JP2000170553A

JP2000170553A - 自動車用運転操作装置

Info

Publication number: JP2000170553A
Application number: JP35232998A
Authority: JP
Inventors: Mitsuaki Hagino; 光明萩野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-12-11
Filing date: 1998-12-11
Publication date: 2000-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】駐車運転時におけるジョイスティックを用い
た運転操作装置の操作性を向上させること。【解決手段】操作量検出手段で検出された操作量と、
車両走行状態検出手段で検出された車両状態に応じて、
車両の駆動力発生手段、制動力発生手段、及び、操舵機
構ヘ指令値を出力する制御手段とを有する自動車用運転
操作装置において、駐車運転を判定する駐車運転判定手
段によって駐車モードと判定された場合に、ジョイステ
ィック３における加減速を制御する操作方向への回転を
段階的に制限する制限手段を設ける構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車など走行機
械の運転装置に係り、さらには、アクセル、ブレーキ、
操舵の入力装置として、いわゆるジョイスティックを備
えた運転操作装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車など走行機械における操
舵装置としてはステアリングホイールが用いられている
が、例えば特開平８−３４３５３号公報に開示されてい
る車両用操舵装置のごとく、シートアームレストやイン
スツルメントパネルなど車体内装部品に一端を回転自由
に支持された棒状部材を運転者が操作した角度を入力値
とする、いわゆるジョイスティックと呼ばれる入力手段
を操舵の操作手段として用いる運転操作装置が知られて
いる。

【０００３】さらには、特開平９−３０１１９３号公報
に開示されている操作装置のごとく、操舵だけでなく、
前後、左右の２軸方向のレバー回転を入力することによ
り、アクセル、ブレーキの加減速操作と、操舵操作と
を、同時に入力するものも知られている。

【０００４】これらジョイスティックによれば、運転者
は片手で操作可能となり、ステアリングホイールなどの
従来の運転操作装置に比べて操作量が小さく、運転者の
操作負荷が大幅に低減できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の運転操作装置によると、車庫入れや縦列駐車
での後退時に、操作しづらい場合があった。通常のジョ
イスティックは、加減速の操作方向を車両の進行方向
に、操舵入力方向を車両の進行方向に対して垂直の方向
に設定してあるため、加減速入力を一定にしながら操舵
入力を行う場合には、可能な限り精度良く車両の横方向
に水平な方向へ操作する必要がある。ところが、駐車運
転時には、運転者は後方や左右に視線や身体を向けて確
認しながらの操作が必要なため、車両横方向を認知しに
くい。従って、加減速の入力を一定に保ちながら操舵の
みの操作をしたい場合でも、斜めに操作をしてしまう場
合があった。

【０００６】また、駐車の操作は、車速を極低速で微調
整しながら、左右へ大きく操舵する必要があり、前後、
左右の操作量の差が激しい。このため、加減速と操舵の
操作を同時に行うには、操舵操作が加減速操作に影響し
ないよう細心の注意を払いながら操作しなければなら
ず、精神的な負荷が大きい。

【０００７】本発明は、従来の操作装置における上述の
ごとき課題に鑑みてなされたものであり、本発明が解決
しようとする主要な課題は、駐車運転時におけるジョイ
スティックを用いた運転操作装置の操作性を向上させる
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、請求項１に記載の第１の発明では、２つ
の独立した回転方向へ既定範囲角度内で枢動可能なジョ
イスティックと、該ジョイスティックに対する運転者の
操作量を検出する操作量検出手段と、車速、横加速度、
ヨー角速度など車両の走行状態を検出する車両走行状態
検出手段とを有し、前記操作量検出手段で検出された操
作量と、前記車両走行状態検出手段で検出された車両状
態に応じて、車両の駆動力発生手段、制動力発生手段、
及び、操舵機構ヘ指令値を出力する制御手段とを有する
運転操作装置において、駐車運転を判定する駐車運転判
定手段によって駐車モードと判定された場合に、前記ジ
ョイスティックにおける加減速を制御する操作方向への
回転を段階的に制限する制限手段を設けたことを特徴と
する自動車用運転操作装置とした。

【０００９】また、請求項２に記載の第２の発明では、
第１の発明による自動車用運転操作装置において、前記
制限手段として、前記制御手段からの指令値に応じ、加
減速方向の回転軸へ操作方向と逆向きの回転力を与える
電動モータを用い、前記車両走行状態検出手段によって
検出される車両状態に応じて、前記電動モータへの制御
指令の特性を変更することを特徴とした。

