JP2000318587A - 自動車用運転操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ジョイスティックを用いた自動車用運転操作
装置において、ブレーキ操作フィーリングの向上と緊急
制動時のブレーキアシストの両立を図る。 【解決手段】 ジョイスティックの加減速方向動作軸２
２まわりの動きを強制的に規制するストッパ２６にかか
る負荷を加減速操作力検出手段１０で検出し、前記負荷
が設定値以上の時に緊急状態であると判定し、検出され
た操作トルクの変化率と車速に応じて適切な制動補助力
を制動力発生手段に出力する構成とした。

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
械の運転装置に関し、更にはアクセル、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
運転操作装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平９−３０１１９３号公報に開示さ
れている操作装置の如く、前後、左右の２軸方向のレバ
ー回転角を、それぞれ、加減速操作と操舵操作の入力値
とする、いわゆる、ジョイスティックとよばれる運転操
作装置が知られている。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、運転者の身体負荷が大幅に低減されることが期待で
きる。通常ジョイスティックには、手を離すなどして操
作力を解除すると、中立位置へ復帰するために既定の操
作反力が付与されている。反力生成手段は、バネなどの
機械式によるものや、モータによる電気式が考えられる
が、いずれの場合も操作角が大きいほど反力を大きくす
ることによって、大きな出力（加速、または減速）を期
待する場合には大きい反力が生じるような構成となって
いる。これは、運転者に操作量をフィードバックする効
果もあり、運転者は反力によってどの程度操作したかを
感じることができる。また一方で、緊急時に運転者の制
動操作力を補助してブレーキの効きを向上させ、停止距
離を短縮させるための技術として、ブレーキアシストシ
ステムが提案されている（特開平７−７６２６７号公報
など）。この種のブレーキアシストシステムによれば、
運転者のブレーキ操作速度が既定値以上のときに、緊急
と判断し、ブレーキアシスト制御を開始するようになっ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来のジョイスティックを用いた運転操作装置に
よると、緊急制動時に以下に示す課題があった。緊急制
動時には、運転者は最大力で減速されることを期待し
て、可能な限り全力でスティックを倒すため、操作可能
な最大角に達するまで倒すことが予想されるが、操作反
力は減速度に応じて高くなるように設定されているた
め、最大角に近づくにつれて、反力は相当大きくなり、
力が弱い人や、何らかの理由で腕が最大ストロークに到
達できない姿勢を取っている場合には、最大ストローク
に達するまでに時間を要する可能性がある。そこで、前
述のブレーキアシストシステムをジョイスティックにも
適用して、操作速度が既定値以上の場合に緊急時と判定
してアシスト制御を開始することが容易に考えられる
が、ジョイスティックは、従来のブレーキペダルに比し
て、操作可能なストローク（角度）が短く、常に速い操
作が可能なため、緊急時と平常時の操作の区別が難し
い。また、平常時にはブレーキフィーリングを良くする
ために、ジョイスティックを速く操作しても急制動が掛
からないように、ブレーキ制御の出力信号には遅れを持
たせる必要があるが、ブレーキアシスト制御を開始する
条件を誤ると、操作者の意に反して急制動が掛かる可能
性が有る。本発明は、従来の操作装置における上述の如
き課題に鑑みてなされたものであり、ジョイスティック
を用いた運転操作装置において、平常時と緊急時の制動
操作の判別を確実かつ簡便に実施することにより、ブレ
ーキ操作フィーリングの向上と緊急制動時のブレーキア
シストを両立することが可能な自動車用運転操作装置を
提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明請求項１記載の自動車用運転操作装置で
は、車室内に固定された軸まわりに回転可能なジョイス
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、及び、制動力発生手段
への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、前記ジョイスティックの回転軸まわりの動き
を強制的に規制する回転規制手段を有し、該回転規制手
段にかかる負荷を検出する規制負荷検出手段と、該負荷
が設定値以上の時に緊急状態であることを判定する緊急
判定手段と、を有することを特徴とする。請求項２記載
の発明では、請求項１記載の自動車用運転操作装置にお
いて、前記回転規制手段は、制動力発生手段への指令値
を入力する操作を規制する側に取り付けたことを特徴と
する。請求項３記載の発明では、請求項１記載の自動車
用運転操作装置において、前記回転規制手段は、前記ジ
ョイスティックの回転軸に設けられた突起と、車体へ直
接、または、ジョイスティックケースなどを介して間接
的に固定された弾性体とから構成されることを特徴とす
る。請求項４記載の発明では、請求項１記載自動車用運
転操作装置において、前記回転規制手段は、ジョイステ
ィックの回転軸を電磁力によって制動可能な電磁ブレー
キであることを特徴とする。

