(57)【要約】【課題】乗員が手動転舵を意図していない状態で手動運転モードに移行されるのを抑制できるステアリング装置。【解決手段】ステアリング装置では、手動運転モードへの移行が要求されると、ステアリングホイールを遊び角の範囲で回転振動させ、所定時間内にステアリングホイールの回転振動が停止状態にされたか否かを確認する（ステップ１００〜１０８）。この際、乗員がステアリングホイールを握って回転振動を停止状態とすると、乗員による手動転舵が可能であると判定する（ステップ１１０）。これにより、乗員がステアリングホイールを握った状態で手動運転モードに移行できるので、乗員が手動転舵を意図していない状態で手動運転モードに移行されるのを抑制できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
手動転舵の場合に、ステアリングホイールの回転操作に応じて転舵輪を転舵し、非手動転舵の場合に、転舵情報に応じて前記転舵輪を転舵し、前記転舵輪の転舵に応じて前記ステアリングホイールを回転させる操舵転舵部と、
非操舵中に、前記転舵輪の転舵に影響しない範囲で前記ステアリングホイールを回転方向又は軸方向に変位させる変位部と、
前記ステアリングホイールの変位が抑制されたか否かを検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、乗員が手動転舵可能か否かを判定する判定部と、
を含むステアリング装置。
【請求項２】
前記変位部は、前記ステアリングホイールの遊び角の範囲で、前記ステアリングホイールの往復回転を繰返し、
前記検出部は、前記ステアリングホイールの往復回転が抑制されたか否かを検出する請求項１に記載のステアリング装置。
【請求項３】
前記検出部は、前記ステアリングホイールの変位を抑制するために前記ステアリングホイールを乗員が把持したか否かを検出する請求項２に記載のステアリング装置。
【請求項４】
前記変位部は、前記ステアリングホイールを軸方向に移動させ、
前記検出部は、前記ステアリングホイールが変位前の位置に戻されたか否かを検出する請求項１に記載のステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両を操舵するステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１の自動運転制御装置は、自動運転モードと手動運転モードとの切換えを行う運転モード切換え装置を備え、自動運転モードに切換えられている際に、自動運転コントローラが、アクチュエータを作動させて車両の速度及び操舵角を制御する。また、自動運転制御装置は、運転者のステアリング操作であるステアリングオーバーライドを検出するオーバーライド検出装置を備えており、オーバーライド検出装置によって運転者のステアリングオーバーライドが検出された場合に、自動運転コントローラが自動運転モードから手動運転モードに切換える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２７６６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、自動運転モードから手動運転モードへの切換えは、乗員がステアリングを操作するように握ったステアリングオーバーライドが検出された場合に限らず、自動運転システムの発意により自動運転モードの終了及び手動運転モードでのステアリング操作を乗員に要求する場合がある。この場合も乗員によるステアリングオーバーライドが検出されると、自動運転モードから手動運転モードに切換えられる。この際、乗員が意図せずにステアリングに触れしまうと、手動運転モードに切換わってしまう。自動運転モードから手動運転モードに切換える際、車両の安定走行を確保するためには、乗員が車両の操舵可能な状態で手動運転モードに移行する必要がある。
【０００５】
本発明は、上記事実を鑑みて成されたものであり、乗員が手動転舵を意図しない状態で手動運転モードに移行されるのを抑制できるステアリング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の態様は、手動転舵の場合に、ステアリングホイールの回転操作に応じて転舵輪を転舵し、非手動転舵の場合に、転舵情報に応じて前記転舵輪を転舵し、前記転舵輪の転舵に応じて前記ステアリングホイールを回転させる操舵転舵部と、非操舵中に、前記転舵輪の転舵に影響しない範囲で前記ステアリングホイールを回転又は軸方向に変位させる変位部と、前記ステアリングホイールの回転又は軸方向への変位が抑制されたか否かを検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づいて、乗員が手動転舵可能か否かを判定する判定部と、を含む。
【０００７】
第２の態様は、第１の態様において、前記変位部は、前記ステアリングホイールの遊び角の範囲で、前記ステアリングホイールの往復回転を繰返し、前記検出部は、前記ステアリングホイールの往復回転が抑制されたか否かを検出する。
【０００８】
第３の態様は、第２の態様において、前記検出部は、前記ステアリングホイールの変位を抑制するために前記ステアリングホイールを乗員が把持したか否かを検出する。
【０００９】
