(57)【要約】【課題】操作性を確保しつつも、より省スペースで配置できる車両用操作装置を提供する。【解決手段】手袋１はコントローラ２と通信するための通信部１０と、運転者の仮想的なステアリングホイールの操作を検出するためのセンサ群１１（屈曲センサ１２、ジャイロセンサ１３、および加速度センサ１４）と、運転者に仮想ステアリングホイールを感知させるために設けられる仮想反力生成部１５とを有している。コントローラ２の演算部２１は、屈曲センサ１２を通じて検出される指の屈曲度合いに基づき、運転者が仮想ステアリングホイールを把持しているか否かを検出し、ジャイロセンサ１３および加速度センサ１４を通じて検出される角速度および加速度に基づいて、運転者が仮想ステアリングホイールを操舵したか否かを検出する。演算部２１は、運転者の仮想ステアリングホイールの操作（把持および操舵）に応じて自動操舵制御から手動操舵制御に切り替える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の操作情報に応じて制御対象を制御する制御部を有する車両用操作装置において、
仮想的な操作の動きを検出するために運転者の身体の一部に装着可能であり、前記仮想的な操作の動きに応じた電気信号を生成する装着部を備え、
前記制御部は、前記装着部により生成される前記電気信号に基づき、前記特定の操作情報として前記仮想的な操作の動きが検出されるとき、当該検出される操作の動きに応じて前記制御対象の制御を実行する車両用操作装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用操作装置において、
前記仮想的な操作の動きは、仮想的なステアリングホイールに対する操作の動きであり、
前記装着部は、前記仮想的なステアリングホイールに対する操作の動きに応じた前記電気信号を生成し、
前記制御部は、前記装着部により生成される前記電気信号に基づき、前記特定の操作情報として、前記仮想的なステアリングホイールに対する操作の動きが検出されるとき、当該検出される操作の動きに応じて、前記制御対象としての転舵機構の制御を実行する車両用操作装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用操作装置において、
前記制御部は、車載される検出部を通じて検出される転舵輪の転舵状態および車両の走行状態に基づき前記転舵機構を制御する自動運転制御を実行し、
前記自動運転制御の実行中において、前記仮想的なステアリングホイールの操作の動きが検出されるとき、前記自動運転制御に代えて、前記仮想的なステアリングホイールの操作の動きに応じて前記転舵機構を制御する手動運転制御を実行する車両用操作装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両用操作装置において、
前記装着部は、前記仮想的なステアリングホイールに対する把持動作を検出する第１の検出部と、
前記仮想的なステアリングホイールに対する操作の動きを検出する第２の検出部と、を有し、
前記制御部は、前記自動運転制御の実行中、前記第１の検出部を通じて前記仮想的なステアリングホイールに対する把持動作が検出される場合に、
前記第２の検出部を通じて、前記仮想的なステアリングホイールに対する操作の動きが検出されるとき、前記自動運転制御に代えて、前記手動運転制御を実行する車両用操作装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用操作装置において、
前記制御部は、前記装着部を操作する際の基準となる基準位置の位置情報が記憶された記憶部を有し、
前記装着部は、前記記憶部に記憶された前記位置情報に基づく基準位置を基準として前記装着部の位置を検出する第３の検出部を有し、
前記制御部は、前記自動運転制御の実行中、前記第１の検出部を通じて前記仮想的なステアリングホイールに対する把持動作が検出され、かつ少なくとも前記第３の検出部を通じて前記装着部が前記基準位置に位置していることが検出される場合に、
前記第２の検出部を通じて、前記仮想的なステアリングホイールに対する操作の動きが検出されるとき、前記自動運転制御に代えて、前記手動運転制御を実行する車両用操作装置。
【請求項６】
請求項５に記載の車両用操作装置において、
前記第１の検出部は前記仮想的なステアリングホイールに対する把持動作を検出するために指の屈曲度合いを検出する屈曲センサ、前記第２の検出部は前記装着部の角速度を検出するジャイロセンサ、前記第３の検出部は前記装着部の加速度を検出する加速度センサである車両用操作装置。
【請求項７】
請求項２〜６のいずれか一項に記載の車両用操作装置において、
前記装着部は、運転者に前記仮想的なステアリングホイールを感知させるための仮想反力を生成する反力生成部を備える車両用操作装置。
【請求項８】
請求項７に記載の車両用操作装置において、
前記反力生成部は、前記仮想的なステアリングホイールを操舵したことに伴う転舵輪の転舵角の変化を感知させるための仮想反力として、仮想的な操舵反力を生成する車両用操作装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の車両用操作装置において、
