９は、文字や画像などの視覚情報を運転者に伝達するためのディスプレイである。表示装置９には、車両の位置や周辺の地図情報などが表示される。また、クルーズコントロールの実施中には、クルーズコントロールの目標車速が表示される。
【００１６】
設定装置７は、クルーズコントロールが実施されているときに目標車速を設定するものである。設定装置７には、グリップ入力装置２の回動角センサー５，把持センサー３，ロック装置４，グリップ入力スイッチ６が接続される。典型的なクルーズコントロールの搭載車両においては、目標車速を設定するための専用スイッチがインストルメントパネルやステアリングホイール１の橋渡し部（図２に示す円環状のホイール部１７とエアバッグ格納部との間を左右方向に接続する部分）に配置される。一方、本システムでは、ステアリングホイール１に設けられたグリップ入力装置２を用いて、目標車速を設定できるようになっている。そのため、本実施形態では、インストルメントパネルやステアリングホイール１の橋渡し部に設けられる専用スイッチに関する説明を省略し、グリップ入力装置２の構成を詳述する。
【００１７】
図２に示すように、車両のステアリングホイール１には、グリップ入力装置２と把持センサー３とが設けられる。グリップ入力装置２は、ステアリングホイール１のホイール部１７に取り付けられる中空筒状のグリップ１８（筒部材）を有する。グリップ１８は、ホイール部１７対して回動自在に装着される。グリップ１８の回動中心は、ステアリングホイール１の回転軸に垂直な平面内に配置される。本実施形態のグリップ１８の回動中心は、ホイール部１７のうち、グリップ１８が取り付けられる部分の延在方向に対してほぼ平行に設けられる。グリップ１８の位置は、運転者が右手で掴みやすい位置に設定される。
【００１８】
グリップ１８は、ニュートラル位置（中立位置）から順方向，逆方向の二方向へと回動可能に設けられる。図３に示すように、グリップ１８の内側には、ロック装置４と回動角センサー５とスプリング２０とが設けられる。ロック装置４は、ホイール部１７に対するグリップ１８の回動を拘束（ロック）するための装置である。ロック装置４には、ホイール部１７に対して回転可能に支持された爪部材と、爪部材を回転方向に駆動するアクチュエーターとが含まれる。また、グリップ１８の内側には、爪部材と係合する凹部１９が形成される。アクチュエーターで爪部材の先端を凹部１９に係合させることによって、グリップ１８の回動が拘束される。
【００１９】
回動角センサー５は、ホイール部１７に対するグリップ１８の回動角を検出するセンサーであり、例えばロータリーエンコーダーやポテンショメーターである。また、スプリング２０は、グリップ１８の回動方向の位置がニュートラル位置になるように付勢する付勢部材である。グリップ１８が順方向に回動した状態では、スプリング２０がグリップ１８を逆方向へと付勢し、グリップ１８が逆方向に回動した状態では、スプリング２０がグリップ１８を順方向へと付勢する。いずれの状態においても、ホイール部１７に対するグリップ１８の回動角が回動角センサー５で検出される。
【００２０】
グリップ入力スイッチ６は、グリップ入力の有効化と無効化とを切り替える際に使用される二位置スイッチである。また、把持センサー３は、運転者のステアリングホイール１に対する把持状態を検出するセンサーである。把持センサー３の位置は、運転者が左手で掴みやすい位置に設定される。把持センサー３の検出方式は、感圧式や静電容量式などである。把持センサー３で検出される情報は、運転者がグリップ入力を行うのにふさわしい適切な姿勢をとっていること（グリップ入力装置２に対する回動操作が誤操作でないこと）を確認するために用いられる。
【００２１】
ロック装置４がグリップ１８のロックを解除する条件は、少なくとも以下の条件１及び２が成立することである。条件３〜条件６は、実施の形態に応じて適宜省略することができる。本実施形態では、設定装置７が条件１〜６の成否を判定するとともに、条件１〜６のすべてが成立した場合にロック装置４に制御信号を出力する。これにより、グリップ１８のロックが解除され、グリップ入力装置２による操作が有効化される。反対に、少なくとも条件１〜６のいずれか不成立の場合には、グリップ１８がロック（あるいはロック状態が保持）され、グリップ入力装置２による操作が無効化される。
【００２２】
条件１．クルーズコントロールの実施条件が成立すること