【００１０】また、請求項３に記載の第３の発明では、
第１の発明による自動車用運転操作装置において、前記
駐車運転判定手段によって駐車モードと判定された場合
に、前記車両走行状態検出手段で検出された車両状態か
ら演算される走行抵抗と、クリープ力との差から算出さ
れる停止状態を維持するための減速操作量をもとに、前
記電動モータへの制御指令値特性を変更することを特徴
とした。

【００１１】また、請求項４に記載の第４の発明では、
第１の発明による自動車用運転操作装置において、前記
ジョイスティックの軸に操作力を加えない状態では、車
両が停止状態となるように、前記駆動力発生手段、かつ
／または、前記制動力発生手段への指令値を演算するこ
とを特徴とした。

【００１２】また、請求項５に記載の第５の発明では、
第１の発明による自動車用運転操作装置において、前記
駐車運転判定手段によって駐車モードと判定された場合
に、加減速方向の操作量に応じた車速を段階的に変更す
るよう、前記駆動力発生手段、かつ／または、前記制動
力発生手段への指令値を演算することを特徴とした。

【００１３】さらに、請求項６に記載の第６の発明で
は、第１の発明による自動車用運転操作装置において、
前記制限手段として、前記ジョイスティックの軸上の突
起と、該突起と勘合し、車両の横方向と平行な複数の溝
を有するガイド板とから構成されることを特徴とした。

【００１４】以下、本発明の作用を説明する。第１の発
明によれば、駐車運転時には、加減速方向への回転が段
階的に制限されるので、運転者はジョイスティックから
受ける反力によって加減速量を認知しやすいだけでな
く、加減速の反力特性は車両の横方向に平行な抵抗とな
るため、操舵の方向を認知しやすく、操舵操作を円滑に
実行することが可能となる。

【００１５】また、第２の発明によれば、電動モータを
用いて加減速方向の反力特性を段階的に制御し、その制
御特性を路面状況に応じて最適な特性に変更することが
できるので、勾配や段差など走行抵抗に差があっても安
定した操作が可能となり、運転者の加減速操作負荷を軽
減できる。

【００１６】また、第３の発明によれば、駐車運転判定
手段によって駐車モードと判定された場合に、停止状態
を維持するための加減速操作量をもとに、前記電動モー
タへの制御指令値特性を変更するので、路面状態に応じ
て最適な制御特性に可変することができ、操作性が向上
する。

【００１７】また、第４の発明によれば、ジョイスティ
ック軸に操作力を加えない状態では、車両が停止状態と
なるように、前記駆動力発生手段、かつ／または、前記
制動力発生手段への指令値を演算するので、車両の停止
操作に対する運転者の負荷を大幅に軽減することが可能
となる。

【００１８】また、第５の発明によれば、駐車運転判定
手段によって駐車モードと判定された場合に、加減速方
向の操作量に応じた車速を段階的に変更するよう、前記
駆動力発生手段、かつ／または、前記制動力発生手段へ
の指令値を演算するので、加減速操作の微調整が不要と
なり、駐車時の操作負荷が大幅に軽減される。

【００１９】さらに、第６の発明によれば、ジョイステ
ィック軸上の突起と、ガイド板上の溝との勘合によっ
て、加減速操作が確実に段階的となるとともに、車両の
横方向が認知しやすくなるため、操舵操作を安定させる
ことができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明による自動車運転操
作装置の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明す
る。（第１の実施の形態）図１は、本発明による自動車運転
操作装置の第１の実施の形態を示す基本構成図である。

【００２１】まず、図１を用いて構成を説明する。１
は、本発明の操舵装置を制御する制御手段であり、後述
する加減速操作量検出手段６、操舵量検出手段８、車速
検出手段１０、車輪速度検出手段１１、横加速度検出手
段１２、ヨー角速度検出手段１３からの入力信号から、
最適な加速量（アクセル開度）、ブレーキ制御量、操舵
量を決定し、各々アクセル駆動手段４、ブレーキ駆動手
段５、ステアリング駆動手段２へ制御信号を出力する。
また同時に、加減速操作反力発生手段７、操舵反力発生
手段９へ、前述の各入力信号から演算される最適な反力
特性となるための制御信号を出力する。