第４の態様は、第１の態様において、前記変位部は、前記ステアリングホイールを軸方向に変位させ、前記検出部は、前記ステアリングホイールが変位前の位置に戻されたか否かを検出する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の態様では、手動転舵の場合に、ステアリングホイールの回転操作に応じて転舵輪を転舵し、非手動転舵の場合に、転舵情報に応じて転舵輪を転舵すると共に、転舵輪の転舵に応じてステアリングホイールを回転させる操舵転舵部を備える。変位部は、非手動転舵中に転舵輪の転舵に影響しない範囲で、ステアリングホイールを回転又は軸方向に変位させ、検出部は、ステアリングホイールの回転又は軸方向への変位が抑制されたか否かを検出する。また、判定部は、検出部の検出結果に基づいて、乗員が手動転舵可能か否かを判定する。
【００１１】
ここで、変位部によるステアリングホイールの回転又は軸方向への変位を乗員がステアリングホイールを握って抑制することで、乗員は、手動転舵が可能な状態となる。このため、乗員がステアリングホイールの回転又は軸方向への変位を抑制した状態では、乗員が手動転舵を意図しない状態で手動運転モードに移行されるのを抑制できる。
【００１２】
第２の態様では、変位部が、ステアリングホイールの遊び角の範囲で、ステアリングホイールの往復回転を繰返す。これにより、転舵輪の転舵に影響しない範囲でステアリングホイールを回転できて、乗員が手動転舵を意図しない状態で手動運転モードに移行されるのを抑制する際に、車両の走行安定性を維持できる。
【００１３】
第３の態様では、検出部が、ステアリングホイールの変位を抑制するために乗員がステアリングホイールを把持したか否かを検出する。これにより、乗員がステアリングホイールを把持していると検出されることで、手動転舵が可能な状態であると判定できて、乗員が手動転舵を意図しない状態で手動運転モードに移行されるのを抑制できる。
【００１４】
第４の態様は、変位部がステアリングホイールを軸方向に変位させ、検出部は、ステアリングホイールが変位前の位置に戻されたか否かを検出する。これにより、乗員がステアリングホイールを変位前の位置に戻したと判定されることで、乗員が手動転舵を意図しない状態で手動運転モードに移行されるのを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（Ａ）は、第１の実施の形態に係るステアリング装置の概略構成図、（Ｂ）は、ステアリングホイールの正面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る操作判定処理を示す流れ図である。
【図３】（Ａ）は、第２の実施の形態に係るステアリング装置の概略構成図、（Ｂ）は、第２の実施の形態に係るステアリングホイールの主要部を示す正面図である。
【図４】第２の実施の形態に係る操作判定処理を示す流れ図である。
【図５】第３の実施の形態に係るステアリング装置の概略構成図である。
【図６】第３の実施の形態に係る操作判定処理を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１（Ａ）には、第１の実施の形態に係るステアリング装置１０の概略構成がブロック図にて示されており、図１（Ｂ）には、ステアリングホイールが乗員側から見た正面図にて示されている。
【００１７】
ステアリング装置１０は、車両（図示省略）に設置されて車両の操舵に用いられる。また、車両には、運転支援装置としての自動運転システム１２が設けられており、自動運転システム１２は、自動運転モードで動作することで、車両の速度制御及び操舵制御を行って車両の走行を制御する。ステアリング装置１０は、自動運転システム１２が手動運転モードで動作することで手動転舵（手動操舵）が行われ、自動運転システム１２が自動運転モードで動作することで、非手動転舵としての自動操舵を行う。
【００１８】
図１（Ａ）に示すように、ステアリング装置１０は、操舵転舵部を構成する操舵部１４及び転舵部１６を備えており、操舵部１４と転舵部１６とがステアリングシャフト１８によって連結されている。操舵部１４には、ステアリングシャフト１８の一端側にコラムシャフト１８Ａが設けられている。ステアリング装置１０は、ステアリングシャフト１８が車体に回転可能に支持され、コラムシャフト１８Ａが乗員（運転者）の着座する座席の車両前側において車体に回転可能に支持されており、コラムシャフト１８Ａの先端部にステアリングホイール２０が取付けられている。
【００１９】
図１（Ｂ）に示すように、ステアリングホイール２０は、リング状のリム部２２、リム部２２の軸心部に配置されたボス部２４、及びリム部２２とボス部２４とを連結するステー部２６により構成されている。ステアリングホイール２０は、ボス部２４がコラムシャフト１８Ａの先端部に取付けられて車体に支持され、コラムシャフト１８Ａと一体回転される。なお、図１（Ｂ）では、車両を直進させる状態におけるステアリングホイール２０の直進操舵位置が示されている。
【００２０】
また、図１（Ａ）に示すように、操舵部１４には、検出部を構成する差動角制御機構２８及び変位部を構成する回転アクチュエータ３０が設けられている。差動角制御機構２８は、コラムシャフト１８Ａとステアリングシャフト１８との間に配置されて、コラムシャフト１８Ａとステアリングシャフト１８とを一体に回転可能に連結している。また、回転アクチュエータ３０は、差動角制御機構２８とステアリングホイール２０との間に配置されている。
【００２１】
