(57)【要約】【課題】ステアリングホイールの操舵角が固定された場合であっても車両の操舵角を制御する。【解決手段】操舵補助装置１０は、ステアリングシャフト２にトルクを付与することにより車両Ｖの操舵補助を行う操舵補助部１１と、ステアリングホイール１にかかる荷重を測定する荷重測定部１２６と、ステアリングホイール１とステアリングシャフト２とが連結されている状態である連結状態と、連結されていない状態である非連結状態とを切り替える切替部１２と、連結状態において、荷重測定部１２６により測定された荷重が所定量以上になると、切替部１２を制御することにより連結状態から非連結状態に切り替える切替制御部１３２とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトにトルクを付与することにより車両の操舵補助を行う操舵補助部と、
ステアリングホイールにかかる荷重を測定する荷重測定部と、
前記ステアリングホイールと前記ステアリングシャフトとが連結されている状態である連結状態と、連結されていない状態である非連結状態とを切り替える切替部と、
前記連結状態において、前記荷重測定部により測定された前記荷重が所定量以上になると、前記切替部を制御することにより前記連結状態から前記非連結状態に切り替える切替制御部と、
を備える操舵補助装置。
【請求項２】
前記車両の運転者の状態を特定する状態特定部をさらに備え、
前記切替制御部は、前記連結状態において、前記運転者の状態が所定の状態であるとともに、測定された前記荷重が前記所定量以上である場合に、前記切替部を制御することにより前記連結状態から前記非連結状態に切り替える、
請求項１に記載の操舵補助装置。
【請求項３】
前記車両の運転者の状態を特定する状態特定部をさらに備え、
前記切替制御部は、前記連結状態において、測定された前記荷重が所定時間にわたって前記所定量以上である場合に、前記切替部を制御することにより前記連結状態から前記非連結状態に切り替える、
請求項１又は２に記載の操舵補助装置。
【請求項４】
前記切替制御部は、前記非連結状態において、前記運転者の状態が所定の状態から変化すると、前記切替部を制御することにより前記非連結状態から前記連結状態に切り替える、
請求項３に記載の操舵補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の操舵補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転者による車両の運転が困難な状態になると、運転を支援することが行われている。例えば、特許文献１には、運転者の状態が異常であり、車両を運転することが困難な状態であることを検出すると、自動的に操舵角を制御することにより先行車に対して追従する自動走行を開始する運転支援装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−５８２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の運転支援装置では、ステアリングシャフトに対してトルクを付加することにより操舵角を制御する。しかしながら、運転者が意識不明等の状態でステアリングホイールに覆いかぶさっている場合にはステアリングホイールの操舵角が固定されてしまう。この場合には、運転支援装置がステアリングシャフトにトルクを付加しても操舵角が変化せず、車両が自動走行をすることができないという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、ステアリングホイールの操舵角が固定された場合であっても車両の操舵角を制御することができる操舵補助装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に係る操舵補助装置は、ステアリングシャフトにトルクを付与することにより車両の操舵補助を行う操舵補助部と、ステアリングホイールにかかる荷重を測定する荷重測定部と、前記ステアリングホイールと前記ステアリングシャフトとが連結されている状態である連結状態と、連結されていない状態である非連結状態とを切り替える切替部と、前記連結状態において、前記荷重測定部により測定された前記荷重が所定量以上になると、前記切替部を制御することにより前記連結状態から前記非連結状態に切り替える切替制御部と、を備える。
【０００７】
前記車両の運転者の状態を特定する状態特定部をさらに備え、前記切替制御部は、前記連結状態において、前記運転者の状態が所定の状態であるとともに、測定された前記荷重が前記所定量以上である場合に、前記切替部を制御することにより前記連結状態から前記非連結状態に切り替えてもよい。
【０００８】
前記車両の運転者の状態を特定する状態特定部をさらに備え、前記切替制御部は、前記連結状態において、測定された前記荷重が所定時間にわたって前記所定量以上である場合に、前記切替部を制御することにより前記連結状態から前記非連結状態に切り替えてもよい。
【０００９】