前記仮想反力は、前記装着部が装着される身体の一部に対する電気刺激により生成される車両用操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステアリングホイール（ハンドル）の操舵に伴うステアリングシャフトの回転をラックアンドピニオン機構に伝達することで転舵輪の角度を変更するステアリング装置がある（たとえば特許文献１）。また、近年では操舵を自動制御する自動操舵装置も提案されている（たとえば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１４４２０２号公報
【特許文献２】特開２００８−０８０８９２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、車室内にはステアリングホイールやシフトレバーなどの操作装置を設置するためのスペースを確保する必要がある。操作装置を小さくするほど車室内を占有するスペースはより小さくなり、車両レイアウト上の自由度は高くなる。その反面、操作装置を小さくすると運転者の操作装置の操作性などは低下してしまう。すなわち、単純に操作装置を小さくすればよいわけではなく、運転者の操作装置の操作性を低減することなしに、操作装置を小さくすることが求められている。特に自動運転を前提にした車両においては、操作装置を用いる機会も少ないため、操作装置をより小さくすることが求められている。
【０００５】
本発明の目的は、操作性を確保しつつも、より省スペースで配置できる車両用操作装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成しうる車両用操作装置は、特定の操作情報に応じて制御対象を制御する制御部を有する車両用操作装置において、仮想的な操作の動きを検出するために運転者の身体の一部に装着可能であり、前記仮想的な操作の動きに応じた電気信号を生成する装着部を備えている。前記制御部は、前記装着部により生成される前記電気信号に基づき、前記特定の操作情報として前記仮想的な操作の動きが検出されるとき、当該検出される操作の動きに応じて前記制御対象の制御を実行する。
【０００７】
この構成によれば、制御部は、装着部から仮想的な操作の動きに応じた電気信号が検出されるとき、検出される操作の動きに応じて制御対象の制御を実行する。装着部を介して仮想的な操作の動きを検出することができるため、車室内に物理的に操作の動きを検出する装置を設けるよりも省スペースで配置できる。また、身体の一部に装着される装着部で生成される電気信号に基づいて、仮想的な操作の動きを検出できるため、車両用操作装置の操作性も確保できる。
【０００８】
上記の車両用操作装置において、前記仮想的な操作の動きは、仮想的なステアリングホイールに対する操作の動きであり、前記装着部は、前記仮想的なステアリングホイールに対する操作の動きに応じた前記電気信号を生成し、前記制御部は、前記装着部により生成される前記電気信号に基づき、前記特定の操作情報として、前記仮想的なステアリングホイールに対する操作の動きが検出されるとき、当該検出される操作の動きに応じて、前記制御対象としての転舵機構の制御を実行することが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、制御部は、仮想的な操作の動きである仮想的なステアリングホイールに対する操作の動きに応じた電気信号が検出されるとき、検出される操作の動きに応じて転舵機構の制御を実行できる。物理的なステアリングホイールを設ける場合に比べて、車室内にスペースを確保できる。
【００１０】
上記の車両用操作装置において、前記制御部は、車載される検出部を通じて検出される転舵輪の転舵状態および車両の走行状態に基づき前記転舵機構を制御する自動運転制御を実行し、前記自動運転制御の実行中において、前記仮想的なステアリングホイールの操作の動きが検出されるとき、前記自動運転制御に代えて、前記仮想的なステアリングホイールの操作の動きに応じて前記転舵機構を制御する手動運転制御を実行することが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、自動運転制御のときには必須の構成ではない物理的なステアリングホイールを設けない場合であれ、手動運転制御のときには、運転者が仮想的なステアリングホイールによって手動運転することが可能である。
【００１２】
上記の車両用操作装置において、前記装着部は、前記仮想的なステアリングホイールに対する把持動作を検出する第１の検出部と、前記仮想的なステアリングホイールに対する操作の動きを検出する第２の検出部と、を有していることが好ましい。前記制御部は、前記自動運転制御の実行中、前記第１の検出部を通じて前記仮想的なステアリングホイールに対する把持動作が検出される場合に、前記第２の検出部を通じて、前記仮想的なステアリングホイールに対する操作の動きが検出されるとき、前記自動運転制御に代えて、前記手動運転制御を実行する。
【００１３】
この構成によれば、装着部が第１の検出部と第２の検出部とを有することにより、制御部は、運転者が仮想的なステアリングホイールを操作しようとしていることをより確実に判別することができる。このため、車両用操作装置の操作性をより高めることができる。
【００１４】