【００２２】２は、ステアリング駆動手段であり、車両
の転舵輪を転舵するピニオンギア１４と同軸上に取り付
けられた減速ギアを駆動する駆動モータと該モータを駆
動す駆動回路からなる。制御手段１からの転舵指令値に
相当する電圧値を駆動回路が受信し、モータを駆動する
と、該転舵用モータの回転がピニオンギア１４と勘合す
るラック軸と連結したタイロッド１５を介して直線運動
に変換され、タイロッド１５の先端両端に契合された一
対のナックルアーム１６，１７によって前輪をキングピ
ン１８，１９まわりの回転として転舵する。

【００２３】３は、乗員の運転操作を入力するジョイス
ティックであり、車体内装部品に一端を回転自由に鉛直
状態を中立位置として支持された棒状部材であり、詳細
な機構については後述する。なお、本実施の形態では、
運転者の右手で操作しやすいように、操作する乗員身体
の鉛直中心面に対して右側にジョイスティックが位置す
る場合について述べる。ただし、以後説明する事項は全
て、左右を入れ換えるだけで、左手で操作する位置にジ
ョイスティックを設置する場合にも適用できる。

【００２４】４は、制御手段１からの出力信号に応じ
て、駆動力発生手段である車両エンジンＥのスロットル
開度を制御するアクセル駆動手段である。

【００２５】５は、制御手段１からの出力信号に応じ
て、制動力発生手段である車両のブレーキ駆動機構Ｂを
制御するブレーキ駆動手段である。

【００２６】６，８は、乗員がジョイスティック３を介
して入力する加減速操作量及び操舵量を検出するための
加減速操作量検出手段及び操舵量検出手段である角度セ
ンサであり、制御手段１が、既定のサンプリング時間毎
に本センサの出力値を入力することによって、現時点の
加減速操作量及び操舵量を認識する。

【００２７】７，９は、ジョイスティック３を介して運
転者へ加減速操作反力及び操舵反力を付与するための操
舵反力発生手段で、ジョイスティック３のスティック軸
に連結された電動モータとモータ駆動回路からなり、制
御手段１から送信される電力に応じたトルクを発生す
る。

【００２８】１０，１１，１２，１３は、車両の走行速
度を検出するための車速検出手段、各車輪の回転速度を
検出する車輪速度検出手段、車両に作用する横加速度を
検出する横加速度検出手段、及び、車両のヨー角速度を
検出するヨー角速度検出手段であり、各検出信号を制御
手段１へ出力し、制御手段１で変換することにより、車
速、車輪回転速度、横加速度、ヨー角速度を認識する。

【００２９】次に、ジョイスティック３の機構を、図２
の概略図を用いて説明する。ジョイスティック軸２１に
は、破線で示したケースの外側に運転者が握って操作力
を伝える握り部２０を備え、ケース内部で、加減速方向
動作軸２２及び操舵方向動作軸２３の中央で鉛直方向に
設けられた長孔２４，２５の内側面に、軸表面を接触さ
せて貫通している。加減速方向動作軸２２と操舵方向動
作軸２３とは、鉛直上方からみて互いに直交する方向に
設置されており、加減速方向動作軸２２は車両の横方向
と平行、操舵方向動作軸２３は車両の縦（進行）方向と
平行となっている。

【００３０】運転者が、前側、後側へジョイスティック
３を倒すと、加減速方向動作軸２２が同期して回転し、
この回転量を加減速方向動作軸２２と同軸に設置した加
減速操作量検出手段６によって検出し、前述の制御手段
１へ加減速操作量として出力する。また、加減速方向動
作軸２２上には、制御手段１からの指令値によって、加
減速方向の反力を伝達するための反力発生機構として、
加減速反力発生用モータ２６と加減速軸用減速機構２７
を備える。

【００３１】同様に、右側、左側へジョイスティック３
が倒されると、操舵方向動作軸２３が同期して回転し、
この回転量を操舵方向動作軸２３と同軸に設置した操舵
量検出手段８によって検出し、前述の制御手段１へ操舵
量として出力する。また、操舵方向動作軸２３上には、
制御手段１からの指令値によって、操舵反力を伝達する
ための反力発生機構として、操舵反力発生用モータ２８
と操舵軸用減速機構２９を備える。