ステアリングホイール２０の回転には、遊び角（遊び）が設けられており、差動角制御機構２８は、コラムシャフト１８Ａ及びステアリングシャフト１８の一方が遊び角を越えて回転されることで、コラムシャフト１８Ａ及びステアリングシャフト１８の他方が回転されるように回転（回転力）を伝達する。この際、差動角制御機構２８は、ステアリングホイール２０側のコラムシャフト１８Ａの操舵角と、ステアリングホイール２０とは反対側のステアリングシャフト１８の転舵角とが同様となるように、コラムシャフト１８Ａ及びステアリングシャフト１８を互いに追従回転させる。
【００２２】
また、差動角制御機構２８には、トルクセンサ及び回転角センサ（何れも図示省略）が設けられている。これにより、差動角制御機構２８は、トルクセンサによってコラムシャフト１８Ａ（ステアリングホイール２０）の回転トルク（回転トルクの変化）を検出できると共に、回転角センサによってコラムシャフト１８Ａ（ステアリングホイール２０）の回転角（回転角の変化）を検出できる。
【００２３】
回転アクチュエータ３０は、コラムシャフト１８Ａを回転することで、ステアリングホイール２０を所定の角度範囲で往復回転させる（図１（Ｂ）の二点鎖線参照）。この際、回転アクチュエータ３０は、遊び角の範囲（例えば、−２°〜２°の範囲、図１（Ｂ）において二点鎖線で示す範囲）内でステアリングホイール２０が往復回転（回転振動）されるようにコラムシャフト１８Ａを回転させる。
【００２４】
転舵部１６は、転舵アクチュエータ３２を備えており、転舵アクチュエータ３２には、ステアリングシャフト１８の下端部（差動角制御機構２８とは反対側の端部）が連結されていると共に、図示しないリンク機構を介して車両の左右の転舵輪（例えば、前輪）３４が連結されている。転舵アクチュエータ３２は、ステアリングシャフト１８が回転されることで、ステアリングシャフト１８の回転力を補助しながら、ステアリングシャフト１８の回転角（転舵角）に応じて転舵輪３４を転舵させる。
【００２５】
また、転舵アクチュエータ３２は、転舵輪３４に作用する反力に応じた回転力（回転トルク）をステアリングシャフト１８に伝達する。このステアリングシャフト１８の回転トルクがステアリングホイール２０に伝達されることで、転舵輪３４の受ける反力がステアリングホイール２０に伝達され、乗員には、ステアリングホイール２０と転舵輪３４とが機械的に連結されていると感じられる。
【００２６】
ステアリング装置１０には、制御部、変位部、検出部及び判定部を構成するステアリングＥＣＵ３６が設けられており、ステアリングＥＣＵ３６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性のメモリ等がバスによって接続されたマイクロコンピュータ（図示省略）を備えている。ステアリングＥＣＵ３６には、差動角制御機構２８、回転アクチュエータ３０及び転舵アクチュエータ３２が電気的に接続されており、ステアリングＥＣＵ３６は、差動角制御機構２８のトルクセンサ及び回転角センサによってステアリングホイール２０におけるトルク（トルク変化）及び回転角（回転角の変化）の検出が可能となっている。また、ステアリングＥＣＵ３６は、ステアリングシャフト１８の回転角（転舵角）とコラムシャフト１８Ａの回転角（操舵角）とが一致するように差動角制御機構２８を動作させる。さらに、ステアリングＥＣＵ３６は、自動運転モードにおいて転舵アクチュエータ３２の作動を制御することで、転舵輪３４の自動転舵が可能となっている。
【００２７】
一方、自動運転システム１２には、運転制御部としての自動運転制御装置３８が設けられており、自動運転制御装置３８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性のメモリ等がバスによって接続されたマイクロコンピュータ（図示省略）を備えている。自動運転制御装置３８は、インストルメントパネル等に配置された図示しないディスプレイに自動運転モードで動作しているか又は手動運転モードで動作しているかの動作情報を表示する。また、自動運転制御装置３８は、自動運転モードで動作することで、車両のエンジン制御（電機モータ制御でもよく、エンジンと電機モータ制御でもよい）、制動制御及び操舵制御を行うことで、車両の走行を制御する。この際、自動運転制御装置３８は、転舵輪３４の転舵情報（転舵角）を設定する。
【００２８】
ステアリングＥＣＵ３６は、自動運転制御装置３８に電気的に接続されており、自動運転制御装置３８が自動運転モードで動作する際には、自動運転制御装置３８において設定された転舵情報に応じて転舵アクチュエータ３２の作動を制御する自動操舵を行う。
【００２９】
また、ステアリングＥＣＵ３６は、自動運転モードでの動作中に乗員がステアリングホイール２０を握ることにより生じるトルク変化を検出（ステアリングオーバーライドを検出）すると、検出結果を自動運転制御装置３８へ出力する。これにより、自動運転制御装置３８は、自動運転モードを終了して手動運転モードに移行し、乗員のステアリング操作による手動転舵が行われる。
【００３０】
また、自動運転制御装置３８は、高速道路などの自動車専用道路から一般道へ降りる場合、目的地に近づいた場合などの予め設定されたタイミングで、自動運転モードを終了して手動運転モードに移行する。この際、自動運転制御装置３８は、ステアリングＥＣＵ３６に対して手動運転モードへの移行要求を行う。また、自動運転制御装置３８は、ステアリングＥＣＵ３６において手動運転モードに移行可能と判定された場合に、ディスプレイの表示の変更、音声等による乗員への報知を行って、自動運転モードから手動運転モードに切換える。