前記切替制御部は、前記非連結状態において、前記運転者の状態が所定の状態から変化すると、前記切替部を制御することにより前記非連結状態から前記連結状態に切り替えてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ステアリングホイールの操舵角が固定された場合であっても車両の操舵角を制御することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る操舵補助装置の概要を説明するための図である。
【図２】第１実施形態に係る切替部の構成を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る制御部の構成を示す図である。
【図４】第２実施形態に係る制御部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第１実施形態＞
［操舵補助装置１０の概要］
図１は、第１実施形態に係る操舵補助装置１０の概要を説明するための図である。操舵補助装置１０は、例えば、バスやトラック等の大型の車両Ｖにおいて、操舵を補助するための装置である。操舵補助装置１０は、操舵補助部１１と、切替部１２と、制御部１３とを備える。
【００１３】
車両Ｖにおいて、運転者がステアリングホイール１を操舵すると、ステアリングホイール１に連結されているステアリングシャフト２を介してタイヤに操舵力が伝えられる。操舵補助部１１は、例えばモータである。操舵補助部１１は、制御部１３から供給される電力で回転駆動し、ステアリングシャフト２にトルクを付与することで、車両Ｖの操舵補助を行う。操舵補助部１１は、車両Ｖが走行車線に沿って走行するための操舵補助機能を提供する。
【００１４】
切替部１２は、ステアリングホイール１と、ステアリングシャフト２とが連結されている状態である連結状態と、連結されていない状態である非連結状態とを切り替える。
【００１５】
制御部１３は、操舵補助部１１に電力を供給することにより、操舵補助部１１を制御する。制御部１３は、ステアリングホイール１にかかる荷重の測定情報を取得する。制御部１３は、ステアリングホイール１にかかる荷重が所定量以上になると、切替部１２を制御することにより、ステアリングホイール１とステアリングシャフト２とが連結されている連結状態から、ステアリングホイール１とステアリングシャフト２とが連結されていない非連結状態に切り替える。
【００１６】
このようにすることで、操舵補助装置１０は、例えば、運転者が意識不明等の状態でステアリングホイール１に覆いかぶさり、ステアリングホイール１による操舵が困難になった場合に、ステアリングホイール１と、ステアリングシャフト２とが連結されていない非連結状態に変化させることができる。これにより、操舵補助装置１０は、ステアリングホイール１による操舵が困難になった場合であっても、操舵補助部１１により車両Ｖの操舵角を制御することができる。
続いて、操舵補助装置１０が備える切替部１２と制御部１３との構成について説明する。
【００１７】
［切替部１２の構成］
まず、切替部１２の構成について説明する。図２は、第１実施形態に係る切替部１２の構成を示す図である。
図２に示すように、切替部１２は、筐体１２０と、エア供給路１２１と、エア供給用バルブ１２２と、エア排出路１２３と、エア排出用バルブ１２４と、ばね１２５と、荷重測定部１２６とを備える。
【００１８】
筐体１２０は、ステアリングシャフト２と接続されている。これにより、筐体１２０は、ステアリングシャフト２が回転軸を中心として回転すると、ステアリングシャフト２とともに、当該回転軸を中心として回転する。筐体１２０の内部では、ホイール側クラッチ板２２と、シャフト側クラッチ板２４とが接合している。ホイール側クラッチ板２２は、ステアリングホイール１に接続されているホイール側シャフト２１の端部に設けられている。
【００１９】
ホイール側クラッチ板２２及びシャフト側クラッチ板２４は、筐体１２０の内部を摺動可能である。また、シャフト側クラッチ板２４は、ステアリングシャフト２の端部と摺動可能に接続されている。シャフト側クラッチ板２４は、ホイール側クラッチ板２２から加えられる、ホイール側シャフト２１の軸方向に加わる操舵力をステアリングシャフト２に伝えるように、ステアリングシャフト２と接続されているものとする。
【００２０】
エア供給路１２１の一端は、車両Ｖに設けられており、エアを供給するエアタンク（不図示）に接続されている。また、エア供給路１２１の他端は、ホイール側クラッチ板２２に設けられているエア供給孔を形成している。エア供給路１２１の一部は、例えば蛇腹構造を有しており、ステアリングホイール１の操舵に応じて伸縮する。また、エア供給路１２１には、エア供給用バルブ１２２が設けられている。エア供給用バルブ１２２は、例えば電磁バルブであり、制御部１３によって開閉が制御される。エア供給用バルブ１２２の初期状態は閉状態である。
【００２１】