【００３２】以上の構成に基づく本発明の第１の実施の
形態の動作を、図３〜５に示すフローチャートに従って
説明する。

【００３３】制御手段１が運転者の操作入力を検出し、
車両の運動制御量を決定するためのジョイスティック入
力処理割り込みルーチンを開始すると、まず、ステップ
Ｓ１０１で、ジョイスティックからの操舵操作量θと、
加減速操作量αを読み込む。

【００３４】次に、ステップＳ１０２では、目標舵角φ
と、操舵反力

【００３５】

【数１】

【００３６】を演算する舵角演算処理を、後述する図４
に示すフローチャートに従って実施する。

【００３７】ステップＳ１０３では、目標加減速量（ス
ロットル開度Ｘｔ、ブレーキ駆動量Ｂｔ）、加減速操作
反力

【００３８】

【数２】

【００３９】を演算する処理を、後述する図５に示すフ
ローチャートに従って実施する。

【００４０】ステップＳ１０４では、ステップＳ１０
２，Ｓ１０３で決定された指令値を、各モータ駆動回路
へ出力し、車両運動及びジョイスティック反力を制御す
る。

【００４１】続いて、ステップＳ１０２の処理を、図４
に示すフローチャートに基づき詳述する。まず、ステッ
プＳ２０１では、各検出手段から車両の走行状態を入力
する。すなわち、車速検出手段、横加速度検出手段、ヨ
ー角速度検出手段の入力値を、順に、車速Ｖｃａｒ、横
加速度Ｇ、ヨー角速度ｒとして読み込む。

【００４２】ステップＳ２０２では、操舵操作量（操舵
角）θから、基準目標舵角φ０を算出する。算出には、
図６に示す関係を用いる。すなわち、操舵角θが大きい
ほど目標舵角φ０が大きくなる略二次曲線の関係を用い
る。目標舵角を操舵角が大きいほど非線形的に大きくす
るのは、操舵角が大きい位置ほど、人間の旋回性の期待
値が大きくなるからである。

【００４３】次に、ステップＳ２０３では、車速Ｖｃａ
ｒから、車速による目標舵角の補正係数φｖを算出す
る。算出には、図７に示す関係を用いる。すなわち、車
速Ｖｃａｒが高いほど舵角は小さくなる関係に設定す
る。これは、高速ほど伝達比を小さくして高速安定性を
重視し、低速では伝達比を大きくして車庫入れなどの取
り回し性能の向上をねらっている。

【００４４】ステップＳ２０４では、ステップＳ２０
２，Ｓ２０３で算出された基準目標舵角φ０と補正係数
φｖから、目標舵角φを φ＝φｖ×φ０として算出する。

【００４５】次に、ステップＳ２０５では、操舵反力の
基準目標値Ｒｆ０を、図８に示す関係から算出する。す
なわち、目標の値が大きくなるほど反力の大きさが大き
くなる関係とする。ここでは、操舵を右方向に向かって
切る場合と、左方向に向かって切る場合とで、ヒステリ
シスをもたせ、逆向きに切ろうとする場合の反力を大き
くし、操縦安定性を向上させることをねらっている。ま
た、反力算出の基準として目標舵角φを用いているの
で、右へ切る場合でも左へ切る場合でも、目標舵角が同
じ場合には同じ基準反力とすることで、車輪の転舵速度
に対する操舵反力の変化率が同じになる。

【００４６】ステップＳ２０６では、横加速度Ｇの値を
もとに反力補正係数Ｒｆｇの値を、図９に示す関係を用
いて算出する。図９に示すように、横加速度Ｇの値が大
きいほど基準反力が大きくなるように設定し、限界加速
度Ｇｍａｘの値近傍で限界であることを乗員に教示する
ために操舵反力を減少させる。ここで、Ｇｍａｘは、そ
の時点での車速Ｖｃａｒ、ヨー角速度ｒ、横加速度Ｇか
ら予測される路面摩擦係数に応じて決定する値である。

【００４７】図９の特性に基づけば、Ｇｍａｘの限界域
よりもかなり小さい常用域においては、横加速度Ｇが大
きいほど大きな反力となるため、同一旋回半径であれば
車速が大きいほど反力が大きくなり、同一車速であれば
旋回半径が小さいほど大きい反力となる。すなわち、走
行条件が厳しいほど操舵反力が大きくなるという車両の
走行状態に応じて違和感のない反力特性となる。

