JP2017081488A - 自動運転情報報知装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】自動運転下で唐突に舵輪が回転することにより生じるユーザの不快感を低減しつつ、車両が走行しているという臨場感を損なうことなく自動運転の状況を報知することのできる自動運転情報報知装置を得る。【解決手段】情報生成部1bは、タイヤ5aの転舵情報及び舵輪2aの回転情報を用いて、舵輪2aの回転開始時、回転終了時、回転方向及び回転速度等の舵輪2aの動作情報を生成する。そして、報知制御部1cは、生成された舵輪2aの回転情報を用いて、舵輪2aの動作を予め報知する報知信号を出力する。また、舵輪駆動制御部1dは、生成された舵輪2aの回転情報を用いて、タイヤ5aの転舵速度に対応する手動運転時の舵輪2aの回転速度よりも遅い速度で、タイヤ5aの転舵方向と対応する方向に舵輪2aを回転させる駆動制御信号を出力する。【選択図】図1
Description
この発明は、車両が自動運転される状況下で、自動運転に関する情報をユーザに報知する装置に関するものである。
例えば特許文献1には、自動運転中に舵輪に設けられた発光素子を発光させることによって、自動運転中であることが視認できるようにした装置が開示されている。車両が道路を自動で走行したり、駐車場において自動で駐車したりするなどの車両の自動運転が行われるときは、自動運転によって操作されるタイヤの転舵に対応して舵輪も回転する。これにより、タイヤの転舵等の自動運転の状況をドライバ等のユーザは把握できるが、ユーザにとって唐突に舵輪が大きく回転することもあり、ユーザに不快感を与える。
そこで、例えば特許文献2のように、自動運転が行われている場合はむしろ舵輪の回転を停止してしまうことが考えられる。このようにすれば、ユーザにとって唐突に舵輪が大きく回転することはない。
また、例えば特許文献3には、自動駐車の際に、舵輪を回転させる第1のモードと、舵輪を回転させない第2のモードとを選択可能にした駐車支援システムが開示されている。
そこで、例えば特許文献2のように、自動運転が行われている場合はむしろ舵輪の回転を停止してしまうことが考えられる。このようにすれば、ユーザにとって唐突に舵輪が大きく回転することはない。
また、例えば特許文献3には、自動駐車の際に、舵輪を回転させる第1のモードと、舵輪を回転させない第2のモードとを選択可能にした駐車支援システムが開示されている。
しかしながら、上記特許文献2に示されたように自動運転下で舵輪の回転を停止した場合、ユーザは行われている自動運転の状況を舵輪から把握することができなくなる。従って、舵輪は回転せずに止まっているのに、タイヤが転舵して車両の進行方向が変化するなど、ユーザにとって違和感を持つ事態が生じる。さらにまた、自動運転を中断してユーザによる手動運転へ切り替える際、例えば、その時のタイヤが左に向いていても舵輪は左に向いていない(前進方向を向いている)など、タイヤの向きと舵輪の向きとが異なるために、ユーザにとってスムーズな切り換え(順応)が難しくなる。これらの不都合は、上記特許文献3の第2のモードでも同様である。
このように、自動運転の際に舵輪の回転を停止すると、自動運転の状況が分からなくなってしまい運転しているという臨場感がそがれるので、好ましくない。
また、特許文献3のように舵輪を回転させる第1のモードをユーザの意思で選択できるようにしたとしても、そのモード内で舵輪が唐突に大きく回転することに変わりはない。
このように、自動運転の際に舵輪の回転を停止すると、自動運転の状況が分からなくなってしまい運転しているという臨場感がそがれるので、好ましくない。
また、特許文献3のように舵輪を回転させる第1のモードをユーザの意思で選択できるようにしたとしても、そのモード内で舵輪が唐突に大きく回転することに変わりはない。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、自動運転下で唐突に舵輪が回転することにより生じるユーザの不快感を低減しつつ、自動運転の状況あるいは情報を報知することのできる自動運転情報報知装置を得ることを目的とする。
この発明に係る自動運転情報報知装置は、タイヤの転舵情報及び舵輪の回転情報を取得する取得部と、取得部が取得したタイヤの転舵情報及び舵輪の回転情報を用いて、舵輪の動作情報を生成する情報生成部と、自動運転下で、情報生成部が生成した舵輪の動作情報を用いて、舵輪の動作を予め報知する報知信号を報知部に出力する報知制御部と、自動運転下で、情報生成部が生成した舵輪の動作情報を用いて、タイヤの転舵速度に対応する手動運転時の舵輪の回転速度よりも遅い速度で、タイヤの転舵方向と対応する方向に舵輪を回転させる駆動制御信号を出力する舵輪駆動制御部とを備えることを特徴とするものである。
この発明によれば、舵輪の動作情報を用いて報知信号を出力する報知制御部を備えて、舵輪の動作を予めユーザに報知することで、自動運転下で舵輪が動作する際のユーザの不快感を低減できる。また、タイヤの転舵速度に対応する手動運転時の舵輪の回転速度よりも遅い速度で、タイヤの転舵方向と対応する方向に舵輪を回転させる駆動制御信号を出力する舵輪制御部を備えることで、舵輪を回転させて自動運転の状況を報知し臨場感を保ちながらも舵輪の回転速度が遅くなり、自動運転下で舵輪が動作する際のユーザの不快感を更に低減できる。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る自動運転情報報知装置1の構成を示す図である。図1では、自動運転情報報知装置1での処理に必要な情報を出力する構成、また、自動運転情報報知装置1の制御対象となる構成等についても示している。この自動運転情報報知装置1は、車両に搭載されており、当該車両は、手動運転に加えて自動運転にて走行及び駐車の制御が可能に構成されている。
手動運転下では、ドライバにより舵輪部2の舵輪2aが回されると、その回転力(回転トルク)が転舵アシスト装置3で増幅されて、ラックアンドピニオン部4に伝わり、タイヤ部5のタイヤ5aが転舵される。ここでいう転舵とは、車両のタイヤ5aの向きが変わることを意味する。
図1は、この発明の実施の形態1に係る自動運転情報報知装置1の構成を示す図である。図1では、自動運転情報報知装置1での処理に必要な情報を出力する構成、また、自動運転情報報知装置1の制御対象となる構成等についても示している。この自動運転情報報知装置1は、車両に搭載されており、当該車両は、手動運転に加えて自動運転にて走行及び駐車の制御が可能に構成されている。
手動運転下では、ドライバにより舵輪部2の舵輪2aが回されると、その回転力(回転トルク)が転舵アシスト装置3で増幅されて、ラックアンドピニオン部4に伝わり、タイヤ部5のタイヤ5aが転舵される。ここでいう転舵とは、車両のタイヤ5aの向きが変わることを意味する。
自動運転は、車両に搭載された自動運転制御部6によって制御される。自動運転制御部6は、ナビゲーション装置11や、超音波センサ、カメラ等で構成された周辺情報監視センサ7から入力される車両周辺の状況を示す情報に応じて、ブレーキ制御部8、アクセル制御部9及び転舵アシスト装置3にブレーキ制御信号、アクセル制御信号、転舵制御信号等の各種制御信号を出力し、車両を自動で走行あるいは駐車させる。自動運転の始動及び停止は、例えば、ユーザが始動・停止スイッチ10を操作することで行われる。