【０００５】請求項５記載の発明では、請求項１記載の
自動車用運転操作装置において、前記規制負荷検出手段
は、前記回転規制手段によって回転が規制された状態
で、前記ジョイスティックの回転軸にかかる操作トルク
を検出することを特徴とする。請求項６記載の発明で
は、請求項１記載の自動車用運転操作装置において、前
記規制負荷検出手段は、前記回転規制手段によって回転
が規制されている状態の時間を計測することを特徴とす
る。請求項７記載の発明では、請求項１記載の自動車用
運転操作装置において、前記緊急判定手段において緊急
状態であると判定された場合、前記規制負荷検出手段か
らの検出値に応じた補正値によって、前記制動力発生手
段へ出力する制動力目標値を補正する補正手段を有する
ことを特徴とする。請求項８記載の発明では、請求項１
記載の自動車用運転操作装置において、前記緊急判定手
段において緊急状態であると判定された場合、前記規制
負荷検出手段からの検出値と、前記車両走行状態検出手
段によって検出された車両走行状態に応じた補正値によ
って、前記駆動力発生手段へ出力する駆動力目標値を補
正する補正手段を有することを特徴とする。請求項９記
載の発明では、請求項１記載の自動車用運転操作装置に
おいて、前記回転規制手段は、駆動力発生手段への指令
値を入力する操作を規制する側に取り付けたことを特徴
とする。

【０００６】

【作用】請求項１記載の発明によれば、回転規制手段に
よって規制されたジョイスティックの回転軸に掛かる負
荷によって緊急時の操作か否かを判定するため、確実に
緊急かどうかの判定を行うことが可能となり、平常時と
緊急時の制動性能をともに向上させることが可能とな
る。請求項２〜８記載の発明によれば、制動側への操作
を規制する回転規制手段によって回転軸が規制された
後、運転者が回転軸に加える操作トルク及び時間を検出
し、規定時間内に既定トルク以上の操作力が検出された
ときのみ緊急制動操作とみなして、検出された操作トル
クの変化率と車速に応じて、適切な制動補助力を制動力
発生手段に出力する。このため、ジョイスティックを用
いた運転操作装置であっても、緊急制動時に確実に適切
な制動力を発生させることができ、緊急時の制動距離を
向上させることが可能となる。請求項９記載の発明によ
れば、制動側への操作だけでなく、加速側への操作にお
いても、規制負荷を検出可能となるため、緊急制動が必
要な状況にもかかわらず、加速側へ誤操作された場合を
検出でき、意に反した急加速を最小限に抑止できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。 ＜実施の形態１＞図１は、実施の形態１の操舵装置を示
す基本構成図である。１は、本実施の形態の操舵装置を
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、加減速操作力検出手段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
反力持性となるための制御信号を出力する。

【０００８】前記ステアリング駆動手段２は、車両の転
舵輪を転舵するピニオンギア１５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駆動モータを駆
動する駆動回路からなる。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、駆動モータを駆
動すると、該駆動モータの回転がピニオンギア１５と嵌
合するラック軸と連結したタイロッド１６を介して直線
運動に変換され、タイロッド１６の両端に係合された一
対のナックルアーム１７，１８によって前輪をキングピ
ン１９，２０まわりの回転として転舵する。