上記の車両用操作装置において、前記制御部は、前記装着部を操作する際の基準となる基準位置の位置情報が記憶された記憶部を有し、前記装着部は、前記記憶部に記憶された前記位置情報に基づく基準位置を基準として前記装着部の位置を検出する第３の検出部を有していることが好ましい。前記制御部は、前記自動運転制御の実行中、前記第１の検出部を通じて前記仮想的なステアリングホイールに対する把持動作が検出され、かつ少なくとも前記第３の検出部を通じて前記装着部が前記基準位置に位置していることが検出される場合に、前記第２の検出部を通じて、前記仮想的なステアリングホイールに対する操作の動きが検出されるとき、前記自動運転制御に代えて、前記手動運転制御を実行する。
【００１５】
この構成によれば、制御部は、仮想的なステアリングホイールの把持動作の検出、かつ装着部が基準位置に位置していることが検出された場合に、運転者が仮想的なステアリングホイールを操作しようとしていると判別できるため、車両用操作装置の操作性をより高めることができる。
【００１６】
上記の車両用操作装置において、前記第１の検出部は前記仮想的なステアリングホイールに対する把持動作を検出するために指の屈曲度合いを検出する屈曲センサ、前記第２の検出部は前記装着部の角速度を検出するジャイロセンサ、前記第３の検出部は前記装着部の加速度を検出する加速度センサである。
【００１７】
この構成によれば、屈曲センサによって、運転者の仮想ステアリングホイールの把持を検出できるため、より確実に運転者が手動操舵したいか否かを検出することができる。また、ジャイロセンサによって、運転者の仮想ステアリングホイールの操舵をより確実に検出できる。また、加速度センサによって、運転者の仮想ステアリングホイールの基準位置を基準とした装着部の位置をより確実に検出できる。
【００１８】
上記の車両用操作装置において、前記装着部は、運転者に前記仮想的なステアリングホイールを感知させるための仮想反力を生成する反力生成部を備えていることが好ましい。
この構成によれば、仮想反力を生成することにより、運転者は仮想ステアリングホイールを感知することができる。このため、仮想ステアリングホイールの操作性は高められる。
【００１９】
上記の車両用操作装置において、前記反力生成部は、前記仮想的なステアリングホイールを操舵したことに伴う転舵輪の転舵角の変化を感知させるための仮想反力として、仮想的な操舵反力を生成することが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、運転者が仮想ステアリングホイールを操舵することにより転舵輪の転舵角を変化させることができる。また、転舵輪の転舵角の変化に伴って、運転者に仮想的な操舵反力が作用することにより、運転者は装着部を介して転舵角の変化を感知できる。
【００２１】
上記の車両用操作装置において、前記仮想反力は、前記装着部が装着される身体の一部に対する電気刺激により生成されてもよい。
この構成によれば、電気刺激によって運転者に仮想反力を作用させることができる。たとえば、電気刺激を筋電位に作用させることにより、運転者は仮想操作装置の感触を擬似的に得ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の車両用操作装置によれば、操作性を確保しつつも、より省スペースで配置できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】一実施形態の車両用操作装置について、手袋とコントローラの関係を示す概略図。
【図２】一実施形態の車両用操作装置について、手袋とコントローラの概略構成を示すブロック図。
【図３】仮想ステアリングホイールの制御を示すフローチャート。
【図４】手袋初期処理を示すフローチャート。
【図５】コントローラ初期処理を示すフローチャート。
【図６】統合初期処理を示すフローチャート。
【図７】操舵処理を示すフローチャート。
【図８】把持検出処理を示すフローチャート。
【図９】手袋位置検出処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、車両用操作装置を車両の自動操舵装置に適用した一実施形態について説明する。
図１に示すように、自動操舵装置は、運転者の身体の一部に装着可能な装着部と、車両に搭載されるコントローラ２とを有している。ここで、身体の一部を運転者の手とし、装着部を手袋１とした場合で説明する。手袋１とコントローラ２とは、相互に通信を行う。なお、当該通信は、無線通信であってもよいし、有線通信であってもよい。手袋１はたとえば内蔵された電池の電力を使用して動作する。手袋１は運転者の特定の操作情報である仮想的なステアリングホイール（仮想ステアリングホイール）の操作を検出する。手袋１が検出した操作の動きに応じた電気信号を、コントローラ２に出力する。コントローラ２は、手袋１から得られる仮想ステアリングホイールの操作情報を取り込んで転舵輪を操舵するための演算を行う。コントローラ２は、通常時は自動操舵を行うが、運転者が手袋１を装着して、仮想ステアリングホイールを操作した場合には手動操舵へと切り替える。
【００２５】
自動操舵装置は、転舵機構であるステアリングギヤ機構３０と、トルクセンサ３１と、車速センサ３２とを有している。ステアリングギヤ機構３０は、モータから回転力が付与されることにより、転舵輪の転舵角を変更する。トルクセンサ３１は、たとえばステアリングギヤ機構３０のモータの実トルク値を検出する。車速センサ３２は、車速を検出する。コントローラ２は、トルクセンサ３１および車速センサ３２を通じて実トルク値および車速を取り込む。コントローラ２は、ステアリングギヤ機構３０の動作を制御する。