【００４８】また、従来のステアリングホイールを用い
る操舵装置の場合は、どれだけ操舵したかをステアリン
グホイールをどれだけ回転させたかで判断している割合
が大きいが、本発明の対象とするジョイスティックのよ
うに、操舵量と実際の車輪転舵角の比率が変化する操舵
装置では、走行状態に応じて同じ操舵量でも前輪切れ角
が変化するため、操舵量だけで判断することが困難とな
る。そこで、前述のように横加速度Ｇを基準に操舵反力
を走行状態に応じて変化させれば、この操舵反力をもと
に車両挙動とのずれを操舵操作にフィードバックすれば
良いことになり、操作性が向上する。

【００４９】ステップＳ２０７では、ステップＳ２０
５，Ｓ２０６で算出した値から、目標操舵反力

【００５０】

【数３】の値を、

【００５１】

【数４】

【００５２】として算出する。

【００５３】次に、図５に示すフローチャートを用い
て、図３のステップＳ１０３の目標加減速量の演算処理
について詳述する。まず、ステップＳ３０１では、操舵
角処理と同様に車両状態として、車速Ｖｃａｒ、横加速
度Ｇ、ヨー角速度ｒを読み込む。

【００５４】次に、ステップＳ３０２で、駐車モードか
どうかを判定する。駐車モードの判定には、停車後、シ
フトレバーをリバースに入れるなどの運転者の操作から
予測する方法と、ジョイスティック上あるいはインスツ
ルメントパネル上に設けた駐車モードスイッチのオン・
オフ操作によって切り替える方法が考えられるが、本実
施の形態では、後者のスイッチのオン・オフ操作によっ
て判定する手法をとる。すなわち、運転者が駐車モード
スイッチをオン状態にしている場合を駐車モード、オフ
の状態を通常モードと判定する。ただし、ステップＳ３
０１で読み込まれた車両状態から、Ｖｃａｒ＞Ｖｐ０、
Ｇ＞Ｇｐ０、ｒ＞ｒｐ０の条件中いずれかに当てはまる
ような車両状態では、駐車モードスイッチがオン状態で
も通常モードとする。つまり、各検出量が既定値以上、
すなわち、高速あるいは急旋回の状態で駐車モードスイ
ッチを押しても、駐車モードとは判定しないよう設定す
ることによって、安全性を高める。本ステップで駐車モ
ードと判定された場合にはステップＳ３０３へ、通常モ
ードと判定された場合にはステップＳ３０４へ移行す
る。ここで、Ｖｐ０，Ｇｐ０，ｒｐ０は、それぞれ車
速、横加速度、ヨー角速度が、駐車運転において通常取
り得ると予測される最大値であり、これらの値のうちい
ずれかを越えれば、通常の安全な範囲内での運転状況に
ないと判断できる。例えば、Ｖｐ０＝１０（ｋｍ／
ｈ）、Ｇｐ０＝０．１、ｒｐ０＝１０（ｄｅｇ／ｓ）と
いった値を用いる。

【００５５】ステップＳ３０３では、次ステップＳ３０
４で用いられるパラメータΔＳを算出する。ΔＳは、図
１０に示すように、駐車モードで加減速操作の中立位置
をずらす量である。すなわち、例えば平地の場合には、
駐車モードでは中立位置を加速側にずらすことによっ
て、ジョイスティック軸が直立した状態では、わずかに
ブレーキを掛けた状態に保つ。ブレーキストローク量
は、先の車両状態と、入力から道路の勾配などの走行抵
抗を推測することによって決定する。つまり、クリープ
による駆動力をＴｃ、走行抵抗をＤｖとすると、車速を
０に保つための力の釣り合いの式

【００５６】

【数５】

【００５７】を逆に解いた

【００５８】

【数６】

【００５９】から、図１０（ａ）に示すグラフの縦軸切
片を求め、通常モードから駐車モードへのオフセット量
ΔＳを算出する。ここで、Ｄｖは、本ステップの既定サ
イクル前から現在までのスロットル開度、ブレーキスト
ローク量、車速と、あらかじめ定められている車両モデ
ルから予測する。

【００６０】ステップＳ３０３で算出されたΔＳを用い
て、次のステップＳ３０４では、図１０に示す特性か
ら、駐車モードと通常モードの各モードに応じ、目標と
なる加減速量（スロットル開度Ｘｔ、ブレーキストロー
ク量Ｂｓ）を算出する。