転舵アシスト装置3は、電動パワーステアリング(以下、EPSと称す)用モータ3aと、転舵角センシング部3bと、後述のEPS用ギア3c等を有する。
手動運転下では、ドライバが操作する舵輪2aの回転あるいは操作力に応じて、EPS用モータ3aは駆動する。一方、自動運転下では、自動運転制御部6が出力する転舵制御信号に応じて、EPS用モータ3aは駆動する。
EPS用モータ3aの駆動力は、ラックアンドピニオン部4に伝わり、最終的にはタイヤ部5のタイヤ5aを転舵させる。
手動運転下では、ドライバが操作する舵輪2aの回転あるいは操作力に応じて、EPS用モータ3aは駆動する。一方、自動運転下では、自動運転制御部6が出力する転舵制御信号に応じて、EPS用モータ3aは駆動する。
EPS用モータ3aの駆動力は、ラックアンドピニオン部4に伝わり、最終的にはタイヤ部5のタイヤ5aを転舵させる。
転舵角センシング部3bは、EPS用モータ3aの回転数、回転角等を検出する不図示のセンサからの出力を受け、タイヤ5aの転舵角を算出して、タイヤ5aの転舵角情報として出力する。また、転舵角センシング部3bは、タイヤ部5の後述するキングピン軸5d周りのナックルアーム5cの回転角を検出する不図示のセンサからの出力を受け、タイヤ5aの転舵角を算出して出力してもよい。タイヤ部5の構造によっては、不図示のストラット(懸架装置の例)のキングピン軸5d周りの回転角を利用することもできる。また、転舵角センシング部3bは、ラックアンドピニオン部4の後述するラックギア4bの変位量を検出する不図示のセンサからの出力を受け、タイヤ5aの転舵角を算出して出力してもよい。
転舵角センシング部3bが出力するタイヤ5aの転舵角情報は、自動運転下で自動運転に関連した情報をユーザに報知するための自動運転情報報知装置1に入力される。
転舵角センシング部3bが出力するタイヤ5aの転舵角情報は、自動運転下で自動運転に関連した情報をユーザに報知するための自動運転情報報知装置1に入力される。
自動運転情報報知装置1は、取得部1a、情報生成部1b、報知制御部1c、舵輪駆動制御部1d及び切り離し制御部1eを有する。
取得部1aは、ナビゲーション装置11から車両前方の道路の屈曲情報等を取得する。また、取得部1aは、自動運転制御部6が出力する転舵制御信号等の各種制御信号、つまりタイヤ5aの転舵操作等を含む今後の自動運転の操作状況が分かる信号を取得する。また、取得部1aは、舵輪部2の舵輪角センシング部2bが出力する舵輪2aの回転角情報、転舵角センシング部3bが出力するタイヤ5aの転舵角情報を取得する。このように、取得部1aは、車両前方の道路の屈曲情報、自動運転制御部6が出力する各種制御信号、タイヤ5aの転舵角情報等であるタイヤ5aの転舵情報、及び、舵輪2aの回転角情報である舵輪2aの回転情報を取得し、情報生成部1bに出力する。
舵輪角センシング部2bは、後述のトルク・回転位置センサ2eからの出力を受け、舵輪2aの回転角を算出して、舵輪2aの回転角情報として出力する。また、舵輪角センシング部2bは、モータ等の舵輪駆動部2dの回転数、回転角等を検出する不図示のセンサからの出力を受け、舵輪2aの回転角を算出して出力してもよい。また、舵輪角センシング部2bは、舵輪2aに設けた回転角を検出する不図示のセンサからの出力を受け、舵輪2aの回転角を算出して出力してもよい。
取得部1aは、ナビゲーション装置11から車両前方の道路の屈曲情報等を取得する。また、取得部1aは、自動運転制御部6が出力する転舵制御信号等の各種制御信号、つまりタイヤ5aの転舵操作等を含む今後の自動運転の操作状況が分かる信号を取得する。また、取得部1aは、舵輪部2の舵輪角センシング部2bが出力する舵輪2aの回転角情報、転舵角センシング部3bが出力するタイヤ5aの転舵角情報を取得する。このように、取得部1aは、車両前方の道路の屈曲情報、自動運転制御部6が出力する各種制御信号、タイヤ5aの転舵角情報等であるタイヤ5aの転舵情報、及び、舵輪2aの回転角情報である舵輪2aの回転情報を取得し、情報生成部1bに出力する。
舵輪角センシング部2bは、後述のトルク・回転位置センサ2eからの出力を受け、舵輪2aの回転角を算出して、舵輪2aの回転角情報として出力する。また、舵輪角センシング部2bは、モータ等の舵輪駆動部2dの回転数、回転角等を検出する不図示のセンサからの出力を受け、舵輪2aの回転角を算出して出力してもよい。また、舵輪角センシング部2bは、舵輪2aに設けた回転角を検出する不図示のセンサからの出力を受け、舵輪2aの回転角を算出して出力してもよい。
情報生成部1bは、取得部1aが取得したタイヤ5aの転舵情報及び舵輪2aの回転情報を用いて、舵輪2aの動作情報を生成する。舵輪2aの動作情報とは、舵輪2aの回転開始時、舵輪2aの回転方向、舵輪2aの回転速度、舵輪2aの回転終了時等である。生成した舵輪2aの動作情報は、報知制御部1c、舵輪駆動制御部1d及び切り離し制御部1eに出力する。
舵輪2aの回転開始時は、取得部1aを介して入力される車両前方の道路の屈曲情報が屈曲を示すものであった場合、その瞬間から設定時間後と決定することができる。このときの設定時間は、例えば、その時の走行速度を保って走行すると仮定した場合に前方の屈曲道路に到達するまでの時間である。
または、取得部1aを介して転舵制御信号が入力された場合、その瞬間から設定時間後と決定することができる。または、転舵角センシング部3bから出力され、取得部1aを介して入力されるタイヤ5aの転舵角情報が示す角度値に変化が生じた場合、その瞬間から設定時間後と決定することもできる。
または、取得部1aを介して転舵制御信号が入力された場合、その瞬間から設定時間後と決定することができる。または、転舵角センシング部3bから出力され、取得部1aを介して入力されるタイヤ5aの転舵角情報が示す角度値に変化が生じた場合、その瞬間から設定時間後と決定することもできる。
舵輪2aの回転方向は、取得部1aを介して入力される車両前方の道路の屈曲情報に対応した方向と決定することができる。または、取得部1aを介して入力される転舵制御信号が示すEPS用モータ3aの駆動に対応した方向と決定することができる。または、転舵角センシング部3bから出力され、取得部1aを介して入力されるタイヤ5aの転舵角情報が示す角度値の経時的な差分からタイヤ5aの転舵方向を算出し、その方向に対応した方向と決定してもよい。
舵輪2aの回転速度を決定する際は、まず、取得部1aを介して入力される車両前方の道路の屈曲情報を用いて、その道路を制限速度で走行する場合のタイヤ5aの転舵速度を算出する。または、取得部1aを介して入力される転舵制御信号が示すEPS用モータ3aの駆動に対応したタイヤ5aの転舵速度を算出する。または、転舵角センシング部3bから出力され、取得部1aを介して入力されるタイヤ5aの転舵角情報が示す角度値の経時的な差分からタイヤ5aの転舵速度を算出する。そして、情報生成部1bは、舵輪2aの回転速度を、算出したタイヤ5aの転舵速度に対応する手動運転時の舵輪2aの回転速度よりも、遅い速度に決定する。つまり、手動運転時に舵輪2aを速度V1で回すとタイヤ5aが速度V2で転舵するのであれば、自動運転時にタイヤ5aが速度V2で転舵する場合、舵輪2aの回転速度はV1よりも遅い速度V3に決定される。