【００２６】
つぎに、手袋１を詳しく説明する。
図２に示すように、手袋１はコントローラ２と通信するための通信部１０と、運転者の仮想的なステアリングホイール操作を検出するためのセンサ群１１と、運転者に仮想ステアリングホイールの存在を感知させるために設けられる刺激付与手段としての仮想反力生成部１５と、セルフチェックする演算部１６とを有している。センサ群１１は、たとえば屈曲センサ１２と、ジャイロセンサ１３と、加速度センサ１４とを有している。
【００２７】
屈曲センサ１２は、運転者が仮想ステアリングホイールを握る動作を行っていることを検出するために設けられる。屈曲センサ１２は、たとえば運転者が指先を曲げたことに伴う状態量の変化を検出することにより、運転者が仮想ステアリングホイールを握る動作をしているか否かを検出する。屈曲センサ１２としては、たとえば樹脂製の光ファイバーが用いられる。一例としては、手袋１の外面に各指に沿うように、手元（手首）から先端部（指先）へと光ファイバーを設ける。光ファイバーの手元には発光部が設けられ、光ファイバーを通じて手元から先端部へ光は伝達される。光ファイバーの先端部には受光部が設けられ、光ファイバーを通じて手元から先端部へと伝達される光の光量を検出する。運転者が指を屈曲させるのに伴って、光ファイバーは屈曲する。光ファイバーが屈曲すると、光ファイバーを介して伝達される光は減少するため、先端部の受光部で検出される光量は減少する。すなわち、受光部で検出される光量により、指の屈曲の度合いを検出できる。
【００２８】
ジャイロセンサ１３は、運転者が仮想ステアリングホイールを操舵したか否かを検出するために設けられる。ジャイロセンサ１３は、手袋１の角速度を検出することにより、運転者が仮想ステアリングホイールを操舵したか否かを検出する。一例としては、ジャイロセンサ１３は、静電容量式のジャイロセンサが用いられる。この場合、ジャイロセンサ１３に設けられたコンデンサの静電容量が仮想ステアリングホイールの操舵に伴う角加速度と比例することを用いて、仮想ステアリングホイールの角加速度を検出できる。
【００２９】
加速度センサ１４は、運転者の手（手袋１）の動きを検出するために設けられる。運転者が手袋１を直線移動させると、当該移動に伴って加速度センサ１４には加速度が作用する。たとえば、運転者が膝の上で手を休ませている状態から、仮想ステアリングホイールの操舵を行う位置（基準位置）まで手（手袋１）を動かした場合、加速度センサ１４は当該移動に伴う加速度を検出する。なお、どのような方式の加速度センサ１４であってもよいが、たとえば静電容量の変化やひずみゲージを用いて加速度を検出する。
【００３０】
仮想反力生成部１５は、運転者が仮想的にステアリングホイールを感知することができるように、運転者に反力を付与する。反力としては、たとえば電流が用いられる。一例としては、手袋１を介して運転者の筋肉に生体電流に相当する微弱な電流を流すことにより、運転者は仮想的にステアリングホイールの感触を感じることができる。たとえば、手袋１に、ＥＭＳ（electrical Muscle Stimulation）装置を設けることで、反力を付与するための電流を生成する。
【００３１】
演算部１６は、手袋１の電池残量や故障の有無に基づいて、手袋１の異常を検出するセルフチェックを実行する。演算部１６は、コントローラ２が起動しているときに、通信部１０を介してセルフチェックの結果をコントローラ２に出力する。
【００３２】
つぎに、コントローラ２について詳細に説明する。
コントローラ２は、手袋１と通信するための通信部２０と、車両の転舵を制御する演算部２１とを有している。演算部２１は、通常時は操舵を自動制御する。すなわち、演算部２１は、トルクセンサ３１および車速センサ３２を通じて検出される実トルク値および車速に基づきステアリングギヤ機構３０を制御する。
【００３３】
また、演算部２１は、屈曲センサ１２を通じて検出される指の屈曲度合いに基づき、運転者が仮想ステアリングホイールを握る動作（把持）をしているか否かを検出する。また、演算部２１は、仮想ステアリングホイールの操舵を行う位置（基準位置）の位置情報を記憶する。演算部２１は、手袋１が仮想ステアリングホイールの基準位置にあるか否かを検出する。また、演算部２１は、ジャイロセンサ１３を通じて検出される角加速度を積分することにより得られる角速度に基づいて、運転者が仮想ステアリングホイールを操舵したか否かを検出する。たとえば、演算部２１は、角速度が予め設定された閾値よりも大きい場合に、運転者が仮想ステアリングホイールを操舵したと検出する。演算部２１は、加速度センサ１４を通じて検出される加速度を積分することにより、速度を演算する。速度は、速さ（スカラー）と向き（ベクトル）からなる。そして、ある時間から一定時間経過した時間の手袋１の位置は、ある時間の位置とコントローラ２で演算された速度と経過時間（一定時間）を積算して得られる距離とを足し合わせることにより求められる。
【００３４】
また、演算部２１は、センサ群１１の出力に基づいて自動操舵から手動操舵に切り替える。