【００６１】ステップＳ３０５では、図１０（ｂ）に示
す加減速操作量と目標加減速操作反力との関係を用い
て、目標加減速反力

【００６２】

【数７】

【００６３】を算出する。ここでは、図１０に示すよう
に、駐車モードでは、停止状態から加速側へ３段階、減
速側へ１段階と、段階的に反力特性を変化させるように
設定する。このような特性とすれば、例えばストローク
Ｓ₀の位置では、車両の進行方向に向かう力を常に受け
るため、あたかも車両横方向と平行な段差や壁面がある
ような抵抗を感じる。従って、この抵抗に沿って転舵操
作を行えば、クリープ程度の加速を維持しながら大きな
転舵を容易に実現でき、加減速を微調整するための操作
負荷が軽減される。もし、段差乗り越え等、さらに加速
が必要な場合には、前述のＳ₀位置での反力に打ち勝つ
力で再び壁のような反力を感じるＳ₁までストロークさ
せれば良い。Ｓ₁でも加速が足りない場合は更にＳ₂へ
とストロークさせ、その後は通常モードと同様の関係で
反力を増加させる。

【００６４】また、駐車モードでは、加速はクリープの
みで、ブレーキ力を周期的に抜きながら車速を調整する
操作を行うことが度々あるが、第１の実施の形態では、
Ｓ_B〜Ｓ₁の範囲での操作が、この状態に相当する。こ
の領域でブレーキを強く掛ける場合は、Ｓ_Bに向かって
一気にストロークさせればよく、Ｓ_B〜Ｓ₀の間隔は手
首を折る程度の小さな量で、しかも、Ｓ_Bの位置でも前
述したようにあたかも壁に当たる感覚が伝わるため、Ｓ
_Bの位置まで躊躇することなくジョイスティックを倒す
ことができ、ブレーキ操作が遅れることが少なくなる。

【００６５】また、加減速ストローク位置をＳ_B，
Ｓ₀，Ｓ₁，Ｓ₂に固定した場合、運転者は、車両の横
方向に平行な壁に沿った反力を感じるため、結果的に操
舵方向を認知しやすくなる。

【００６６】以上、詳細に説明してきたように、第１の
実施の形態の動作によれば、駐車モードにおいて、加減
速方向の反力を段階的に変化させることにより、運転者
は加減速操作の目標を立てやすくなる。これによって、
加減速操作の負荷が減り、操作量の大きい操舵操作に集
中することができるとともに、操舵の方向を認知しやす
くなり、駐車時の操作性を向上させることが可能とな
る。

【００６７】（第２の実施の形態）次に、本発明による
自動車運転操作装置の第２の実施の形態について説明す
る。第２の実施の形態は、図５に示す加減速量演算ルー
チンにおける加減速量（ステップＳ３０４）と目標加減
速反力（ステップＳ３０５）の演算方法が、第１の実施
の形態と異なっている。

【００６８】すなわち、図１１に示すように、第２の実
施の形態では、加減速操作量αからスロットル開度とブ
レーキ操作量を直接算出するのではなく、まず、目標車
速Ｖｏｂを求め、Ｖｏｂと現車速Ｖｃａｒの値を元にフ
ィードバック制御によって車速がＶｏｂとなるようスロ
ットル開度とブレーキ操作量を決定する。Ｖｏｂとして
は、図１１に示したように、Ｖｏｂ＝０（α＜０）Ｖｏｂ＝Ｖ₀ （０≦α＜Ｓ₀）Ｖｏｂ＝Ｖ₁ （Ｓ₀≦α＜Ｓ₁）Ｖｏｂ＝Ｖ₂ （Ｓ₁≦α＜Ｓ₂）Ｖｏｂ＝Ｋｖ・α （Ｓ₂≦α）とし、Ｖ₀，Ｖ₁，Ｖ₂の値としては、例えば、３ｋｍ
／ｈ，６ｋｍ／ｈ，９ｋｍ／ｈといった１０ｋｍ／ｈ以
下の極低速とする。

【００６９】また、加減速操作反力は、第１の実施の形
態と同様、０，Ｓ₀，Ｓ₁，Ｓ₂を境界として、図１１
に示すように段階的に変化させることにより、どの車速
を選択しているかを運転者が認知しやすくする。