タイヤ5aの転舵角情報を利用して舵輪2aの回転開始時、回転方向及び回転速度を決定する方法は、タイヤ5aの転舵開始、転舵方向の変化及び転舵速度の変化に遅れて、舵輪2aの回転開始、回転方向の変化及び回転速度の変化を生じさせるような制御を行う際に採用することができる。
タイヤ5aの転舵角情報を利用して舵輪2aの回転開始時、回転方向及び回転速度を決定する方法は、タイヤ5aの転舵開始、転舵方向の変化及び転舵速度の変化に遅れて、舵輪2aの回転開始、回転方向の変化及び回転速度の変化を生じさせるような制御を行う際に採用することができる。
舵輪2aの回転終了時は、舵輪2aが回転を開始した後に取得部1aを介して入力される、転舵角センシング部3bが出力したタイヤ5aの転舵角情報及び舵輪角センシング部2bが出力した舵輪2aの回転角情報が示す角度値を用いて決定することができる。具体的には、舵輪2aの回転角が、タイヤ5aの転舵角に対応するものとなった場合に、回転終了時であると決定される。
報知制御部1cは、情報生成部1bが生成した舵輪2aの動作情報を用いて、舵輪2aの動作を予め報知する報知信号を、報知部2cに出力する。
報知部2cは、報知制御部1cが出力した報知信号に基づき、自動運転時の舵輪2aの動作を視覚的又は聴覚的にユーザに認識させる。報知部2cがランプやLED(Light Emitting Diode)のような発光素子、ディスプレイ等で構成されれば視覚的に、スピーカで構成されれば聴覚的にユーザに認識させることができる。
報知部2cは、報知制御部1cが出力した報知信号に基づき、自動運転時の舵輪2aの動作を視覚的又は聴覚的にユーザに認識させる。報知部2cがランプやLED(Light Emitting Diode)のような発光素子、ディスプレイ等で構成されれば視覚的に、スピーカで構成されれば聴覚的にユーザに認識させることができる。
例えば、舵輪2aの動作情報が示す舵輪2aの回転開始時の前に、舵輪2aの回転が始まることを報知する報知信号を、報知制御部1cは出力する。これにより、ユーザは、自動運転による舵輪2aの回転が始まることを予め知ることができる。
また、舵輪2aの動作情報が示す舵輪2aの回転方向及び回転速度を報知する報知信号を、報知制御部1cは出力する。この報知信号は、舵輪2aの回転開始時の前に出力したり、舵輪2aが回転している間に逐一出力したりする。これにより、ユーザは、舵輪2aの回転方向及び回転速度を予め知ることができる。
また、舵輪2aの動作情報が示す舵輪2aの回転終了時となった場合、舵輪2aの回転が終わることを報知する報知信号を、報知制御部1cは出力する。これにより、ユーザは、舵輪2aがその後静止状態となることを予め知ることができる。
また、舵輪2aの動作情報が示す舵輪2aの回転方向及び回転速度を報知する報知信号を、報知制御部1cは出力する。この報知信号は、舵輪2aの回転開始時の前に出力したり、舵輪2aが回転している間に逐一出力したりする。これにより、ユーザは、舵輪2aの回転方向及び回転速度を予め知ることができる。
また、舵輪2aの動作情報が示す舵輪2aの回転終了時となった場合、舵輪2aの回転が終わることを報知する報知信号を、報知制御部1cは出力する。これにより、ユーザは、舵輪2aがその後静止状態となることを予め知ることができる。
舵輪駆動制御部1dは、情報生成部1bが生成した舵輪2aの動作情報を用いて、舵輪2aを回転させるモータ等の舵輪駆動部2dに駆動制御信号を出力して、舵輪2aの回転を制御する。
例えば、舵輪2aの動作情報が示す舵輪2aの回転開始時となると、舵輪2aの動作情報が示す舵輪2aの回転方向及び回転速度で舵輪2aが回転するように、駆動制御信号を出力する。また、舵輪2aの動作情報が示す舵輪2aの回転終了時となると、舵輪2aの回転が止まるように、駆動制御信号を出力する。
例えば、舵輪2aの動作情報が示す舵輪2aの回転開始時となると、舵輪2aの動作情報が示す舵輪2aの回転方向及び回転速度で舵輪2aが回転するように、駆動制御信号を出力する。また、舵輪2aの動作情報が示す舵輪2aの回転終了時となると、舵輪2aの回転が止まるように、駆動制御信号を出力する。
舵輪2aは、既に述べたように、手動運転下でドライバにより回されると、その回転力(回転トルク)が転舵アシスト装置3で増幅されてラックアンドピニオン部4に伝わり、タイヤ5aを転舵させる。また逆に、タイヤ5aが何らかの原因で転舵すると、その回転力がラックアンドピニオン部4を介して舵輪2aに伝わり、舵輪2aが回転する。このように、舵輪2aの回転とタイヤ5aの転舵は、相互に連動している。この発明は、上述の通り、このような通常の連動状態で実際に生じているタイヤ5aの転舵速度に対応する舵輪2aの回転速度よりも遅い速度で、自動運転時の舵輪2aを回転させるものであるため、タイヤ5aの転舵状態と無関係に、舵輪駆動制御部1dが出力する駆動制御信号のみに従って舵輪2aが回転する必要がある。このため、舵輪2aの回転とタイヤ5aの転舵が独立して行われるように、タイヤ5aと舵輪2aとの間での回転力の切り離しを行う回転力切り離し機構12及び回転力切り離し機構12を制御する切り離し制御部1eを設ける。
図2は、回転力切り離し機構12の構成の一例を、舵輪2aからタイヤ5aまでの間に設けられる機構の概略と共に示す斜視図である。
舵輪2aは、第1ステアリング軸12aの一端に固定されている。第1ステアリング軸12aの他端は大径部とされて、その外周面には、軸方向に沿った溝12bが形成されている。このように、第1ステアリング軸12aは、いわゆるスプラインシャフトの形状を成す。また、第1ステアリング軸12aの一端の近傍には、回転角等を検出するトルク・回転位置センサ2eが設けられている。
舵輪2aが回転すると、第1ステアリング軸12aも連動して回転する。また逆に、第1ステアリング軸12aが回転すれば、舵輪2aも連動して回転する。
舵輪2aは、第1ステアリング軸12aの一端に固定されている。第1ステアリング軸12aの他端は大径部とされて、その外周面には、軸方向に沿った溝12bが形成されている。このように、第1ステアリング軸12aは、いわゆるスプラインシャフトの形状を成す。また、第1ステアリング軸12aの一端の近傍には、回転角等を検出するトルク・回転位置センサ2eが設けられている。
舵輪2aが回転すると、第1ステアリング軸12aも連動して回転する。また逆に、第1ステアリング軸12aが回転すれば、舵輪2aも連動して回転する。
第2ステアリング軸12cは、第1ステアリング軸12aにおける大径部とされた他端に一端を向け、第1ステアリング軸12aと同軸上に設けられている。第2ステアリング軸12cの一端は大径部とされて、その外周面には、軸方向に沿った溝12dが形成されている。このように、第2ステアリング軸12cは、いわゆるスプラインシャフトの形状を成す。第2ステアリング軸12cの他端は、自在継手20を介して第3ステアリング軸21と接続している。また、第2ステアリング軸12cには、トルク・回転位置センサ22が設けられている。