演算部２１は、トルクセンサ３１を通じて検出される実トルク値と、車速センサ３２を通じて検出される車速を取り込む。また、演算部２１は、ステアリングギヤ機構３０の動作を制御するための指令値を演算する。この指令値に基づいて、ステアリングギヤ機構３０のモータは駆動し、ステアリングギヤ機構３０は動作する。また、演算部２１は、通信部２０を介して、センサ群１１の出力および演算部１６のセルフチェックの結果を取り込む。演算部２１は、各種のセンサの出力に基づいて、ステアリングギヤ機構３０を制御する自動操舵制御を実行する。また、演算部２１は、運転者の仮想ステアリングホイールの操作に応じてステアリングギヤ機構３０を制御する手動操舵制御も実行する。演算部２１は、トルクセンサ３１から転舵輪の転舵量を検出することにより、本来ならば転舵輪の変化に伴ってステアリングホイールに入力されるはずの仮想反力（操舵反力）を計算する。この操舵反力は、運転者が仮想ステアリングホイールを感じるために手袋１に付与される。また、演算部２１は、運転者が仮想ステアリングホイールを感知させるための仮想反力も演算する。演算部２１は、トルクセンサ３１の出力に基づいて、仮想反力生成部１５を制御することにより、運転者に仮想反力を付与する。
【００３５】
なお、自動操舵装置が行う自動操舵としては、たとえばレーンキーピングアシスト制御や駐車支援制御が挙げられる。
つぎに、手袋１およびコントローラ２で行われる仮想ステアリングホイールを制御する処理のメインルーチンについて説明する。
【００３６】
図３に示すように、まず手袋初期処理が行われる（ステップＳ１）。手袋初期処理は、運転者が手袋１を装着したときに、手袋１が正常に機能するか否かを手袋１自身がチェックする処理である。
【００３７】
つぎに、コントローラ初期処理が行われる（ステップＳ２）。コントローラ初期処理は、車両の電源がＯＮ（イグニッションスイッチがＯＮ）されたときに、コントローラ２が正常に機能するか否かをコントローラ２自身がチェックする処理である。
【００３８】
つぎに、コントローラ２で統合初期処理が行われる（ステップＳ３）。統合初期処理は、車両を制御するにあたって手袋１とコントローラ２とを統括してチェックする処理である。たとえば、手袋１とコントローラ２との間の通信が行われているかどうかの判定や、仮想ステアリングホイールとして利用する場合の手袋１の初期位置を設定する。
【００３９】
そして、操舵処理が行われる（ステップＳ４）。操舵処理は、自動操舵制御の実行中において、仮想的な操舵が検出されるとき、自動操舵から手動操舵に切り替えるための処理である。コントローラ２は、運転者が手動操舵を行いたいか否かを、手袋１を介して検出される運転者の仮想ステアリングホイールの把持状態および運転者の仮想ステアリングホイールの位置に基づき判定する。
【００４０】
つぎに、コントローラ２は、車両の電源がＯＦＦされたか否かを判定する（ステップＳ５）。車両の電源がＯＦＦされていない場合（ステップＳ５のＮＯ）、ステップＳ４へ処理を移行し、操舵処理を繰り返す。車両の電源がＯＦＦされた場合（ステップＳ５のＹＥＳ）、処理を終了する。
【００４１】
つぎに、手袋初期処理について詳しく説明する。当該処理は、仮想ステアリングホイールを制御する処理のメインルーチン中のサブルーチンとして、図３のフローチャートにおけるステップＳ１へ処理が移行されたときに実行される。なお、手袋１は両手に装着してもよいし、片手に装着してもよい。
【００４２】
図４に示すように、まず、手袋１（演算部１６）は手袋１の電源がＯＮされたとき（ステップＳ１０）、手袋１のセルフチェックを行う（ステップＳ１１）。手袋１のセルフチェックは、たとえば電池残量や運転者の装着が検出できるか否かなどをチェックする。
【００４３】
そして、手袋１は自らが正常であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。手袋１は自らが正常である場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）、処理を終了する。手袋１は自らに異常があると判定する場合（ステップＳ１２のＮＯ）、手袋異常信号を生成し、処理を終了する（ステップＳ１３）。なお、コントローラ２が起動したとき、手袋１は手袋異常フラグをコントローラ２に出力する。
【００４４】
つぎに、コントローラ初期処理について詳しく説明する。当該処理は、仮想ステアリングホイールを制御する処理のメインルーチン中のサブルーチンとして、図３のフローチャートにおけるステップＳ２へ処理が移行されたときに実行される。
【００４５】
図５に示すように、まず、コントローラ２は、車両のイグニッションスイッチがＯＮされると（ステップＳ２０）、コントローラ２の電源もＯＮされる（ステップＳ２１）。
つぎに、コントローラ２は自身をセルフチェックする（ステップＳ２２）。コントローラ２のセルフチェックは、たとえば電力供給が十分されているかなどの確認がなされる。
【００４６】
コントローラ２は、自身が正常か否かを判定する（ステップＳ２３）。コントローラ２は、自らが正常であると判定する場合（ステップＳ２３のＹＥＳ）、全ての処理を終了する。コントローラ２は自らに異常があると判定する場合（ステップＳ２３のＮＯ）、コントローラ異常フラグを生成し（ステップＳ２４）、処理を終了する。
【００４７】