【００３１】
ステアリングＥＣＵ３６は、自動運転制御装置３８から手動運転モードへの移行が要求されると、差動角制御機構２８及び回転アクチュエータ３０を用いて、乗員が手動操舵可能となるようにステアリングホイール２０を握っているか否かを判定する。また、ステアリングＥＣＵ３６は、判定結果を自動運転制御装置３８に出力する。これにより、自動運転制御装置３８は、ステアリングＥＣＵ３６により乗員が手動操舵可能となるようにステアリングホイール２０を握っていると判定された場合、自動運転モードから手動運転モードへの切換えを行う。
【００３２】
ここで、第１の実施の形態の作用として、ステアリング装置１０における操作判定処理を説明する。図２には、ステアリングＥＣＵ３６において実行される操作判定処理の概略が示されている。
【００３３】
このフローチャートは、自動操舵が開始されてから自動操舵を終了するまでの間（自動運転モード中）において所定の時間間隔で実行され、最初のステップ１００では、自動運転制御装置３８から手動運転モードへの移行が要求されたか否かを確認する。自動運転制御装置３８から手動運転モードへの移行要求が入力されると、ステップ１００において肯定判定してステップ１０２へ移行する。
【００３４】
このステップ１０２では、回転アクチュエータ３０を作動させてステアリングホイール２０を所定の角度範囲で回転動作（回転振動）させる。また、ステップ１０４では、差動角制御機構２８の回転角センサによってステアリングホイール２０（コラムシャフト１８Ａ）の回転角を検出し、ステップ１０６では、ステアリングホイール２０の回転振動が停止されたかを確認し、ステップ１０８では、所定時間が経過したか否かを確認する。
【００３５】
ステアリングホイール２０は、回転アクチュエータ３０が作動されると、リム部２２が周方向に振動しているように所定の角度範囲で回動される（図１（Ｂ）参照）。また、乗員がステアリング操舵できるように、ステアリングホイール２０を握ることで、ステアリングホイール２０の回転振動を停止させる状態に抑制できる。
【００３６】
ここから、ステアリングホイール２０の回転振動が停止されたか否かは、ステアリングホイール２０の回転角が予め設定されたしきい値以下になったか否かよって判断してもよい。この場合、回転アクチュエータ３０による回転角に対して、しきい値とする角度又は角度範囲（例えば、回転アクチュエータ３０の回転角の５０％の角度又は角度範囲）を設定しておき、ステアリングホイール２０の回転角がしきい値以内となった場合に、ステアリングホイール２０の回転振動が停止された状態となったと判定してもよい。
【００３７】
ステアリングＥＣＵ３６は、所定時間（例えば５秒程度）内（ステップ１０８において否定判定されている状態）にステアリングホイール２０の回転振動における回転角がしきい値以下となると、ステップ１０６において肯定判定されてステップ１１０へ移行する。ステップ１１０では、回転アクチュエータ３０の動作を停止させ、次のステップ１１２では、乗員が手動操舵できるようにステアリングホイール２０を握っており、手動操舵が可能となっていると判定して、判定結果を自動運転制御装置３８へ出力する。
【００３８】
これに対して、所定時間を越えてもステアリングホイール２０の回転角が変化しなかった場合（回転角がしきい値を超えている状態の場合）、ステップ１０８において肯定判定されてステップ１１４へ移行する。このステップ１１２では、回転アクチュエータ３０の動作を停止させる。次のステップ１１６では、乗員が手動操舵できる程度にはステアリングホイール２０を握っていないと判断して、手動操舵可能でない（手動操舵可能な状態とはいえない）と判定し、判定結果を自動運転制御装置３８に出力する。なお、ステップ１１６における判定は、所定の時間間隔をあけて、再度ステップ１０２から実行するリトライを１回又は２回以上を行ってから判定するようにしてもよい。
【００３９】
ステアリングＥＣＵ３６によって乗員が手動操舵可能にステアリングホイール２０を握っていないと判定された場合、自動運転制御装置３８は、手動運転モードへ移行せずに自動運転モードでの走行制御を継続する。また、自動運転制御装置３８は、自動運転モードを継続する際、退避動作を行うようにしてもよい。退避動作としては、例えば、車両が高速道路や自動車専用道路を走行中であれば、車両を道路上に設けられている退避位置（緊急停車位置）やパーキングエリア等に進入させて停止させてもよく、高速道路や自動車専用道路から一般道に降りて停車させてもよい。また、車両に緊急通報システムが設けられている場合、自動運転制御装置３８は、緊急通報システムを介して、車両が緊急状態に至っていることを通報してもよい。
【００４０】
これにより、乗員が手動操舵できる程度にステアリングホイール２０を握っていないと判定されている場合に、自動運転モードから手動運転モードに切換わることによる緊急事態の発生を防止できる。なお、自動運転制御装置３８は、手動運転モードへの移行要求を複数回行って、何れにおいても乗員が手動操舵できる程度にステアリングホイール２０を握っていないと判定された場合に退避動作を行ってもよい。
【００４１】
一方、ステアリングＥＣＵ３６は、所定時間以内にステアリングホイール２０の回転振動が停止状態とされると、乗員の手動転舵が可能であると判定する。この判定結果に基づいて、自動運転制御装置３８が手動運転モード（手動転舵）に移行することで、乗員が手動操舵を意図していない状態で手動運転モードに切換わったと感じることがなく、円滑に手動操舵を開始することができる。