第2ステアリング軸12cが回転すると、その回転力が自在継手20を介して第3ステアリング軸21に伝わり、第3ステアリング軸21に固定されたピニオンギア4aが回転する。ピニオンギア4aが回転すると、ラックギア4bが図中A方向に変位して、タイロッド5bを動かし、ナックルアーム5cをキングピン軸5d周りに回転させる。これにより、タイヤ5aがキングピン軸5d周りに回転して転舵する。タイヤ5aに加え、これらタイロッド5b、ナックルアーム5c、キングピン軸5d等でタイヤ部5は構成される。また逆に、タイヤ5aが何らかの原因で転舵すれば、最終的には第2ステアリング軸12cも連動して回転する。
第2ステアリング軸12cが回転すると、その回転力が自在継手20を介して第3ステアリング軸21に伝わり、第3ステアリング軸21に固定されたピニオンギア4aが回転する。ピニオンギア4aが回転すると、ラックギア4bが図中A方向に変位して、タイロッド5bを動かし、ナックルアーム5cをキングピン軸5d周りに回転させる。これにより、タイヤ5aがキングピン軸5d周りに回転して転舵する。タイヤ5aに加え、これらタイロッド5b、ナックルアーム5c、キングピン軸5d等でタイヤ部5は構成される。また逆に、タイヤ5aが何らかの原因で転舵すれば、最終的には第2ステアリング軸12cも連動して回転する。
筒状部材12fは、その内周面に溝12gが形成されている。この溝12gは、筒状部材12fの内周面が、溝12bが形成された第1ステアリング軸12aの大径部の外周面、及び、溝12dが形成された第2ステアリング軸12cの大径部の外周面に噛み合うように形成されている。このように、筒状部材12fは、いわゆるスプラインスリーブの形状を成す。また、筒状部材12fは、切換え用モータ12eの駆動力を受けることで、第1ステアリング軸12a及び第2ステアリング軸12cに沿って移動する。こうして、第2ステアリング軸12cの外周面に形成された溝12dと、筒状部材12fの内周面に形成された溝12gを噛み合わせる構成のクラッチが形成されている。
切換え用モータ12eは、切り離し制御部1eが出力する切り離し制御信号により、その動作が制御される。
これら第1ステアリング軸12a、第2ステアリング軸12c、切換え用モータ12e、筒状部材12f等を、回転力切り離し機構12は有する。
図3Aは、筒状部材12fに設けた溝12gの形状の一例を示す断面図、図3Bは、第1ステアリング軸12a及び第2ステアリング軸12cに設けた溝12b,12dの形状の一例を示す断面図である。
切換え用モータ12eは、切り離し制御部1eが出力する切り離し制御信号により、その動作が制御される。
これら第1ステアリング軸12a、第2ステアリング軸12c、切換え用モータ12e、筒状部材12f等を、回転力切り離し機構12は有する。
図3Aは、筒状部材12fに設けた溝12gの形状の一例を示す断面図、図3Bは、第1ステアリング軸12a及び第2ステアリング軸12cに設けた溝12b,12dの形状の一例を示す断面図である。
図4Aは、手動運転下での回転力切り離し機構12の状態を示している。このとき、筒状部材12fは、第1ステアリング軸12a及び第2ステアリング軸12cの双方と噛み合っており、舵輪2aが操作されることによる第1ステアリング軸12aの回転は、筒状部材12fを介して第2ステアリング軸12cに伝わる。従って、最終的にはタイヤ5aが転舵する。なお、手動運転下では、例えば第2ステアリング軸12cに設けたトルク・回転位置センサ22が検出する第2ステアリング軸12cの回転角等に応じて、EPS用モータ3aは、EPS用ギア3cを介して適宜第3ステアリング軸21の回転を増幅させる。
一方、図4Bは、自動運転下での回転力切り離し機構12の状態を示している。このとき、筒状部材12fは、切換え用モータ12eにより図4Aの状態から紙面左方に変位して、第2ステアリング軸12cとは噛み合っていない。従って、第1ステアリング軸12aの回転と、第2ステアリング軸12cの回転とは切り離された状態となり、舵輪2aの回転とタイヤ5aの転舵を独立して行うことが可能となる。具体的には、タイヤ5aの転舵は、EPS用モータ3aにより行われる。一方、舵輪2aの回転は、舵輪駆動部2dにより回転するステアリング用リングギア2fに摩擦プレート23を介して筒状部材12fを押し付けることで、舵輪駆動部2dの回転力を筒状部材12fに伝え、第1ステアリング軸12aと共に舵輪2aを回転させる。摩擦プレート23は、ステアリング用リングギア2fに取り付けられており、摩擦プレート23を介することで、舵輪駆動部2dの駆動力を低損失で筒状部材12fそして舵輪2aに伝えることができる。
なお、第2ステアリング軸12cの大径部とされた一端に取り付けられた摩擦プレート24は、図4Bの状態から図4Aの状態に移行する際、第2ステアリング軸12cと筒状部材12fとが噛み合う前に、摩擦によって互いに回転力を及ぼすことで、両者の噛み合い位置を合わせる効果がある。
なお、第2ステアリング軸12cの大径部とされた一端に取り付けられた摩擦プレート24は、図4Bの状態から図4Aの状態に移行する際、第2ステアリング軸12cと筒状部材12fとが噛み合う前に、摩擦によって互いに回転力を及ぼすことで、両者の噛み合い位置を合わせる効果がある。
自動運転情報報知装置1の取得部1a、情報生成部1b、報知制御部1c、舵輪駆動制御部1d及び切り離し制御部1eの各機能は、処理回路により実現される。当該処理回路は、専用のハードウェアであっても、メモリに格納されるプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)であってもよい。CPUは、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、DSP(Digital Signal Processor)とも呼ばれる。
図5Aは、自動運転情報報知装置1の各部の機能を、専用のハードウェアである処理回路100で実現した場合のハードウェア構成例を示す図である。処理回路100は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、またはこれらを組み合わせたものが該当する。取得部1a、情報生成部1b、報知制御部1c、舵輪駆動制御部1d及び切り離し制御部1eの各部の機能を別個の処理回路100を組み合わせて実現してもよいし、各部の機能を1つの処理回路100で実現してもよい。
図5Bは、自動運転情報報知装置1の各部の機能を、メモリ101に格納されるプログラムを実行するCPU102で実現した場合のハードウェア構成例を示す図である。この場合、取得部1a、情報生成部1b、報知制御部1c、舵輪駆動制御部1d及び切り離し制御部1eの各部の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組合せにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ101に格納される。CPU102は、メモリ101に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、自動運転情報報知装置1の各部の機能を実現する。すなわち、自動運転情報報知装置1は、後述する図6のフローチャートで示すステップST1〜ST8が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ101を有する。また、これらのプログラムは、自動運転情報報知装置1の各部の手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。ここで、メモリ101は、例えば、RAM、ROM、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、DVD(Digital Versatile Disc)等が該当する。