【００７０】ここで、ブレーキ側の操作は、ジョイステ
ィック軸の鉛直位置から減速側方向に戻せば、通常の減
速度でブレーキが効くように設定する。しかしながら、
急ブレーキを掛けたい状況もあるため、鉛直状態から、
さらに反力に打ち勝つ力で、減速側へ少量ストロークさ
せることによって、ブレーキの作動圧を高めることが可
能なように、図１１（ａ）のグラフに示す特性に目標ブ
レーキ圧を設定する。

【００７１】なお、図１１（ａ），（ｂ）に示す２つの
グラフは、駐車モード時のみの特性であり、通常モード
の際には、第１の実施の形態の説明で用いた図１０
（ａ）に示す加減速量と加減速操作量の関係を用いて、
加減速量が演算される。

【００７２】以上のように設定することにより、第２の
実施の形態では、駐車モードでの加減速操作入力値を車
速入力とすることにより、運転者は加減速の微調整をす
る必要が無くなり、操作負荷が軽減される。さらに、設
定速度が高いほど大きな反力を感じるように段階的に操
作反力を増加させているので、現在の設定速度を認知し
やすく、第１の実施の形態と同様に、車両の横方向と平
行に障害物が存在するような反力を感じるため、操舵方
向も認知しやすく、一定速での操舵が確実に実施でき
る。

【００７３】（第３の実施の形態）次に、本発明による
自動車運転操作装置の第３の実施の形態について説明す
る。第３の実施の形態は、ジョイスティック機構の他の
構成例である。以下、図１２を用いて説明する。

【００７４】図１２は、図２のジョイスティックケース
（破線表示）内部で、ジョイスティック軸２１の中心線
を通り、車両の縦方向に平行な平面で切った断面図であ
る。ジョイスティック軸２１の根元付近には、下端が球
状の制御棒３０、止めネジ３１、ソレノイドコイル３
２、バネ３３が内装されており、制御棒３０の軸部分は
磁性体である。駐車モードスイッチ（不図示）のオンに
よって、図５のステップＳ３０２で駐車モードと判定さ
れた場合には、ソレノイド電流の印加により、制御棒３
０に鉛直下向きの力が加えられる。図１２は、印加電流
が流れ、制御棒３０が押し下げられた状態を示してい
る。

【００７５】印加電流が解除されると、バネ３３の反発
力によって、制御棒３０の先端はジョイスティック軸２
１の下端高さまで引き込まれる。

【００７６】さらに、制御棒３０の先端は、ソレノイド
電流オン状態ではガイド溝３５を備えたガイド板３４に
接触しており、ガイド板３４は、操舵方向動作軸２３の
回転と同期して回転するよう、操舵方向動作軸２３に固
定されている。ガイド溝３５は、加減速方向動作軸２２
と平行に設けられている。

【００７７】以上説明してきた機構により、運転者が駐
車モードスイッチを押すと、ジョイスティック先端がガ
イド溝に接触し、車両横方向への操作では通常モードと
差異は無いが、縦方向への操作時には、複数あるガイド
溝の境界を越えるたびに抵抗力を感じる。従って、加減
速操作時には、溝を越える回数によって操作量を認知し
やすくなると共に、加減速量を固定したまま操舵操作の
みを実施したい場合には、ガイド溝から受ける抵抗力が
車両の横方向と平行なため、正確に操舵のみの操作が実
現できる。

【００７８】なお、第３の実施の形態では、ガイド溝を
５個に設定したが、これに固定されるものではなく、ジ
ョイスティックの可動範囲、サイズなど、適用物の特性
に応じて溝の数あるいは寸法が変更されても同様の効果
を実現できることは言うまでもない。

【００７９】第３の実施の形態では、第１及び第２の実
施の形態で言及した制御手段１の動作については説明し
ていないが、制御手段１の動作と第３の実施の形態の機
構を組み合わせることによっても、本発明の目的を達成
できる。

【００８０】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、駐車モードの場合には、加減速方向への回転が
段階的に制限されるので、運転者はジョイスティックか
ら受ける反力によって加減速量を認知しやすいだけでな
く、加減速の反力特性は車両の横方向に平行な抵抗とな
るため、操舵の方向を認知しやすく、操舵操作を円滑に
実行することが可能となり、駐車時の操作性を向上する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動車用運転操作装置の基本構成
を示す構成図である。