【００４２】
また、車両走行に関係なくステアリングホイール２０が回転振動されることで、乗員は、車両の走行状態とステアリングホイール２０の回転状態に相違を感じて、ステアリングホイール２０を握る。これにより、乗員は、運転操作に集中できる状態に、この状態で手動運転モードに移行されることで、乗員はより円滑に車両の手動操舵に移行できる。
【００４３】
また、回転アクチュエータ３０がステアリングホイール２０に加える回転振動の回転範囲（回転角）が、ステアリングホイール２０における遊び角の範囲となっているので、ステアリングホイール２０の回転振動が、実際の車両の走行（操舵）に影響を及ぼすことがないので、車両は安定した走行状態を継続できる。
【００４４】
なお、第１の実施の形態では、ステアリングホイール２０の回転角の変化を検出するようにした。しかしながら、差動角制御機構２８のトルクセンサを用いて乗員がステアリングホイール２０の回転振動を抑制するように握ることにより生じる回転トルクの変化を検出するようにしてもよい。
【００４５】
〔第２の実施の形態〕
次に、図３（Ａ）、図３（Ｂ）及び図４を参照しながら、本発明の第２の実施の形態を説明する。なお、第２の実施の形態において、第１の形態と同様の機能部品については、第１の実施の形態と同様の符号を付与し、その詳細な説明を省略する。
【００４６】
図３（Ａ）には、第２の実施の形態に係るステアリング装置４０の概略構成がブロック図にて示され、図３（Ｂ）には、第２の実施の形態に係るステアリングホイールが正面図にて示されている。また、図４には、第２の実施の形態に係る操作判定処理の概略が示されている。
【００４７】
図３（Ｂ）に示すように、ステアリング装置４０には、ステアリングホイール２０に替えてステアリングホイール４２が設けられている。また、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、ステアリング装置４０には、検出部を構成するセンサ群４４が設けられている点でステアリング装置１０と相違する。さらに、ステアリング装置４０には、ステアリング装置１０のステアリングＥＣＵ３６に替えてステアリングＥＣＵ４６が設けられており、ステアリングＥＣＵ４６の基本的機能は、ステアリングＥＣＵ３６と同様とされている。
【００４８】
センサ群４４は、複数の接触センサ４８によって構成されており、接触センサ４８には、乗員（乗員の手）が近接することで静電容量が変化する静電容量センサが用いられている。図３（Ｂ）に示すように、接触センサ４８は、所定のサイズ（例えば、１０ｍｍ×１０ｍｍ）のシート状とされている。複数の接触センサ４８は、ステアリングホイール４２のリム部２２の外周面に所定の間隔（例えば、１ｍｍ間隔）で、リム部２２の周方向及びリム部２２におけるステアリングホイール４２周方向に緊密に配列されている。
【００４９】
また、接触センサ４８は、リム部２２において、ステアリングホイール２０の周方向の全域に配列されてもよく、接触センサ４８は、少なくとも手動操作する際に乗員が握る可能性のある領域に配列されて構成されていればよい。第２の実施の形態では、直進操舵位置におけるステアリングホイール２０の右側及び左側のリム部２２に接触センサ４８を設けており、ステアリングホイール２０の左右の各々における上下方向中心位置を基準にして、下側４５°から上側６０°の範囲に配列されている。これにより、乗員がステアリングホイール２０を握った際に、乗員の手が接触するように近接された接触センサ４８が、乗員の近接を検出する（静電容量が変化する）。なお、接触センサ４８の各々を配列する際には、接触センサ４８をステアリングホイール４２のリム部２２表面（化粧部材の表面）に配置してもよく、リム部２２を被覆する化粧部材によって接触センサ４８が被覆されてもよい。
【００５０】
図３（Ａ）に示すように、センサ群４４は、接触センサ４８の各々がステアリングＥＣＵ４６に電気的に接続されており、ステアリングＥＣＵ４６は、乗員の近接を検出している接触センサ４８の数をカウントする。図３（Ｂ）に示すように、乗員が手動操舵するためにステアリングホイール４２のリム部２２を両手で握った際には、乗員の手（図３（Ｂ）において二点鎖線で示す）の大きさ（面積）に応じた領域内の接触センサ４８において静電容量が変化する。
【００５１】
ここから、ステアリングＥＣＵ４６は、乗員の近接を検出した接触センサ４８の数から、乗員の両手によってステアリングホイール４２が握られていることを把握でき、ステアリングＥＣＵ４６は、カウント値が予め設定しているしきい値を越えた場合に、乗員が手動操舵可能にステアリングホイール４２を握っていると判定する。このしきい値としては、平均的な手の大きさに基づいて設定してもよく、乗員がステアリングホイール４２を両手で握って手動操舵を行っている際に、乗員の手（両手）を検出している（静電容量が変化している）接触センサ４８の数をカウントし、このカウント値に応じてしきい値を設定してもよい。この際、しきい値は、実際のカウント値より僅かに小さく設定されることが好ましい。
【００５２】
図４に示すように、第２の実施の形態に係る操作判定処理では、自動運転制御装置３８から手動運転モードへの移行要求が入力されてステップ１００において肯定判定されるとステップ１０２へ移行し、回転アクチュエータ３０を作動させて、ステアリングホイール４２を回転振動させる。