なお、自動運転情報報知装置1の各部の機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。例えば、取得部1a、報知制御部1c、舵輪駆動制御部1d及び切り離し制御部1eについては専用のハードウェアとしての処理回路でその機能を実現し、情報生成部1bについては処理回路がメモリに格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。
このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組合せによって、上記の自動運転情報報知装置1の各機能を実現することができる。
次に、自動運転情報報知装置1による処理の一例について、図6に示すフローチャートを用いて説明する。図6では、自動運転の中でも自動駐車が行われる場合を例に挙げている。
ドライバが、自動駐車を行うよう始動・停止スイッチ10を操作して自動運転制御部6に指示を与えると、自動運転制御部6は、周辺情報監視センサ7、ナビゲーション装置11等から入力される車両周辺の状況を示す情報を分析し、必要に応じて転舵制御信号等の制御信号を出力する。この制御信号は、取得部1aにも出力され、取得部1aは、タイヤ5aの転舵情報及び舵輪2aの回転情報等、舵輪2aの動作情報を生成するのに必要な情報の取得を開始する(ステップST1)。取得部1aによる情報の取得は、自動運転が行われている最中続けられる。取得した情報は、情報生成部1bに出力される。
ドライバが、自動駐車を行うよう始動・停止スイッチ10を操作して自動運転制御部6に指示を与えると、自動運転制御部6は、周辺情報監視センサ7、ナビゲーション装置11等から入力される車両周辺の状況を示す情報を分析し、必要に応じて転舵制御信号等の制御信号を出力する。この制御信号は、取得部1aにも出力され、取得部1aは、タイヤ5aの転舵情報及び舵輪2aの回転情報等、舵輪2aの動作情報を生成するのに必要な情報の取得を開始する(ステップST1)。取得部1aによる情報の取得は、自動運転が行われている最中続けられる。取得した情報は、情報生成部1bに出力される。
続いて、情報生成部1bは、取得部1aが取得したタイヤ5aの転舵情報を用いて、舵輪2aの動作情報を生成する(ステップST2)。生成した情報は、報知制御部1c、舵輪駆動制御部1d及び切り離し制御部1eに出力される。まず生成されるのは、舵輪2aの回転開始時を含んだ舵輪2aの動作情報である。当該動作情報は、取得部1aを介して転舵制御信号が入力された場合、または、転舵角センシング部3bにより出力され、取得部1aを介して入力されるタイヤ5aの転舵角情報が示す角度値に変化が生じた場合等、タイヤ5aの転舵に合わせて生成される。
続いて、報知制御部1cは、情報生成部1bが生成した舵輪2aの動作情報を用いて、舵輪2aの回転開始時の前に、舵輪2aの回転が始まることを報知する報知信号を、報知部2cに出力する(ステップST3)。ここでは、報知部2cが、情報を視覚的にユーザに認識させる表示部2Cであるとして説明する。
図7Aは、表示部2Cの一例を示す図である。図7Aでは、舵輪2aの環状部20aに複数の発光素子(ランプやLED等)を離散的に配置して、表示部2Cとしている。報知制御部1cが舵輪2aの回転が始まることを報知する報知信号を出力すると、当該信号を受けて表示部2Cが発光し始める。これにより、ユーザは、舵輪2aが回転し始めることを知ることができる。
またこのとき、報知制御部1cは、舵輪2aの回転方向及び回転速度を報知する報知信号も併せて出力してもよい。これにより、舵輪2aの回転方向に沿って順番に表示部2Cの各発光素子が発光し、ユーザは、舵輪2aの回転方向を知ることができる。また、舵輪2aの回転速度が速いほど明るく、回転速度が遅いほど暗く表示部2Cの発光素子が発光し、ユーザは、舵輪2aの回転速度を知ることができる。なお、上記の発光例は、一例である。この一例に限らず、報知制御部1cは、報知信号によって表示部2Cの発光色、発光パターン等の発光状態を様々に変化させて、舵輪2aの動作情報を視覚的にユーザに認識させる。
またこのとき、報知制御部1cは、舵輪2aの回転方向及び回転速度を報知する報知信号も併せて出力してもよい。これにより、舵輪2aの回転方向に沿って順番に表示部2Cの各発光素子が発光し、ユーザは、舵輪2aの回転方向を知ることができる。また、舵輪2aの回転速度が速いほど明るく、回転速度が遅いほど暗く表示部2Cの発光素子が発光し、ユーザは、舵輪2aの回転速度を知ることができる。なお、上記の発光例は、一例である。この一例に限らず、報知制御部1cは、報知信号によって表示部2Cの発光色、発光パターン等の発光状態を様々に変化させて、舵輪2aの動作情報を視覚的にユーザに認識させる。
続いて、切り離し制御部1eは、情報生成部1bが生成した舵輪2aの動作情報を用いて、舵輪2aの回転開始時の前に、タイヤ5aと舵輪2aとの間で回転力が伝わらないようにするため、回転力切り離し機構12に、タイヤ5aと舵輪2a間の回転力を切り離す切り離し制御信号を出力する(ステップST4)。これにより、切換え用モータ12eが駆動して、筒状部材12fと第2ステアリング軸12cの噛み合いを解除し、筒状部材12fを摩擦プレート23を介してステアリング用リングギア2fに押し付ける。すると、タイヤ5aと舵輪2aとの間で回転力が伝わらない図4Bの状態となる。
続いて、舵輪駆動制御部1dは、情報生成部1bが生成した舵輪2aの動作情報を用いて、舵輪駆動部2dに駆動制御信号を出力して、舵輪2aの回転を制御する(ステップST5)。具体的には、舵輪2aの動作情報が示す回転開始時となると、情報生成部1bが生成した舵輪2aの動作情報に示される回転方向及び回転速度で舵輪2aが回転するように、舵輪駆動部2dに駆動制御信号を出力する。
舵輪駆動制御部1dによって舵輪2aが回転している間も、情報生成部1bは舵輪2aの動作情報の生成を続け、報知制御部1c及び舵輪駆動制御部1dは、生成される舵輪2aの動作情報に応じた報知信号及び駆動制御信号を、出力する。そして、車両が駐車位置に入るなどして自動駐車が終了すると、情報生成部1bは、そのときのタイヤ5aの転舵角に舵輪2aの回転角が対応するように、舵輪2aの動作情報を生成する(ステップST6)。これは、自動運転下ではタイヤ5aの転舵に対して、手動運転時の場合よりも遅い速度で舵輪2aを回していたために、タイヤ5aの転舵角に舵輪2aの回転角が追い付いていない状態になっており、それを解消するための処理である。自動駐車の終了は、取得部1aが取得した自動運転制御部6からのアクセル制御信号等の各種制御信号を用いて、情報生成部1bにて判定可能である。または、自動駐車の終了を直接的に示す信号を自動運転制御部6が出力し、当該信号を取得部1aを介して情報生成部1bに入力されるようにしてもよい。タイヤ5aの転舵角は、取得部1aを介して入力される転舵角センシング部3bからの出力を、舵輪2aの回転角は、取得部1aを介して入力される舵輪角センシング部2bからの出力を用いることができる。