【０００９】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３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３を設置する場合にも適用できる。

【００１０】前記アクセル駆動手段４は、制御手段１か
らの出力信号に応じて図示しない車両エンジンのスロッ
トル開度を制御するものである。前記ブレーキ駆動手段
５は、制御手段１からの出力信号に応じて図示しない車
両のブレーキ駆動機構を制御するものである。

【００１１】前記加減速操作量検出手段６及び操舵量検
出手段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角度センサ
であり、これらにより操作量検出手段を形成し制御手段
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。前記加減速操作反力発生手段７及び操舵
反力発生手段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もので
あり、ジョイスティック３のジョイ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とからなり、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。

【００１２】前記加減速操作力検出手段１０は、後述す
る回転規制手段であるストッパによってジョイスティッ
ク３の回転軸が規制された後、運転者が回転軸に加える
操作トルクを検出するためのものである。前記車速検出
手段１１は車両の走行速度を検出し、車輪速度検出手段
１２は各車輪の回転速度を検出する。前記横加速度検出
手段１３は車両に作用する横加速度を検出し、ヨー角速
度検出手段１４は車両のヨー角速度を検出する。これら
各検出手段１１，１２，１３，１４は車両走行状態検出
手段を形成し、該手段により検出された各検出信号を制
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。

【００１３】次に、ジョイスティック３の機構を図２，
３を用いて説明する。ジョイスティック軸２１は、波線
で示したジョイスティックケース３２の外側に運転者が
握って操作力を伝える握り部３０を備え、ジョイスティ
ックケース３２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穴の内
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は、鉛直上方からみて
互いに直行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）方向に平行となっている。

【００１４】運転者が、前側、後側ヘジョイスティック
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、
前記加減速操作反力発生手段７と加減速軸用減速機構２
４とを備える。

【００１５】また、図３は、加減速方向動作軸２２の加
減速操作反力発生手段７と逆側の端部のＳ３−Ｓ３断面
であり、Ｈ型でばね鋼弾性材料あるいはトーションバー
３１を介して、ジョイスティックケース３２に枢動可能
な状態で保持されている回転規制部材２９と接合してい
る。該回転規制部材２９は、図２に示されるようにジョ
イスティック軸２１が加減速方向に中立な状態で鉛直上
向きの突起部２８を有し、加速側、減速側へ回動した場
合に、突起部２８と接触し、回転規制部材２９の回転を
規制する一対のストッパ２６が、ジョイスティックケー
ス３２に固定されている。ストッパ２６は接触時の衝撃
を吸収するよう硬質ゴムなどの弾性材料からなる。回転
規制部材２９には、加減速操作トルクを検出する手段と
して前記加減速操作力検出手段１０が固定されており、
ストッパ２６によって回転が停止した後、さらにジョイ
スティック軸２１を回転させた場合の操作トルクを、回
転規制部材２９と加減速方向動作軸２２との回転角度差
としてエンコーダによって検出する。

【００１６】一方、右側、左側ヘジョイスティック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と同軸に設置した前記操
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、前記操舵反力発生手段
９と操舵軸用減速機構２５とを備える。

【００１７】以上の構成に基づく本実施の形態の動作を
図４のフローチャートに従って説明する。制御手段１は
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Ｓ４０１で、ジョイスティック
３からの操舵量θと、加減速操作量α、加減速操作トル
クτα及び各検出手段から車両の走行状態を、車速検出
手段１１、横加速度検出手段１３、ヨー角速度検出手段
１４、操舵量検出手段８の入力値を順に、車速Ｖｃａ
ｒ、横加速度Ｇ、ヨー角速度ｒ、操舵量θとして読み込
む。