【００５３】
この後、ステップ１２０では、乗員の近接を検出している接触センサ４８の数をカウントし、ステップ１２２では、カウント値がしきい値に達しているか否かを確認する。また、ステップ１０８では、所定時間が経過したか否かを確認する。
【００５４】
ここで、乗員がステアリングホイール４２の回転振動に気付き、ステアリングホイール４２の回転振動を止めようとして両手でステアリングホイール４２を握ることで、複数の接触センサ４８が乗員の手の近接を検出し、乗員の近接を検出している接触センサ４８の数がしきい値を越える。
【００５５】
ステアリングＥＣＵ４６は、乗員が所定時間以内（ステップ１０８において否定判定されている状態）にステアリングホイール４２を両手で握ったと判定すると、ステップ１２２において肯定判定されて、回転アクチュエータ３０を停止させて（ステップ１１０）、判定結果を出力する（ステップ１１２）。
【００５６】
一方、乗員の近接を検知した接触センサ４８の数がしきい値に達しない状態（ステップ１２２において否定判定されている状態）で所定時間が経過すると、ステップ１０８において肯定判定されて、ステップ１１４を経てステップ１１６へ移行する。
【００５７】
これにより、乗員がステアリングホイール４２の回転振動を抑えようとしてステアリングホイール４２を両手で握ったことが検出されると、自動運転モードから手動運転モードに切換えることができ、乗員は、手動操舵を意図していない状態で手動運転モードに切換わったと感じることがなく、円滑に手動操舵を開始することができる。
【００５８】
また、ステアリングホイール４２の回転振動は、乗員の脚（膝や腿）などがステアリングホイール４２に接触することで抑えられる。この場合、乗員を検出する接触センサ４８の数が両手でステアリングホイール４２を握る場合よりも少なくなる。このため、ステアリングＥＣＵ４６は、乗員がステアリングホイール４２を両手で握っていないにもかかわらず、手動操舵が可能となっていると判定する誤判定を防止できる。
【００５９】
なお、第２の実施の形態では、接触センサ４８を用いて乗員がステアリングホイール４２を両手で握ったか否かを判定した。しかしながら、検出部は、接触センサ４８に替えて圧力センサを用いて構成されてもよく、圧力センサとしては、圧電素子を備える歪みセンサを用いてもよい。乗員がステアリングホイール４２の回転振動を抑制しようとステアリングホイール４２を握ると、乗員の手に接触する圧力センサが検出する圧力が上昇し、圧力が上昇した圧力センサの数をカウントすることで、乗員が握っている面積を把握できる。これにより、乗員が、回転振動を停止させるためにステアリングホイールを両手で握ったことをより的確に検出できる。
【００６０】
〔第３の実施の形態〕
次に、図５及び図６を参照しながら、本発明の第３の実施の形態を説明する。なお、第３の実施の形態において、第１及び第２の実施の形態と同様の機能部品については、第１及び第２の実施の形態と同様の符号を付与し、その詳細な説明を省略する。
【００６１】
図５には、第３の実施の形態に係るステアリング装置５０の概略構成が示されており、図６には、第３の実施の形態における操作判定処理の概略が示されている。
【００６２】
図５に示すように、ステアリング装置５０は、制御部、変位部、検出部及び判定部を構成するステアリングＥＣＵ５２を備えており、ステアリングＥＣＵ５２がステアリングＥＣＵ３６、４６に替えて設けられている。ステアリングＥＣＵ５２の基本的機能は、ステアリングＥＣＵ３６、４６の基本的機能と同様とされている。
【００６３】
また、ステアリング装置５０は、コラムシャフト５４及び変位部を構成する伸長機構５６を備えており、コラムシャフト５４は、コラムシャフト１８Ａに替えて設けられ、伸長機構５６は、回転アクチュエータ３０に替えて設けられている。コラムシャフト５４は、略円柱状とされ、軸方向の一側が乗員に向けられて配置されており、コラムシャフト５４の軸方向の一側端部（乗員側の端部）にステアリングホイール２０が取付けられている。
【００６４】
コラムシャフト５４の軸方向中間部には、案内部を構成する長尺略矩形状のガイド部５４Ａが形成されている。ガイド部５４Ａは、長手方向がコラムシャフト５４の軸方向とされて、コラムシャフト５４の外周面から径外方に突出されており、ガイド部５４Ａは、コラムシャフト５４の周方向に所定の間隔（等間隔）で複数（第３の実施の形態では４本）形成されている。また、コラムシャフト５４の外周面には、係止部を構成する凹部５４Ｂが形成されており、凹部５４Ｂは、コラムシャフト５４のステアリングホイール２０とは反対側の端部とガイド部５４Ａ下端との間に、コラムシャフト５４の周方向の全域に渡って溝状に形成されている。
【００６５】
伸長機構５６は、有底筒状のシリンダ５８を備えており、シリンダ５８の底部が差動角制御機構２８に連結されて、車体に回転可能に支持されている。これにより、シリンダ５８は、転舵角に追従して回転可能とされている。
【００６６】
シリンダ５８には、軸方向の一側（ステアリングホイール２０側）に略円形に開口された内筒部６０が形成されており、内筒部６０は、シリンダ５８と同軸とされ、内径がコラムシャフト５４の外径と略同様とされている。内筒部６０の底面６２には、内筒部６０の内径よりも小径にされた所定深さの段差部６４が形成されており、段差部６４と内筒部６０とは同軸にされている。
【００６７】