また、ステップST6では、舵輪2aとタイヤ5aの角度差を解消する際に舵輪2aの回転速度が速くならないよう、例えばそれまでの回転速度を保つように舵輪2aの動作情報を生成する。
また、ステップST6では、舵輪2aとタイヤ5aの角度差を解消する際に舵輪2aの回転速度が速くならないよう、例えばそれまでの回転速度を保つように舵輪2aの動作情報を生成する。
続いて、情報生成部1bは、舵輪2aの回転角が、タイヤ5aの転舵角に対応するものとなったかを判定する(ステップST7)。
舵輪2aの回転角が、タイヤ5aの転舵角に対応していない場合(ステップST7;NO)、つまり、舵輪2aの回転を続ける必要がある場合、ステップST6の処理に戻る。
舵輪2aの回転角が、タイヤ5aの転舵角に対応していない場合(ステップST7;NO)、つまり、舵輪2aの回転を続ける必要がある場合、ステップST6の処理に戻る。
一方、舵輪2aの回転角が、タイヤ5aの転舵角に対応している場合(ステップST7;YES)、情報生成部1bによって回転終了時を示す舵輪2aの動作情報が生成され、報知制御部1c、舵輪駆動制御部1d及び切り離し制御部1eは、回転終了時の制御を行う(ステップST8)。
報知制御部1cは、回転終了時を示す舵輪2aの動作情報を受けて、舵輪2aの回転が終わることを報知する報知信号を、報知部2cに出力する。例えば、表示部2Cを点滅させた後に消灯させる報知信号を出力する。
舵輪駆動制御部1dは、回転終了時を示す舵輪2aの動作情報を受けて、舵輪2aの回転を停止させる駆動制御信号を、舵輪駆動部2dに出力する。
切り離し制御部1eは、回転終了時を示す舵輪2aの動作情報を受けて、タイヤ5aと舵輪2aとの間で回転力が伝わるようにするため、回転力の切り離しを解除する切り離し制御信号を、回転力切り離し機構12に出力する。
報知制御部1cは、回転終了時を示す舵輪2aの動作情報を受けて、舵輪2aの回転が終わることを報知する報知信号を、報知部2cに出力する。例えば、表示部2Cを点滅させた後に消灯させる報知信号を出力する。
舵輪駆動制御部1dは、回転終了時を示す舵輪2aの動作情報を受けて、舵輪2aの回転を停止させる駆動制御信号を、舵輪駆動部2dに出力する。
切り離し制御部1eは、回転終了時を示す舵輪2aの動作情報を受けて、タイヤ5aと舵輪2aとの間で回転力が伝わるようにするため、回転力の切り離しを解除する切り離し制御信号を、回転力切り離し機構12に出力する。
最終的に舵輪2aの回転角をタイヤ5aの転舵角に対応させることで、手動運転時にユーザにとって違和感のない状態に舵輪2aをセットすることができる。また、舵輪2aに設けられた不図示のエアバッグユニットやリモコンスイッチと車体との間で電気信号の伝達を担うクロックスプリングワイヤの過剰なねじれを防止できる効果もある。
以上のようにして自動駐車が行われる。
以上のようにして自動駐車が行われる。
このように、自動運転下では、報知制御部1cによって報知部2cを制御して舵輪2aの動作情報をユーザに報知する。これにより、ユーザは舵輪2aの動作を予め知ることができるので、舵輪2aが動作しても唐突な印象を受けず、ユーザの不快感が低減される。
また、自動運転下では、舵輪駆動制御部1dは、タイヤ5aの転舵方向と対応する方向に舵輪2aを回転させるとともに、その回転速度を、タイヤ5aの転舵速度に対応する手動運転時の舵輪2aの回転速度よりも遅い速度に制御する。これにより、ユーザは、タイヤ5aの転舵方向と対応する方向に回転する舵輪2aを見ることができ、車両が走行しているという臨場感を損なうことなくタイヤ5aの転舵等の自動運転の状況を把握できる。そして、舵輪2aの回転速度が抑えられる、つまり、舵輪2aが大きく回転することが抑えられるので、ユーザの不快感が更に低減される。
また、自動運転下では、舵輪駆動制御部1dは、タイヤ5aの転舵方向と対応する方向に舵輪2aを回転させるとともに、その回転速度を、タイヤ5aの転舵速度に対応する手動運転時の舵輪2aの回転速度よりも遅い速度に制御する。これにより、ユーザは、タイヤ5aの転舵方向と対応する方向に回転する舵輪2aを見ることができ、車両が走行しているという臨場感を損なうことなくタイヤ5aの転舵等の自動運転の状況を把握できる。そして、舵輪2aの回転速度が抑えられる、つまり、舵輪2aが大きく回転することが抑えられるので、ユーザの不快感が更に低減される。
なお、上記では、切り離し制御部1eを自動運転情報報知装置1の一部として備えたが、例えば自動運転制御部6の一部として備えるようにしてもよい。この場合、ユーザにより自動運転を始めるよう始動・停止スイッチ10が操作されると、自動運転制御部6はブレーキ制御部8、アクセル制御部9及び転舵アシスト装置3に各種制御信号を出力するとともに、回転力切り離し機構12に、タイヤ5aと舵輪2a間の回転力を切り離す切り離し制御信号を出力する。さらにこの場合は、情報生成部1bが舵輪2aの動作情報を自動運転制御部6にも出力するように構成する。これにより、自動運転制御部6は、回転終了時を示す舵輪2aの動作情報を受けると、タイヤ5aと舵輪2aとの間で回転力が伝わるようにするため、回転力の切り離しを解除する切り離し制御信号を、回転力切り離し機構12に出力する。
また、表示部2Cは、図7Bに示すように、舵輪2aの中央部に設けてもよい。舵輪2aの中央部とは、ホーンパッド21aや不図示のエアバッグユニットが配置される部位である。あるいは、図7Cに示すように、舵輪2aの中央部から放射状に伸びて舵輪2aの環状部20aを支持するスポーク22aに、表示部2Cを設けてもよい。
また、表示部2Cは、図7A,7B,7Cに示すように離散して設けられた単なるランプやLEDのような発光素子ではなく、画像の表示が可能な液晶等のディスプレイであってもよい。この場合、報知制御部1cが出力する報知信号によって、表示される画像が制御される。このようにすれば、文字、記号等で舵輪2aの動作情報を示すことができる。また、図8に示すように、帯状を成すように発光素子を連続的に設けてもよい。このようにすれば、表示部2Cでグラデーション効果等の表現を付けて図中の矢印方向に舵輪2aが回転することを示すことができ、デザイン性に優れる。
また、表示部2Cは、図7A,7B,7Cに示すように離散して設けられた単なるランプやLEDのような発光素子ではなく、画像の表示が可能な液晶等のディスプレイであってもよい。この場合、報知制御部1cが出力する報知信号によって、表示される画像が制御される。このようにすれば、文字、記号等で舵輪2aの動作情報を示すことができる。また、図8に示すように、帯状を成すように発光素子を連続的に設けてもよい。このようにすれば、表示部2Cでグラデーション効果等の表現を付けて図中の矢印方向に舵輪2aが回転することを示すことができ、デザイン性に優れる。
また、上記では、舵輪駆動部2dの駆動により、舵輪2a全体が回転することとした。この場合、舵輪2aに設けた表示部2Cも共に回転することになる。しかしながら、表示部2Cが、例えば自動運転の始動・停止スイッチ10を兼用する場合、表示部2Cも回転すると、自動運転を停止させる際のスイッチ操作が難しくなる。従って、このような場合は、自動運転下では外側の舵輪2aが回転しても中央の表示部2Cが回転しない構成が好ましい。