つぎに、統合初期処理について詳しく説明する。当該処理は、仮想ステアリングホイールを制御する処理のメインルーチン中のサブルーチンとして、図３のフローチャートにおけるステップＳ３へ処理が移行されたときに実行される。
【００４８】
図６に示すように、まず、コントローラ２は、自身と手袋１との間の通信を開始する（ステップＳ３０）。
つぎに、コントローラ２は、手袋１とコントローラ２との間の通信が可能かどうかを判定する（ステップＳ３１）。
【００４９】
コントローラ２は、手袋１とコントローラ２との間の通信が可能でない場合（ステップＳ３１のＮＯ）、通信異常フラグを生成し（ステップＳ３２）、処理を終了する。なお、この場合、手動操舵に切り替えることはできないが、自動操舵を実行させることができる。手袋１とコントローラ２との間の通信は自動操舵の継続には何ら関係しないからである。
【００５０】
コントローラ２は、手袋１とコントローラ２との間の通信が可能な場合（ステップＳ３１のＹＥＳ）、ステアリングギヤ機構３０の中立位置と、ステアリングギヤ機構３０の現在位置とを検出する（ステップＳ３３）。この場合、運転者が手動操舵を行いたいときに手動操舵に切り替えることができるため、仮想ステアリングホイールを制御するための処理を継続する。なお、ステアリングギヤ機構３０の中立位置および現在位置を検出することにより、転舵輪がどの角度（転舵角）になっているのか演算できるので、操舵角に対する転舵角をより正確に制御できる。
【００５１】
つぎに、コントローラ２は、運転者に対して、手袋１を仮想ステアリングホイールとして使用する際の基準となる位置（基準位置）に移動するよう報知する（ステップＳ３４）。たとえば、車載のスピーカーを通じた音声ガイダンスにより、手袋１を移動するよう報知する。
【００５２】
コントローラ２は、手袋１の位置に基づいて、仮想ステアリングホイールの基準位置を設定する（ステップＳ３５）。仮想ステアリングホイールの基準位置を設定することにより、運転者が手動操舵したいか否かを検出することができる。運転者が手動操舵をしたい場合には、運転者は手袋１を基準位置で、すなわち仮想ステアリングホイールの基準位置で操舵（たとえばジェスチャー）すればよい。なお、手袋１が基準位置にあるかどうかは、ジャイロセンサ１３および加速度センサ１４を通じて検出される角速度および加速度に基づいて検出される。
【００５３】
つぎに、コントローラ２は、運転者に操舵可能である旨を報知する（ステップＳ３６）。たとえば、車載スピーカーを通じた音声ガイダンスにより、操舵可能である旨を報知する。以上で、手袋１とコントローラ２との間のチェックは完了し、運転者は仮想ステアリングホイールを通じて手動操舵を行うことが可能となる。
【００５４】
つぎに、操舵処理について詳しく説明する。当該処理は、仮想ステアリングホイールを制御する処理のメインルーチン中のサブルーチンとして、図３のフローチャートにおけるステップＳ４へ処理が移行されたときに実行される。なお、前提としてコントローラ２は自動操舵制御を実行している。
【００５５】
図７に示すように、コントローラ２は、各出力を受信する（ステップＳ４０）。具体的には、コントローラ２の通信部２０は、通信部１０を介して各センサ１２〜１４からの出力を受信する。また、コントローラ２は、手袋１で手袋異常フラグが生成されている場合、手袋異常フラグを取り込む。
【００５６】
つぎに、コントローラ２は、各フラグ（手袋異常フラグ、コントローラ異常フラグ、および通信異常フラグ）に基づいて、仮想的な操舵が可能かどうかを判定する（ステップＳ４１）。
【００５７】
仮想的な操舵が可能と判定できない場合（ステップＳ４１のＮＯ）、全ての処理を終了する。具体的には、手袋異常フラグ、コントローラ異常フラグ、および通信異常フラグのいずれかが生成されている場合、仮想的な操舵が可能とは判定されない。たとえば、通信異常フラグが生成されている場合、手袋１とコントローラ２との間の通信が成立していないため、手袋１を動かしても、仮想ステアリングホイールの操舵とは認識されないためである。
【００５８】
仮想的な操舵が可能と判定される場合（ステップＳ４１のＹＥＳ）、コントローラ２は、把持検出処理を実行する（ステップＳ５）。把持検出処理では、運転者が仮想ステアリングホイールを把持しているかどうかを検出する。コントローラ２は、運転者が仮想ステアリングホイールを把持していることが検出されるとき、ステップＳ６へ処理を移行する。
【００５９】
ステップＳ６では、コントローラ２は、手袋位置検出処理を実行する。手袋位置検出処理では、手袋１が仮想ステアリングホイールとしての基準位置にあるか否かを検出する。手袋１が仮想ステアリングホイールとしての基準位置にある場合、手動操舵へ移行可能である。これに対し、手袋１が仮想ステアリングホイールとしての基準位置にない場合、手動操舵へ移行できないので自動操舵を継続する。
【００６０】
コントローラ２は、ステップＳ６において、手袋１が仮想ステアリングホイールとしての基準位置にあることが検出される場合、仮想ステアリングホイールの操舵があるか否かを判定する（ステップＳ４２）。すなわち、運転者が仮想ステアリングホイールを回転させたかどうかを判定する。仮想ステアリングホイールが操舵されたか否かは、ジャイロセンサ１３を通じて得られる手袋１の角速度に基づいて判定される。たとえば、角速度がある閾値よりも大きいとき、仮想ステアリングホイールの操舵があったと判定する。運転者の手は常に微振動していると考えられるが、閾値を用いることにより、微振動については操舵と判定しないようにする。このため、微振動までアシストされることを抑制できる。