内筒部６０の内周面には、案内部を構成するキー溝６０Ａが形成されており、キー溝６０Ａは、コラムシャフト５４のガイド部５４Ａと同数とされ、内筒部６０の周方向に等間隔に形成されている。また、キー溝６０Ａの内筒部６０径方向断面は、ガイド部５４Ａのコラムシャフト５４径方向断面と同様とされ、キー溝６０Ａの各々にコラムシャフト５４のガイド部５４Ａが挿入可能とされている。コラムシャフト５４は、ガイド部５４Ａがキー溝６０Ａに挿入された状態で内筒部６０に挿入されて、下端が底面６２に当接されている。これにより、コラムシャフト５４とシリンダ５８とが一体回転されると共に、コラムシャフト５４は、下方（ステアリングホイール２０とは反対方向）への移動（変位）が制限された移動前の位置としての操舵位置に配置される。また、コラムシャフト５４は、シリンダ５８（内筒部６０）に対して、上方（ステアリングホイール２０方向）への相対移動が可能とされている。
【００６８】
内筒部６０の内周面には、開口断面が略矩形の凹部６０Ｂが形成されており、凹部６０Ｂは、コラムシャフト５４の凹部５４Ｂに対向する位置において、内筒部６０の全周に連続された溝状に形成されている。シリンダ５８には、係止部を構成するリング状の係止部材６６が設けられ、係止部材６６が凹部６０Ｂ内に配置されている。係止部材６６は、径方向断面が略矩形状とされ、径の拡縮が可能とされている。係止部材６６の縮径状態では、内径がコラムシャフト５４の凹部５４Ｂの溝底の内径と略同様とされている。また、係止部材６６の拡径状態（図５に破線で示す）では、内径がコラムシャフト５４の外径よりも大きくされ、かつ外径が凹部６０Ｂの底部の内径よりも小さくされている。また、係止部材６６の内側かつ上側の角部には、傾斜面６６Ａが形成されており、傾斜面６６Ａは、径内方に向かうに従って高さ寸法が徐々に小さくされている。
【００６９】
係止部材６６は、図示しない付勢手段によって付勢されていると共に、付勢手段の付勢力に抗して拡径可能とされており、係止部材６６は、拡径状態から付勢力によって縮径状態となった際には、動作音（例えば、「カチッ」という音）を発する。また、伸長機構５６には、検出部を構成する検出スイッチ６８が設けられており、検出スイッチ６８は、コラムシャフト５４が内筒部６０の底面６２に接触（近接でもよい）することで、接点が切換えられる。
【００７０】
これにより、コラムシャフト５４が内筒部６０内に挿入される（押込まれる）際には、コラムシャフト５４の下端面が係止部材６６の上部の傾斜面６６Ａに当接されることで、係止部材６６が付勢力に抗して拡径されて、コラムシャフト５４の下端部が係止部材６６内に挿入されると共に、コラムシャフト５４の挿入が検出スイッチ６８によって検出される。また、係止部材６６は、コラムシャフト５４の凹部５４Ｂに対向されることで、付勢手段の付勢力によって縮径されて、コラムシャフト５４の凹部５４Ｂ内に入込んでコラムシャフト５４の上方への移動を規制する。
【００７１】
シリンダ５８の段差部６４内には、圧縮コイルばね等が用いられて付勢部材７０が配置されており、内筒部６０内に挿入されたコラムシャフト５４は、付勢部材７０によって内筒部６０からの突出方向に付勢されている。また、伸長機構５６には、アクチュエータ７２が設けられており、アクチュエータ７２が作動されることで、係止部材６６が付勢力に抗して拡径され、アクチュエータ７２の動作が停止されることで、係止部材６６が付勢力によって縮径される。なお、アクチュエータ７２の作動は、係止部材６６の拡径から縮径までが１サイクルとされており、アクチュエータ７２が動作されることで、係止部材６６は、拡径された後に付勢手段の付勢力によって縮径状態に戻される。
【００７２】
アクチュエータ７２が作動されることで、係止部材６６によるコラムシャフト５４の移動規制が解除されると、コラムシャフト５４が付勢部材７０の付勢力によって内筒部６０から所定量だけ突出される（図５の二点鎖線参照）。また、コラムシャフト５４が内筒部６０から突出されることで、ステアリングホイール２０が乗員に向けて移動して、乗員に接近される。なお、ステアリングホイール２０の乗員へ向けた移動量（コラムシャフト５４の移動量）は、ステアリングホイール２０が乗員に接触することなく、かつ、乗員が通常のステアリング操作時よりも肘を曲げることで、ステアリングホイール２０を握ることができる移動量とされている（約５０ｍｍ〜１００ｍｍ程度）。
【００７３】
伸長機構５６の検出スイッチ６８及びアクチュエータ７２は、ステアリングＥＣＵ５２に電気的に接続されており、ステアリングＥＣＵ５２は、アクチュエータ７２の作動を制御することで、伸長機構５６を動作させる。また、ステアリングＥＣＵ５２は、シリンダ５６（内筒部６０）から突出されたコラムシャフト５４が、シリンダ５８内に押し戻されたか否かを検出スイッチ６８によって検出する。
【００７４】
図６には、自動操舵中において伸長機構５６を用いて実行される操作判定処理の概略が示されており、操作判定処理は、自動運転制御装置３８から手動運転モードへの移行要求が入力されるステップ１００において肯定判定してステップ１３０へ移行する。
【００７５】
ステップ１３０では、アクチュエータ７２を作動させることで、ステアリングホイール２０を乗員に向けて突出移動させる。この後、ステップ１３２では、ステアリングホイール２０が突出前（移動前）の位置（操舵位置）に戻されたか否かを確認し、ステップ１０８では、所定時間が経過したかを確認する。
【００７６】