【００１８】次に、Ｓ４０２で目標舵角φと、操舵反力
Ｒf φを演算する舵角演算処理を行う。まず、操舵量θ
から、基準目標舵角φ０を図５の特性から算出する。す
なわち、操舵量θの大きさが大きいほど基準目標舵角φ
０が大きくなる略２次曲線の関係を用いる。操舵量θが
大きいほど基準目標舵角φ０を略２次曲線の非線形的に
大きくするのは、操舵量θが大きい位置ほど人間が期待
する旋回性の期待値が大きくなるからである。次に、車
速Ｖｃａｒから、車速Ｖｃａｒによる目標舵角φの補正
係数φｖを図６の特性を用いて算出する。すなわち、車
速Ｖｃａｒが高いほど目標舵角φの補正係数φｖが小さ
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狙っている。そ
して、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。

【００１９】次に、目標操舵反力Ｒf を図８，９の特性
を用いて算出する。まず、基準目標操舵反力Ｒf φを図
７の関係から算出する。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。また、横
加速度Ｇの値をもとに操舵反力補正係数Ｒfgの値を図８
の関係を用いて算出する。図示するように、横加速度Ｇ
の値が大きいほど操舵反力補正係数Ｒfg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補正係数Ｒfgを減
少させる。ここで、Ｇｍａｘはその時点での車速Ｖｃａ
ｒ、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。図８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Ｖｃａｒが大きいほど反力が
大きくなり、同一車速であれば施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Ｒf φが大きくなるという車両の走行状態に応じて
違和感のない反力持性となる。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θ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θでも前輪切れ角が変化するため操舵量θ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Ｒf φを走行状態に応じて変化させ
れば、この操舵反力Ｒf φ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。

【００２０】目標操舵反力Ｒf の値を、図７，図８の特
性から算出された基準目標操舵反力Ｒf φと、操舵反力
補正係数Ｒfgから下式によって算出する。 Ｒf ＝Ｒfg×Ｒf φ 次に、ステップＳ４０３では、目標加減速量（目標スロ
ットル開度Ｘｔ、目標ブレーキ圧Ｂｐ）、加減速操作反
力Ｒf αを演算する処理を、図９〜１１の特性に基づい
て算出する。まず、図９において、加減速操作量αか
ら、目標スロットル開度Ｘｔと、目標ブレーキ圧Ｂｐを
算出する。ただし、ここでは、図１２（図３のＳ１２−
Ｓ１２断面図）に示される回転規制部材２９が回転する
角度の範囲内、すなわち、加速側と減速側それぞれ、α
ａｍａｘ，αｂｍａｘまでの範囲についてのみ算出し、
さらに操作された場合には、減速側は、図１０に示し
た、加減速操作トルクταの値に基づいて算出する。ま
た、加速側についてはＸｔｍａｘ一定とする。そして、
算出された目標スロットル開度Ｘｔ、目標ブレーキ圧Ｂ
ｐに基づいて、図１１の特性、すなわち目標値に比例し
た反力の加減速操作反力Ｒf αを算出する。

【００２１】ステップＳ４０４,Ｓ４０７は規制負荷手
段を構成し、減速操作の規制負荷として検出された減速
側への操作トルクの既定時間ｄｔ内の変化率ｄτα／ｄ
ｔを算出し、ｄτα／ｄｔの大きさが既定値△Ｔ０以上
であれば、ステップＳ４０５へ、既定値以上でない場合
には、ステップＳ４０６へ移行する。すなわち、減速側
への操作トルクが急激な変化を示した場合に、運転者が
ジョイスティック３をストッパ２６ｂ（図１２）へ急激
に押し当てた場合であり、急ブレーキ操作と判定して、
ステップＳ４０５で、目標ブレーキ圧Ｂｐを最大値Ｂｐ
ｍａｘに設定する。一方ステップＳ４０４で判定が既定
値未満で、緩やかな操作をしている場合には、ステップ
Ｓ４０３で算出した目標ブレーキ圧Ｂｐを用いて、下式
の遅れ処理を行う。 Ｂｐ←Ｂｐ＿ｏｌｄ＋ｋｂ・（Ｂｐ＿ｎｅｗ−Ｂｐ＿ｏｌｄ） ここで、Ｂｐ＿ｏｌｄは前サイクルでの目標ブレーキ圧
であり、本ステップの終了後、上式で算出されたＢｐの
値を代入しておき、次回のサイクルで更新されるまで記
憶されている。また、Ｂｐ＿ｎｅｗは現サイクルのステ
ップＳ４０３で算出された目標ブレーキ圧である。ｋｂ
は、０＜ｋｂ＜１を満足する既定の一次遅れ係数であ
り、ジョイスティック３の操作に対する減速の応答性に
寄与する。ただし、ｋｂの値は、加減速操作量αや、車
速Ｖｃａｒなどの車両走行状態によって可変することに
より、減速フィーリングをより良くすることができる。