エア排出路１２３の一端は、車両の外部にエアを排出するエア排出孔を形成している。また、エア排出路１２３の他端は、ホイール側クラッチ板２２に設けられているエア排出孔を形成している。エア排出路１２３の一部は、例えば蛇腹構造を有しており、ステアリングホイール１の操舵に応じて伸縮する。また、エア排出路１２３には、エア排出用バルブ１２４が設けられている。エア排出用バルブ１２４は、例えば電磁バルブであり、制御部１３によって開閉が制御される。エア排出用バルブ１２４の初期状態は開状態である。
【００２２】
ばね１２５は、筐体１２０の内部の下面と、シャフト側クラッチ板２４の、ホイール側クラッチ板２２との接合面と反対側の面とに接続されている。ばね１２５は、筐体１２０の内部に複数設けられており、シャフト側クラッチ板２４をステアリングシャフト２に対して摺動させるために設けられている。また、ばね１２５は、ステアリングホイール１の荷重を測定するために用いられる。
【００２３】
荷重測定部１２６は、ばね１２５の一端に接続されており、ばね１２５の押力を検出することにより、ステアリングホイール１にかかる荷重を測定する。荷重測定部１２６は、測定した荷重を示す荷重情報を制御部１３に出力する。
【００２４】
［制御部１３の構成］
続いて、制御部１３の構成について説明する。図３は、第１実施形態に係る制御部１３の構成を示す図である。
制御部１３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。制御部１３は、操舵制御部１３１と、切替制御部１３２とを備える。
【００２５】
操舵制御部１３１は、操舵補助部１１を制御することにより、車両Ｖの操舵補助を行う。例えば、操舵制御部１３１は、車両Ｖに設けられ車両Ｖの前方を撮像する撮像部３から撮像画像を取得する。そして、操舵制御部１３１は、取得した撮像画像を解析して車両Ｖが走行する車線における中央位置からの車両Ｖの横ずれ量を算出する。操舵制御部１３１は、例えば、車両Ｖが所定速度以上で走行している場合に、算出した横ずれ量に基づいて操舵補助部１１を制御して操舵補助力を発生させることにより、車両Ｖが車線の中央を走行するように操舵補助を行う。
【００２６】
切替制御部１３２は、ステアリングホイール１とステアリングシャフト２とが連結されている連結状態において、荷重測定部１２６によって測定された荷重が所定量以上になると、切替部１２を制御することにより、ステアリングホイール１とステアリングシャフト２との状態を、連結状態から非連結状態に切り替える。
【００２７】
具体的には、切替制御部１３２は、荷重測定部１２６によって測定された荷重が所定量以上になると、切替部１２に設けられているエア供給用バルブ１２２を閉状態から開状態に切り替えるとともに、エア排出用バルブ１２４を開状態から閉状態に切り替える。これにより、ホイール側クラッチ板２２と、シャフト側クラッチ板２４との接合面には、エア供給路１２１を介してエアタンクから高圧のエアが供給される。エアが供給されると、ホイール側クラッチ板２２とシャフト側クラッチ板２４とが離間し、ステアリングホイール１とステアリングシャフト２とが切り離される。これにより、ステアリングホイール１に伝えられる操舵力がステアリングシャフト２に伝えられなくなる。
【００２８】
ここで、切替制御部１３２は、ステアリングホイール１とステアリングシャフト２との状態が連結状態である場合において、荷重測定部１２６によって測定された荷重が所定時間にわたって所定量以上である場合に、切替部１２を制御することにより、ステアリングホイール１とステアリングシャフト２との状態を、連結状態から非連結状態に切り替えてもよい。このようにすることで、操舵補助装置１０は、車両Ｖの運転者が運転可能状態である場合にステアリングホイール１に一時的にもたれかかることによって運転不能状態とみなされ、ステアリングホイール１とステアリングシャフト２との状態が、連結状態から非連結状態に切り替えられることを抑制することができる。
【００２９】
［第１実施形態に係る効果］
以上説明したように、第１実施形態に係る操舵補助装置１０は、ステアリングホイール１とステアリングシャフト２とが連結されている連結状態において、測定した荷重が所定量以上になると、切替部１２を制御することにより、ステアリングホイール１とステアリングシャフト２との状態を連結状態から非連結状態に切り替える。
【００３０】
このようにすることで、操舵補助装置１０は、運転者が意識不明等の状態でステアリングホイール１に覆いかぶさり、ステアリングホイール１による操舵が困難になった場合に、非連結状態に変化させることができる。これにより、ステアリングホイール１による操舵が困難になった場合であっても、操舵補助部１１により車両Ｖの操舵角を制御することができる。これにより、車両Ｖの挙動を安定させることができる。
【００３１】
＜第２実施形態＞
続いて、第２実施形態について説明する。第２実施形態に係る操舵補助装置１０は、車両Ｖの運転者の状態を特定し、当該状態と、ステアリングホイール１にかかる荷重とに基づいて、ステアリングホイール１とステアリングシャフト２との状態を切り替える点で第１実施形態と異なる。以下、第２実施形態に係る操舵補助装置１０について説明する。以下、第１実施形態と同じ部分については適宜説明を省略する。