【図２】第１及び第２の実施の形態におけるジョイステ
ィック機構を示す概略図である。

【図３】第１の実施の形態の動作を示すフローチャート
である。

【図４】第１の実施の形態の動作を示すフローチャート
である。

【図５】第１の実施の形態の動作を示すフローチャート
である。

【図６】第１の実施の形態において、ジョイスティック
の操作量と各制御量の関係を示す特性図である。

【図７】第１の実施の形態において、ジョイスティック
の操作量と各制御量の関係を示す特性図である。

【図８】第１の実施の形態において、ジョイスティック
の操作量と各制御量の関係を示す特性図である。

【図９】第１の実施の形態において、ジョイスティック
の操作量と各制御量の関係を示す特性図である。

【図１０】第１の実施の形態において、ジョイスティッ
クの操作量と各制御量の関係を示す特性図である。

【図１１】第２の実施の形態において、車速と目標舵角
補正係数の関係を示す特性図である。

【図１２】第３の実施の形態におけるジョイスティック
機構を示す概略図である。

【符号の説明】

１制御手段２ステアリング駆動手段３ジョイスティック４アクセル駆動手段５ブレーキ駆動手段６加減速操作量検出手段７加減速操作反力発生手段８操舵量検出手段９操舵反力発生手段１０車速検出手段１１車輪速度検出手段１２横加速度検出手段１３ヨー角速度検出手段１４ピニオンギア１５タイロッド１６，１７ナックルアーム１８，１９キングピン２０握り部２１ジョイスティック軸２２加減速方向動作軸２３操舵方向動作軸２４，２５孔２６加減速反力発生用モータ２７加減速軸用減速機構２８操舵反力発生用モータ２９操舵軸用減速機構３０制御棒３１止めネジ３２ソレノイドコイル３３バネ３４ガイド板３５ガイド溝Ｂブレーキ駆動機構Ｅ車両エンジン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０５Ｇ 9/047 Ｇ０５Ｇ 9/047 // Ｂ６２Ｄ 101:00 111:00 137:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２つの独立した回転方向へ既定範囲角度
内で枢動可能なジョイスティックと、該ジョイスティッ
クに対する運転者の操作量を検出する操作量検出手段
と、車速、横加速度、ヨー角速度など車両の走行状態を
検出する車両走行状態検出手段とを有し、前記操作量検
出手段で検出された操作量と、前記車両走行状態検出手
段で検出された車両状態に応じて、車両の駆動力発生手
段、制動力発生手段、及び、操舵機構ヘ指令値を出力す
る制御手段とを有する運転操作装置において、駐車運転を判定する駐車運転判定手段によって駐車モー
ドと判定された場合に、前記ジョイスティックにおける
加減速を制御する操作方向への回転を段階的に制限する
制限手段を設けたことを特徴とする自動車用運転操作装
置。
【請求項２】請求項１に記載の自動車用運転操作装置
において、前記制限手段として、前記制御手段からの指令値に応
じ、加減速方向の回転軸へ操作方向と逆向きの回転力を
与える電動モータを用い、前記車両走行状態検出手段に
よって検出される車両状態に応じて、前記電動モータへ
の制御指令の特性を変更することを特徴とする自動車用
運転操作装置。
【請求項３】請求項１に記載の自動車用運転操作装置
において、前記駐車運転判定手段によって駐車モードと判定された
場合に、前記車両走行状態検出手段で検出された車両状
態から演算される走行抵抗と、クリープ力との差から算
出される停止状態を維持するための減速操作量をもと
に、前記電動モータへの制御指令値特性を変更すること
を特徴とする自動車用運転操作装置。
【請求項４】請求項１に記載の自動車用運転操作装置
において、前記ジョイスティックの軸に操作力を加えない状態で
は、車両が停止状態となるように、前記駆動力発生手
段、かつ／または、前記制動力発生手段への指令値を演
算することを特徴とする自動車用運転操作装置。
【請求項５】請求項１に記載の自動車用運転操作装置
において、前記駐車運転判定手段によって駐車モードと判定された
場合に、加減速方向の操作量に応じた車速を段階的に変
更するよう、前記駆動力発生手段、かつ／または、前記
制動力発生手段への指令値を演算することを特徴とする
自動車用運転操作装置。
【請求項６】請求項１に記載の自動車用運転操作装置
において、前記制限手段として、前記ジョイスティックの軸上の突
起と、該突起と勘合し、車両の横方向と平行な複数の溝
を有するガイド板とから構成されることを特徴とする自
動車用運転操作装置。