図9Aには、自動運転下で舵輪2aが回転しても、舵輪2aに設けた表示部2Cの回転を防ぐ構成の一例を示している。第1ステアリング軸12aの一端に固定されたスポーク22a上には、ギア部材30が固定されている。ギア部材30は、ブラケット部材31に向けられた面30aに溝が形成されたリングギアとなっている。一方、ギア部材30を挟んでスポーク22aに対向するブラケット部材31は、ギア部材30に向けられた面31aに、面30aと同様の溝が形成されている。そして、ギア部材30とブラケット部材31との間には、面30a,31aの溝と噛み合うピニオンギア32a及びピニオンギア32aを回転させるモータ32が設けられる。
ブラケット部材31及びモータ32は、ギア部材30とブラケット部材31とモータ32とが互いに相対回転可能なように、不図示の支持構造にて支持されている。
図9Aには、自動運転下で舵輪2aが回転しても、舵輪2aに設けた表示部2Cの回転を防ぐ構成の一例を示している。第1ステアリング軸12aの一端に固定されたスポーク22a上には、ギア部材30が固定されている。ギア部材30は、ブラケット部材31に向けられた面30aに溝が形成されたリングギアとなっている。一方、ギア部材30を挟んでスポーク22aに対向するブラケット部材31は、ギア部材30に向けられた面31aに、面30aと同様の溝が形成されている。そして、ギア部材30とブラケット部材31との間には、面30a,31aの溝と噛み合うピニオンギア32a及びピニオンギア32aを回転させるモータ32が設けられる。
ブラケット部材31及びモータ32は、ギア部材30とブラケット部材31とモータ32とが互いに相対回転可能なように、不図示の支持構造にて支持されている。
表示部2Cは、ブラケット部材31に固定された状態でスポーク22aに設けられて、ドライバ側に向けられる。図9Bは、図9A中のB方向から見たときの表示部2C等を示す平面図である。
手動運転下では、舵輪2aがドライバにより操作されて舵輪2a(スポーク22a)が回転すると、ギア部材30とブラケット部材31とモータ32とが一体となって共に回転、つまり、表示部2Cは回転する。あるいは、下記と同様に、表示部2Cを回転せずに静止させても構わない。
手動運転下では、舵輪2aがドライバにより操作されて舵輪2a(スポーク22a)が回転すると、ギア部材30とブラケット部材31とモータ32とが一体となって共に回転、つまり、表示部2Cは回転する。あるいは、下記と同様に、表示部2Cを回転せずに静止させても構わない。
自動運転下で、ギア部材30は、舵輪駆動制御部1dからの駆動制御信号を受けた舵輪駆動部2dの駆動により、舵輪2a(スポーク22a)と共に回転する。このとき、ブラケット部材31には、スポーク22aと共にギア部材30が回転することでブラケット部材31に伝わる回転量を相殺する方向及び大きさの回転量が、モータ32が駆動するピニオンギア32aから加えられる。これにより、ブラケット部材31及びブラケット部材31に固定された表示部2Cは、回転せずに静止する。従って、表示部2Cが自動運転の始動・停止スイッチ10でもある場合、表示部2Cが回転しないことからドライバが表示部2Cをタッチしての自動運転停止操作が行いやすくなる。また、表示部2Cに表示される文字、記号等の画像が識別しやすくなる効果もある。
なお、ブラケット部材31には、ホーンパッドやエアバッグユニット、リモコンスイッチ等が装着されていてもよい。
また、ギア部材30を舵輪2aのスポーク22a以外の部位に固定することで、モータ32を介してギア部材30と対向するブラケット部材31に固定された表示部2Cも、スポーク22a以外の部位に設けられた状態としてもよい。
なお、ブラケット部材31には、ホーンパッドやエアバッグユニット、リモコンスイッチ等が装着されていてもよい。
また、ギア部材30を舵輪2aのスポーク22a以外の部位に固定することで、モータ32を介してギア部材30と対向するブラケット部材31に固定された表示部2Cも、スポーク22a以外の部位に設けられた状態としてもよい。
始動・停止スイッチ10の操作の他に、ドライバがブレーキペダルやアクセルペダルを踏むことあるいは舵輪2aを故意に回転させること等によっても、自動運転は停止されるように構成できる。また、例えばブレーキペダルの踏み込み等により自動運転を停止する際、即時に切り離し制御部1eが、タイヤ5aと舵輪2aとの間での回転力の切り離しを解除するよう、回転力切り離し機構12に切り離し制御信号(実質的な切り離し解除信号)を出力しながら、手動運転に切り換わるように構成することもできる。
ちなみに、このような構成を採用する場合、自動運転下では、舵輪2aはタイヤ5aの転舵を後追いするように遅く回転するので、舵輪2aの回転角とタイヤ5aの転舵角とが対応していない状態で、手動運転に切り換わる可能性がある。この場合は、手動運転に切り換わってからその後停車した時等、ドライバによって舵輪2aの操作が行われないと判断されるときに、切り離し制御部1eは、タイヤ5aと舵輪2aとの間での回転力の切り離しを行う切り離し制御信号を出力し、舵輪2aの回転角がタイヤ5aの転舵角に対応するように、ステップST6のように情報生成部1bで舵輪2aの動作情報を生成する。これにより、舵輪駆動制御部1dは、舵輪2aの回転角がタイヤ5aの転舵角に対応するように舵輪2aを回転させる駆動制御信号を出力して、舵輪2aの回転角をタイヤ5aの転舵角に対応させることができる。
なお、前述のように自動運転制御部6が切り離し制御部1eを備える場合、回転力の切り離し又はその解除が必要なタイミングで、自動運転情報報知装置1から自動運転制御部6に信号を送信できる構成とすればよい。
ちなみに、このような構成を採用する場合、自動運転下では、舵輪2aはタイヤ5aの転舵を後追いするように遅く回転するので、舵輪2aの回転角とタイヤ5aの転舵角とが対応していない状態で、手動運転に切り換わる可能性がある。この場合は、手動運転に切り換わってからその後停車した時等、ドライバによって舵輪2aの操作が行われないと判断されるときに、切り離し制御部1eは、タイヤ5aと舵輪2aとの間での回転力の切り離しを行う切り離し制御信号を出力し、舵輪2aの回転角がタイヤ5aの転舵角に対応するように、ステップST6のように情報生成部1bで舵輪2aの動作情報を生成する。これにより、舵輪駆動制御部1dは、舵輪2aの回転角がタイヤ5aの転舵角に対応するように舵輪2aを回転させる駆動制御信号を出力して、舵輪2aの回転角をタイヤ5aの転舵角に対応させることができる。
なお、前述のように自動運転制御部6が切り離し制御部1eを備える場合、回転力の切り離し又はその解除が必要なタイミングで、自動運転情報報知装置1から自動運転制御部6に信号を送信できる構成とすればよい。
以上のように、この実施の形態1に係る自動運転情報報知装置1によれば、自動運転下において、舵輪2aの回転が始まることなど、ユーザは舵輪2aの動作を予め知ることができるので、舵輪2aが動作しても唐突な印象を受けず、ユーザの不快感が低減される。また、舵輪2aは、タイヤ5aの転舵方向と対応する方向に回転するとともに、その回転速度は、タイヤ5aの転舵速度に対応する手動運転時の舵輪2aの回転速度よりも遅い。従って、ユーザは、車両が走行しているという臨場感を損なうことなくタイヤ5aの転舵等の自動運転の状況を把握できるとともに、ユーザが感じる不快感は、更に低減される。