【００６１】
仮想ステアリングホイールの操舵があると判定できない場合（ステップＳ４２のＮＯ）、処理を終了する。仮想ステアリングホイールの操舵がないので、運転者は手動操舵を行わないと推測できるためである。
【００６２】
これに対し、仮想ステアリングホイールの操舵があると判定できる場合（ステップＳ４２のＹＥＳ）、仮想ステアリングホイールの操舵量を検出する（ステップＳ４３）。たとえば、ジャイロセンサ１３および加速度センサ１４を通じて検出される角速度および加速度に基づいて、仮想ステアリングホイールの操舵量を検出する。
【００６３】
つぎに、コントローラ２は、仮想ステアリングホイールの操舵量に基づいてステアリングギヤ機構３０にモータを駆動するための指令値を出力する（ステップＳ４４）。コントローラ２は、仮想ステアリングホイールの操舵量に対応して転舵輪の転舵量をどの程度変化させるかを演算することにより、その転舵量に基づいてステアリングギヤ機構３０をどの程度動作させればよいかの目標値を演算する。コントローラ２は、この目標値とステアリングギヤ機構３０の中立位置および現在位置を考慮して、ステアリングギヤ機構３０を動作させる指令値を生成する。
【００６４】
そして、コントローラ２は、トルクセンサ３１を通じて、ステアリングギヤ機構３０の実トルク値を測定する（ステップＳ４５）。
つぎに、コントローラ２（演算部２１）は、転舵輪の転舵量に基づき仮想反力指令値を演算する（ステップＳ４６）。すなわち、コントローラ２は、仮想ステアリングホイールが本来ならば転舵輪の転舵量に伴って受けるはずの仮想反力（トルク）を演算する。コントローラ２は、手袋１を通じて仮想反力を運転者に与えるべく、仮想反力に基づいた目標値である仮想反力指令値を演算する。
【００６５】
コントローラ２は、手袋１に仮想反力指令値を送信する（ステップＳ４７）。手袋１は、仮想反力指令値に基づいて、運転者に仮想的な操舵反力を付与する。
つぎに、把持検出処理について詳しく説明する。当該処理は、図７のフローチャートにおけるステップＳ５へ処理が移行されたときに実行される。
【００６６】
図８に示すように、コントローラ２は、仮想ステアリングホイールが把持されているかどうかを判定する（ステップＳ５０）。仮想ステアリングホイールの把持があるか否かは、屈曲センサ１２から検出される指の屈曲度合いに基づいて判定される。
【００６７】
コントローラ２は、仮想ステアリングホイールが把持されていると判定した場合（ステップＳ５０のＹＥＳ）、把持検出処理を終了する。
コントローラ２は、仮想ステアリングホイールが把持されていると判定できない場合（ステップＳ５０のＮＯ）、車両が走行中であるか否かを判定する（ステップＳ５１）。車両が走行中か否かは、たとえば車速センサ３２を通じて検出される車速に基づいて判断される。
【００６８】
車両が走行中であると判定される場合（ステップＳ５１のＹＥＳ）、自動操舵を継続する（ステップＳ５２）。運転者は仮想ステアリングホイールを把持していないので、運転者には手動操舵を行う意思はない。
【００６９】
車両が走行中でないと判定される場合（ステップＳ５１のＮＯ）、把持検出処理を終了する。
つぎに、手袋位置検出処理について詳しく説明する。当該処理は、図７のフローチャートにおけるステップＳ６へ処理が移行されたときに実行される。
【００７０】
図９に示すように、コントローラ２は、手袋１が仮想ステアリングホイールの基準位置にあるか否かを判定する（ステップＳ６０）。
コントローラ２は、手袋１が仮想ステアリングホイールの基準位置にあると判定した場合（ステップＳ６０のＹＥＳ）、手袋位置検出処理を終了する。
【００７１】
コントローラ２は、手袋１が仮想ステアリングホイールの基準位置にあると判定できない場合（ステップＳ６０のＮＯ）、車両が走行中であるか否かを判定する（ステップＳ６１）。
【００７２】
車両が走行中であると判定される場合（ステップＳ６１のＹＥＳ）、自動操舵を継続する（ステップＳ６２）。
車両が走行中でないと判定される場合（ステップＳ６１のＮＯ）、手袋位置検出処理を終了する。
【００７３】
本実施形態の効果を説明する。
（１）物理的なステアリングホイールを設けない場合であっても、手袋１を介して運転者の仮想的な操舵動作に応じた転舵が行われる。このため、物理的なステアリングホイールを設けない分、車室内のスペースは確保される。また、手袋１は運転者の手に装着する程度の大きさがあればよいため、車両内のスペースをほとんど占有しない。
【００７４】
（２）手袋１に設けられる仮想反力生成部１５により、運転者は仮想ステアリングホイールの感触を感知することができる。また、転舵輪の転舵角の変化に対応して、仮想反力生成部１５が仮想反力をフィードバックすることにより、運転者は手袋１を介して転舵輪の状況をある程度把握できる。
【００７５】
（３）センサ群１１を用いて、仮想ステアリングホイールの把持と操舵を検出することにより、仮想的な操舵動作に応じた転舵を行うことができる。このため、仮想的なステアリングホイールであっても、操作性を確保することができる。
【００７６】