条件２．実車速が所定車速（例えば80km/h）以上であること
条件３．グリップ入力スイッチ６がオンであること
条件４．操舵角が所定範囲内（ニュートラル近傍）であること
条件５．前方道路の曲率が所定値未満（直進路）であること
条件６．把持センサー３が運転者の把持を検出していること
【００２３】
上記の条件１は、クルーズコントロールが実施中であることを確認するための条件である。条件１には、例えば車両が停車状態でないこと（例えば40km/h以上であること）や、クルコンスイッチ１１がオンであること、車両が高速道路（または自動車専用道路）を走行していることなどが含まれる。条件２は、運転者にグリップ入力を行う意思があることを確認するための条件である。条件３〜条件５は、車両の走行状態が安定していることを確認するための条件である。クルーズコントロールの実施条件に実速度条件が含まれる場合、条件３の所定速度は実速度条件に係る速度よりも高い速度に設定される。
【００２４】
条件４は、操舵角がニュートラル近傍に位置していることを確認するための条件であり、操舵角センサー１３で検出された操舵角に基づいて判定される。条件４の所定範囲には、ニュートラルの角度が含まれる。条件５は、測位装置８で計測された車両の現在位置を地図情報に照合し、現在位置よりも前方の道路の曲率（曲率半径の逆数）を取得することで判定可能となる。条件６は、誤検出を防止するための条件であり、把持センサー３の検出結果に基づいて判定される。
【００２５】
［２．フローチャート］
図４は、グリップ入力の可否判定に関する制御のフローチャート例である。この制御は、車両の主電源（メインスイッチ，イグニッションキースイッチ）が投入されているときに、所定周期で繰り返し実施されている。ステップＡ１〜Ａ６は、上記の条件１〜６を判定するためのステップである。まず、ステップＡ１では、クルーズコントロールの実施条件が成立しているか否かが判定される。例えば、クルコンスイッチ１１がオフである場合や実車速が40km/h未満の場合には、ステップＡ１の条件が不成立となり、グリップ１８がロックされる（ステップＡ１１）。また、表示装置９にはグリップ入力が無効化されていることが表示される（ステップＡ１２）。
【００２６】
ステップＡ１の条件が成立した場合にはステップＡ２に進み、実車速が所定車速以上であるか否かが判定される。例えば、実車速が80km/h未満の場合には、ステップＡ２の条件が不成立となり、グリップ１８がロックされてグリップ入力が無効化される。一方、実車速が80km/h以上の場合にはステップＡ３に進み、グリップ入力スイッチ６がオンであるか否かが判定される。以降、ステップＡ４では操舵角が所定範囲内であるか否かが判定され、ステップＡ５では前方道路の曲率が所定値未満であるか否かが判定され、ステップＡ６では把持センサー３が運転者の把持を検出しているか否かが判定される。ステップＡ１〜Ａ６のすべての条件が成立するとステップＡ７に進み、グリップ１８のロックが解除される（ステップＡ７）。また、表示装置９にはグリップ入力が有効化されていることが表示される（ステップＡ８）。
【００２７】
ステップＡ９では、回動角センサー５で検出された回動角に応じて、クルーズコントロールの目標車速が設定される。例えば、グリップ１８が順方向に操作されている間は、目標車速を段階的に増加させるインクリメント処理がなされる。反対に、グリップ１８が逆方向に操作されている間は、目標車速を段階的に減少させるデクリメント処理がなされる。なお、グリップ１８の回転方向と目標車速の増減変化との対応関係は反転させてもよい。また、目標車速を段階的に変化させる際の時間ピッチや増減量は、ニュートラル位置からの回動量の絶対値に応じて設定してもよい。例えば、回動量の絶対値が大きいほど、時間ピッチを短くしてもよいし、増減量を大きくしてもよい。その後、ステップＡ９で設定された目標車速に基づいて、車両の駆動力が調整される。これにより、グリップ入力で変更された目標車速に実車速が接近するように、クルーズコントロールが実施される。
【００２８】
［３．効果］
（１）上記の走行制御システムでは、クルーズコントロールの実施時におけるグリップ入力の可否判定に際し、実車速が所定速度以上であることをグリップ１８のロック解除条件としている。すなわち、実車速が所定速度未満である場合には、ロック装置４によるグリップ１８のロックが解除されない。このように、実車速が所定速度未満である場合にグリップ１８の回動を拘束することで、グリップ入力装置２による操作を無効化することができ、誤操作を防止することができる。したがって、クルーズコントロールの操作性及び快適性を改善することができる。