また、報知制御部1cは、報知部2cである表示部2Cに、報知信号を出力することとした。従って、車両内外の騒音に影響されず、ユーザは舵輪2aの動作情報を知ることができる。
また、報知制御部1cは、舵輪2aの環状部20a、舵輪2aのスポーク22a又は舵輪2aの中央のホーンパッド21aに設けられた表示部2Cに、報知信号を出力することとした。従って、ユーザは、舵輪2aを中心に見ていれば、舵輪2aの動作情報も、タイヤ5aの転舵等の自動運転の状況も知ることができる。
また、報知制御部1cは、ランプやLED等の発光素子で構成された表示部2Cの発光状態を制御する報知信号を出力することとした。従って、ユーザへ直感的に舵輪2aの動作情報を報知することができる。
また、報知制御部1cは、表示部2Cで表示される画像を制御する報知信号を出力することとした。従って、ユーザへ文字、記号等で分りやすく舵輪2aの動作情報を報知することができる。
また、報知制御部1cは、舵輪駆動制御部1dが出力する駆動制御信号により生じる回転量を相殺する回転量を加えることで静止する表示部2Cに、報知信号を出力することとした。従って、表示部2Cをスイッチとしても使いやすく、また、表示部2Cの表示も見やすくなる。
また、取得部1aは、タイヤ5aの転舵角情報を取得することとした。従って、その時々でのタイヤ5aの転舵角を用いた処理を、自動運転情報報知装置1で行うことができる。
また、取得部1aは、舵輪2aの回転角情報を取得することとした。従って、その時々での舵輪2aの回転角を用いた処理を、自動運転情報報知装置1で行うことができる。
また、舵輪2aの回転角がタイヤ5aの転舵角と対応していない状態で自動運転から手動運転に切り換わった場合、舵輪駆動制御部1dは、手動運転時において舵輪2aの操作が行われないときに、舵輪2aの回転角がタイヤ5aの転舵角に対応するように舵輪2aを回転させる駆動制御信号を出力することとした。従って、舵輪2aの回転角とタイヤ5aの転舵角とが対応していない状態で手動運転に切り換わっても、その後違和感のない状態に舵輪2aがセットされる。
なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
1 自動運転情報報知装置、1a 取得部、1b 情報生成部、1c 報知制御部、1d 舵輪駆動制御部、1e 切り離し制御部、2 舵輪部、2a 舵輪、2b 舵輪角センシング部、2c 報知部、2C 表示部、2d 舵輪駆動部、2e トルク・回転位置センサ、2f ステアリング用リングギア、3 転舵アシスト装置、3a EPS用モータ、3b 転舵角センシング部、3c EPS用ギア、4 ラックアンドピニオン部、4a ピニオンギア、4b ラックギア、5 タイヤ部、5a タイヤ、5b タイロッド、5c ナックルアーム、5d キングピン軸、6 自動運転制御部、7 周辺情報監視センサ、8 ブレーキ制御部、9 アクセル制御部、10 始動・停止スイッチ、11 ナビゲーション装置、12 回転力切り離し機構、12a 第1ステアリング軸、12b 溝、12c 第2ステアリング軸、12d 溝、12e 切換え用モータ、12f 筒状部材、12g 溝、20 自在継手、20a 環状部、21 第3ステアリング軸、21a ホーンパッド、22 トルク・回転位置センサ、22a スポーク、23,24 摩擦プレート、30 ギア部材、30a 面、31 ブラケット部材、31a 面、32 モータ、32a ピニオンギア、100 処理回路、101 メモリ、102 CPU。
Claims (12)
- タイヤの転舵情報及び舵輪の回転情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得したタイヤの転舵情報及び舵輪の回転情報を用いて、舵輪の動作情報を生成する情報生成部と、
自動運転下で、前記情報生成部が生成した舵輪の動作情報を用いて、舵輪の動作を予め報知する報知信号を報知部に出力する報知制御部と、
自動運転下で、前記情報生成部が生成した舵輪の動作情報を用いて、タイヤの転舵速度に対応する手動運転時の舵輪の回転速度よりも遅い速度で、タイヤの転舵方向と対応する方向に舵輪を回転させる駆動制御信号を出力する舵輪駆動制御部とを備えることを特徴とする自動運転情報報知装置。 - 前記報知制御部は、前記報知部である表示部に、前記報知信号を出力することを特徴とする請求項1記載の自動運転情報報知装置。
- 前記報知制御部は、舵輪の環状部、スポーク部又は中央部に設けられた前記表示部に、前記報知信号を出力することを特徴とする請求項2記載の自動運転情報報知装置。
- 前記報知制御部は、発光素子で構成された前記表示部の発光状態を制御する前記報知信号を出力することを特徴とする請求項2または請求項3記載の自動運転情報報知装置。
- 前記報知制御部は、前記表示部で表示される画像を制御する前記報知信号を出力することを特徴とする請求項2または請求項3記載の自動運転情報報知装置。
- 前記報知制御部は、前記舵輪駆動制御部が出力する駆動制御信号により生じる回転量を相殺する回転量を加えることで静止する前記表示部に、前記報知信号を出力することを特徴とする請求項2から請求項5のうちのいずれか1項記載の自動運転情報報知装置。
- 前記情報生成部は、舵輪の回転開始時、回転終了時、回転方向及び回転速度を、舵輪の動作情報として生成することを特徴とする請求項1から請求項6のうちのいずれか1項記載の自動運転情報報知装置。
- タイヤと舵輪との間での回転力の切り離しを行う回転力切り離し機構に対して切り離し制御信号を出力する切り離し制御部を備えることを特徴とする請求項1から請求項7のうちのいずれか1項記載の自動運転情報報知装置。
- 前記切り離し制御部は、
外周面に軸方向に沿った溝が形成され、舵輪が固定された第1ステアリング軸と、
前記第1ステアリング軸と同軸上に設けられて外周面に軸方向に沿った溝が形成され、タイヤの転舵と相互に連動して回転する第2ステアリング軸と、
前記第1ステアリング軸の溝が形成された外周面及び前記第2ステアリング軸の溝が形成された外周面に噛み合うように、内周面に溝が形成され、前記第1ステアリング軸及び前記第2ステアリング軸に沿って移動する筒状部材とを有する前記回転力切り離し機構に対して、
前記切り離し制御信号を出力して、前記筒状部材を移動させることを特徴とする請求項8記載の自動運転情報報知装置。 - 前記取得部は、タイヤの転舵角情報を取得することを特徴とする請求項1から請求項9のうちのいずれか1項記載の自動運転情報報知装置。
- 前記取得部は、舵輪の回転角情報を取得することを特徴とする請求項1から請求項10のうちのいずれか1項記載の自動運転情報報知装置。
- 舵輪の回転角がタイヤの転舵角と対応していない状態で自動運転から手動運転に切り換わった場合、
前記舵輪駆動制御部は、手動運転時において舵輪の操作が行われないときに、舵輪の回転角がタイヤの転舵角に対応するように舵輪を回転させる駆動制御信号を出力することを特徴とする請求項1から請求項11のうちのいずれか1項記載の自動運転情報報知装置。
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