ここで、車両が自動運転モードで走行している際に、ステアリングホイール２０が乗員へ向けて突出移動されると、乗員には、緊張が生じ、かつステアリングホイール２０を握って操舵位置に戻そうとする。また、ステアリングホイール２０は、軸心部分においてコラムシャフト５４に取付けられており、突出したステアリングホイール２０を操舵位置に戻そうとする際に、乗員は、両手でステアリングホイール２０を握る。
【００７７】
コラムシャフト５４は、ステアリングホイール２０が押されることで、シリンダ５８の内筒部６０内を移動し、係止部材６６を拡径させた後、係止部材６６が付勢力によって縮径されることで、シリンダ５８に係止される。
【００７８】
このため、乗員がステアリングホイール２０の突出移動に気付き、ステアリングホイール２０を所定時間以内（ステップ１０８において否定判定されている状態）に操舵位置に戻すと、ステップ１３２において肯定判定されて、ステップ１１２に移行する。これにより、自動運転モードから手動運転モードに移行される。
【００７９】
また、ステアリングホイール２０が操舵位置に戻されずに（ステップ１３２において否定判定）、所定時間が経過するとステップ１０８において肯定判定されてステップ１１６へ移行する。これにより、自動運転制御装置３８は、自動運転モードを継続する（退避動作を含む）。なお、ステアリングホイール２０を操舵位置に戻す場合には、音声等によって乗員のステアリングホイール２０を操舵位置に戻すように要求してもよく、駆動手段を用いてステアリングホイール２０を戻すようにしてもよい。
【００８０】
ステアリング装置５０では、手動運転モードへの移行要求が入力されると、ステアリングホイール２０を乗員へ向けて突出移動させ、突出移動されたステアリングホイール２０が操舵位置に戻されることで、乗員がステアリング操作可能な状態であると判定する、これにより、自動運転モードから手動運転モードに切換えられた際に、乗員は、手動操舵を意図していない状態で手動運転モードに切換わってしまったと感じることなく、ステアリング操舵を行うことができる。
【００８１】
また、ステアリングホイール２０が操舵位置に戻された際には、係止部材６６が動作音が発せられるので、この動作音を聞くことで、ステアリングホイール２０が操舵位置に戻されたことを確認できると共に、ステアリング操舵を行うように気持ちを切換えるこができる。これにより、乗員は、円滑に手動運電モードに移行して車両の操舵を行うことができる。
【００８２】
しかも、ステアリング装置５０では、ステアリングホイール２０が回転方向ではなく、操舵角に影響しない軸線方向に移動されるので、ステアリングホイール２０の移動が車両の操舵に影響を及ぼすことがなく、車両の安定した走行状態を維持できる。
【００８３】
なお、第３の実施の形態では、付勢部材７０を用いてステアリングホイール２０を移動（変位）させた。しかしながら、変位部は、ソレノイドなどの駆動部（アクチュエータ）を用いて、ステアリングホイールを移動させるようにしてもよい。
【００８４】
また、第３の実施の形態では、コラムシャフト５４にガイド部５４Ａを形成すると共に、シリンダ５８の内筒部６０にキー溝６０Ａを形成した。しかしながら、変位部は、コラムシャフトの外周面に外歯を形成すると共に、内筒部の内周面に内歯を形成して、内歯内に外歯が入込んだ構成であってもよい。これにより、ステアリングホイールの回転方向への回転操作可能な状態を維持しながら、軸線方向に移動可能にできる。
【００８５】
なお、第１、第２及び第３の実施の形態では、手動転舵時にステアリングホイールの回転が転舵アクチュエータ３２によって補助されて転舵輪３４が転舵され、非手動転舵時に転舵情報によって動作される転舵アクチュエータ３２によって転舵輪３４が転舵されると共に、ステアリングホイール２０、４２が回転される操舵転舵部を設けた。しかしながら、ステアリング装置は、ステアバイワイヤ方式とされ、手動転舵の場合に、ステアリングホイールの回転操作によって操舵角検出部で検出された転舵角に応じて転舵輪を転舵し、非手動転舵の場合に、転舵情報に応じて転舵輪を転舵し、かつ転舵輪が転舵されることにより転舵角検出部で検出された転舵角に応じてステアリングホイールを回転する操舵転舵部を備えてもよい。この際、操舵転舵部は、操舵角検出部と操舵作動部とを含む操舵部、及び転舵角検出部と転舵作動部とを含む転舵部によって形成されてもよい。
【００８６】
ステアリング装置がステアバイワイヤ式において、ステアリングホイールを回転方向に変位させる場合、遊び角を越えてステアリングホイールを往復回転させてもよい。また、ステアリングホイールを左右の一方向に回転させて、回転させたステアリングホイールが回転前の位置に戻されたか否かを検出してもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１０、４０、５０    ステアリング装置
１４    操舵部（操舵転舵部）
１６    転舵部（操舵転舵部）
２０、４２    ステアリングホイール
２８    差動角制御機構（検出部）
３０    回転アクチュエータ（変位部）
３６、４６、５２    ステアリングＥＣＵ（変位部、検出部、判定部）
４４    センサ群（検出部）
５６    伸長機構（変位部）
６８    検出スイッチ（検出部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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