【００３２】
図４は、第２実施形態に係る制御部１３の構成を示す図である。図４に示すように、第２実施形態に係る制御部１３は、状態特定部１３３をさらに備える。
状態特定部１３３は、車両Ｖの運転者の状態を特定する。状態特定部１３３は、車両Ｖに設けられ、車両Ｖの運転席を撮像する第２撮像部４から撮像画像を取得する。状態特定部１３３は、第２撮像部４から取得した撮像画像を解析することにより、運転者の状態を特定する。具体的には、状態特定部１３３は、運転者が、運転が可能な状態である運転可能状態であるか、運転が困難な状態である運転困難状態であるか、運転者が不在である状態である不在状態であるかを特定する。ここで、運転困難状態は、運転者がステアリングホイール１に覆いかぶさっている状態である。
【００３３】
切替制御部１３２は、ステアリングホイール１とステアリングシャフト２との状態が連結状態である場合において、運転者の状態が、運転困難状態（所定の状態）であるとともに、荷重測定部１２６によって測定された荷重が所定量以上である場合に、切替部１２を制御することにより、ステアリングホイール１とステアリングシャフト２との状態を連結状態から非連結状態に切り替える。ここで、切替制御部１３２は、所定時間にわたって運転者の状態が運転困難状態であるとともに、測定された荷重が所定量以上である場合に、ステアリングホイール１とステアリングシャフト２との状態を連結状態から非連結状態に切り替えてもよい。
【００３４】
また、切替制御部１３２は、ステアリングホイール１とステアリングシャフト２との状態が非連結状態である場合において、状態特定部１３３が特定した運転者の状態が運転困難状態から運転可能状態又は不在状態に変化すると、切替部１２を制御することにより、ステアリングホイール１とステアリングシャフト２との状態を非連結状態から連結状態に切り替える。具体的には、切替制御部１３２は、切替部１２に設けられているエア供給用バルブ１２２を開状態から閉状態に切り替えるとともに、エア排出用バルブ１２４を閉状態から開状態に切り替える。これにより、ホイール側クラッチ板２２と、シャフト側クラッチ板２４との接合面には、エア供給路１２１を介してエアタンクから高圧のエアが供給されなくなる。エアが供給されなくなると、ホイール側クラッチ板２２とシャフト側クラッチ板２４とが接続し、ステアリングホイール１とステアリングシャフト２との状態が連結状態になる。
【００３５】
このようにすることで、操舵補助装置１０は、車両Ｖがバス等である場合において、ステアリングホイール１に覆いかぶさっている運転者が救助され、ステアリングホイール１を乗客等が操舵可能になった場合に、ステアリングホイール１とステアリングシャフト２との状態を連結状態に復帰させることができる。なお、ステアリングホイール１とステアリングシャフト２との状態を連結状態に復帰したことに応じて、車両Ｖの内部に設けられている出音部（不図示）等により、ステアリングホイール１を操舵可能になったことを通知するようにしてもよい。
【００３６】
［第２実施形態に係る効果］
以上説明したように、第２実施形態に係る操舵補助装置１０は、ステアリングホイール１とステアリングシャフト２との状態が連結状態である場合において、運転者の状態が、運転困難状態であるとともに、荷重測定部１２６によって測定された荷重が所定量以上である場合に、ステアリングホイール１とステアリングシャフト２との状態を連結状態から非連結状態に切り替える。
【００３７】
このようにすることで、操舵補助装置１０は、運転者の状態を精度よく特定し、ステアリングホイール１とステアリングシャフト２との状態を適切なタイミングで連結状態から非連結状態に切り替えることができる。
【００３８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００３９】
例えば、上述の実施形態では、切替部１２は、ばね１２５の押力を測定することにより、ステアリングホイール１にかかる荷重を検出したが、これに限らない。例えば、ホイール側クラッチ板２２又はシャフト側クラッチ板の一部に、圧力を測定する測定部を設けておき、当該測定部によってステアリングホイール１にかかる荷重を測定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・ステアリングホイール
２・・・ステアリングシャフト
３・・・撮像部
４・・・第２撮像部
１１・・・操舵補助部
１２・・・切替部
１２６・・・荷重測定部
１３・・・制御部
１３１・・・操舵制御部
１３２・・・切替制御部
１３３・・・状態特定部
Ｖ・・・車両
【図１】
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【図２】
2018177069.tif 000004
【図３】
2018177069.tif 000005
【図４】
2018177069.tif 000006