【００２９】
また、実車速が所定速度以上である場合には、グリップ入力装置２による操作を有効化することができる。つまり、運転者はステアリングホイール１に手をかけた自然な姿勢で目標速度を変更することができる。したがって、クルーズコントロールの操作性及び快適性を改善することができる。なお、グリップ入力装置２の操作感覚には、自動二輪車のアクセル操作（ハンドルグリップの操作）に近いものがあり、臨場感や操作の楽しさ，運転の楽しさを向上させることができる。
【００３０】
（２）上記の走行制御システムでは、操舵角がニュートラル近傍の所定範囲内にあることを、グリップ１８のロックを解除する条件としている。すなわち、ステアリングホイール１が左右いずれかの方向に回転した状態では、ロック装置４によるグリップ１８のロックが解除されない。このように、車両の旋回時にグリップ１８の回動を拘束することで、誤操作や無理な姿勢でのグリップ入力を防止することができる。したがって、クルーズコントロールの操作性及び快適性を改善することができる。
【００３１】
（３）上記の走行制御システムでは、前方道路の曲率が所定値未満であることをグリップ１８のロック解除条件としている。すなわち、前方道路がカーブしている場合には、たとえその時点で車両が直進していたとしても、グリップ１８のロックが維持される。このように、車両が旋回する可能性が高い場合にグリップ１８の回動を拘束することで、誤操作や無理な姿勢でのグリップ入力を防止することができる。したがって、クルーズコントロールの操作性及び快適性を改善することができる。
【００３２】
（４）上記の走行制御システムでは、把持センサー３が運転者の把持を検出していることをグリップ１８のロック解除条件としている。すなわち、運転者が左手で把持センサー３に触れていない限り、グリップ１８のロックが維持される。このように、運転者のステアリングホイール１に対する把持状態を確認することで、誤操作や無理な姿勢でのグリップ入力を防止することができる。したがって、クルーズコントロールの操作性及び快適性を改善することができる。
【００３３】
［４．変形例］
上記の実施形態はあくまでも例示に過ぎず、本実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。例えば、上述の実施形態では、グリップ入力装置２と把持センサー３とが設けられたステアリングホイール１を例示したが、把持センサー３は必須の要素ではなく適宜省略可能である。また、グリップ入力装置２は、ホイール部１７における任意の位置に取り付けることができる。把持センサー３についても同様である。少なくとも、車速が所定車速未満である場合にグリップ１８の回動を拘束し、グリップ入力装置による操作を無効化する走行制御システムであれば、上述の実施形態と同様の効果を奏しうる。
【００３４】
また、グリップ１８のロック解除条件に関して、操舵角や前方道路の曲率に基づく判断に代えて（あるいは加えて）、車両のヨーレート，ロールレート，ピッチ角などに基づく判断を実施してもよい。車両の走行状態が安定していることを確認するための条件は多種多様に想定される。少なくとも、車両の走行状態が安定していない状態ではグリップ１８の回動を拘束し、グリップ入力装置による操作を無効化することで、クルーズコントロールの操作性及び快適性を改善することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１  ステアリングホイール
２  グリップ入力装置
３  把持センサー
４  ロック装置
５  回動角センサー
６  グリップ入力スイッチ
７  設定装置
８  測位装置
９  表示装置
１０  クルコン装置
１１  クルコンスイッチ
１２  車速センサー
１３  操舵角センサー
１４  エンジン
１５  走行用モーター
１６  操舵アクチュエーター
１７  ホイール部
１８  グリップ（筒部材）
１９  凹部
２０  スプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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