なお、各実施形態は次のように変更してもよい。なお、以下の他の実施形態は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。
・本実施形態の通信部１０と通信部２０とは、どのように接続されてもよい。たとえば、無線接続されてもよいし、物理的に有線接続されてもよい。なお、無線接続されている場合には、有線接続の場合の配線がない分、仮想ステアリングホイールを操舵することが容易である。
【００７７】
・本実施形態では、自動操舵から手動操舵に切り替えたが、これに限らない。たとえば、手動操舵を加味して自動操舵を継続してもよい。すなわち、自動操舵を継続しつつも、運転者が手動操舵することにより車両の走行経路を微調整することで、運転者の好みに応じて車両を走行できる。
【００７８】
・本実施形態において、センサ群１１として、屈曲センサ１２と、ジャイロセンサ１３と、加速度センサ１４とを用いたが、これに限らない。たとえば、屈曲センサ１２の代わりにカメラなどの視覚センサを用いてもよい。この場合、コントローラ２に屈曲動作に相当する運転者のモーションデータを記憶させておき、視覚センサで検出したモーションと比較してセンシングすればよい。また、屈曲センサ１２の代わりに圧電素子であってもよい。同様に、ジャイロセンサ１３および加速度センサ１４の代わりに視覚センサを用いてもよい。また、屈曲センサ１２と、ジャイロセンサ１３と、加速度センサ１４の３つのセンサを用いなくてもよく、仮想ステアリングホイールの把持と位置検出ができるセンサを１つだけ設けてもよい。たとえば、リストバンドに前述のセンサを設けてもよい。
【００７９】
・本実施形態において、仮想反力生成部１５は電流を用いて仮想反力を運転者に付与したが、これに限らない。たとえば、振動によって仮想反力を生成してもよいし、圧力によって仮想反力を生成してもよい。この場合、たとえば手袋１の複数の箇所に振動モータを設ける。
【００８０】
・本実施形態において、手袋１の角速度が閾値よりも大きいとき、仮想ステアリングホイールが操舵されたとして検出したが、これに限らない。たとえば、閾値を設けないことで、人間の手が微振動している場合であっても、その微振動によって操舵がある旨を検出してもよい。
【００８１】
・本実施形態では、手袋１に仮想反力生成部１５を設けたが、設けなくてもよい。この場合、運転者は転舵輪の情報を感知することはできないが、仮想ステアリングホイールを用いて手動操舵することができる。
【００８２】
・本実施形態では、手袋１を媒体として運転者は仮想ステアリングホイールを操舵したが、これに限らない。たとえば、手に貼り付けた電極を媒体として運転者は仮想ステアリングホイールを操舵してもよい。電極はコントローラ２からの指令に基づいて、運転者に電流を印加することにより、運転者が仮想ステアリングホイールを感知するための仮想反力を生成する。手袋１は、車載用のタッチセンサの反応を良くするために、指などの一部が露出している形式のものでもよい。また、前述のリストバンド形式として、腕や手首に装着する形式のものでもよい。
【００８３】
・仮想ステアリングホイールが操舵されたか否かは、ジャイロセンサ１３を通じて得られる手袋１の角速度に基づいて判定してもよいし、ジャイロセンサ１３および加速度センサ１４を通じて検出される角速度および加速度に基づいて判定してもよい。
【００８４】
・本実施形態では、手袋１が基準位置にあるかどうかは、ジャイロセンサ１３および加速度センサ１４を通じて検出される角速度および加速度に基づいて検出されたが、これに限らない。たとえば、手袋１が基準位置にあるかどうかは、加速度センサ１４を通じて検出される加速度のみに基づいて検出してもよい。運転者が手袋１を現在位置から基準位置までほとんど直線的に移動させる場合、手袋１が基準位置にあることを十分な精度で検出できる。
【００８５】
・本実施形態において、運転者は手袋１により仮想ステアリングホイールを操作したが、これに限らない。たとえば、運転者は手袋１により仮想シフトレバーを操作してもよい。一例としては、仮想ステアリングホイールから仮想シフトレバーに切り替えるときには、運転者が予め決められた動き（たとえばジェスチャー）をすることで切り替えられるようにしてもよい。
【００８６】
・本実施形態では、一例として自動操舵から手動操舵に切り替えたが、これに限らない。演算部２１が車両の周辺情報に基づいて操舵や加減速を含めて車両の全ての装置を制御する自動運転であってもよい。すなわち、自動運転から手動運転に切り替えてもよい。
【００８７】
・本実施形態の自動操舵装置は、どのような車両に適用してもよい。たとえば、ステアバイワイヤ（ＳＢＷ）を搭載した車両に適用してもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１…手袋（装着部）、２…コントローラ、１０…通信部、１１…センサ群、１２…屈曲センサ（第１の検出部）、１３…ジャイロセンサ（第２の検出部）、１４…加速度センサ（第３の検出部）、１５…仮想反力生成部、１６…演算部、２０…通信部、２１…演算部（制御部）、３０…ステアリングギヤ機構、３１…トルクセンサ、３２…車速センサ。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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