【００２２】ステップＳ４０７では、ステップＳ４０４
と同様に加速側の規制負荷として検出された加速操作ト
ルクの既定時間ｄｔ内の変化率ｄτα／ｄｔを算出し、
ｄτα／ｄｔの大きさが既定値△Ｔ１以上であれば、ス
テップＳ４０８へ、既定値以上でない場合には、ステッ
プＳ４０９へ移行する。すなわち、加速側への操作トル
クが急激な変化を示した場合には、運転者が加速側への
ストッパ２６ａ（図１２）へ急激に押し当てた場合であ
り、この場合には緊急ブレーキの誤操作と判断して、ス
テップＳ４０８で目標スロットル開度Ｘｔを０、目標ブ
レーキ圧ＢｐをＢｐｍａｘとして、車両を停止させる目
標値に設定するこれら各ステップが緊急判定手段を構成
している。一方、ステップＳ４０９へ進んだ場合には、
通常の操作として、目標スロットル開度Ｘｔについてブ
レーキ圧Ｂｐと同様の遅れ処理を次式で行う。 Ｘｔ←Ｘｔ＿ｏｌｄ＋ｋａ・（Ｘｔ＿ｎｅｗ−Ｘｔ＿ｏｌｄ） （Ｂｐ＝０） Ｘｔ←０ （Ｂｐ＞０） ここで、Ｘｔ＿ｏｌｄは前サイクルでの目標ブレーキ圧
であり、本ステップの終了後、上式で算出されたＸｔの
値を代入しておき、次回のサイクルで更新されるまで記
憶されている。また、Ｘｔ＿ｎｅｗは現サイクルのステ
ップＳ４０３で算出された目標ブレーキ圧である。ｋａ
は０＜ｋａ＜１を満足する既定の一次遅れ係数であり、
ジョイスティック３の操作に対する加速の応答性に寄与
する。減速時の係数ｋｂと同様、ｋａについても車両の
走行状態に応じて可変にすることによって、加速フィー
リングの向上が期待できる。また、ステップＳ４０６，
Ｓ４０９では一次遅れを用いたが、たとえば数サイクル
分の平均を用いた移動平均など各種遅れ処理によっても
同様の目的を達成できる。次にステップＳ４１０では、
これまでのステップで算出した目標舵角φ、目標操舵反
力Ｒf 、目標スロットル開度Ｘｔ、目標ブレーキ圧Ｂｐ
から、ステアリング駆動手段２、アクセル駆動手段４、
ブレーキ駆動手段５と加減速操作反力発生手段７，操舵
反力発生手段９の駆動回路へ、制御目標値を送信する。

【００２３】以上説明してきたフローチャートによれ
ば、制動側への操作を規制するストッパ２６ａによっ
て、回転軸が規制された後、運転者が回転軸に加える操
作トルクを検出し、規定時間内に既定トルク以上の操作
力が検出されたときのみ、緊急制動操作とみなして、検
出された操作トルクの変化率と車速とに応じて、適切な
制動補助力を制動力発生手段に出力する。このため、ジ
ョイスティック３を用いた運転操作装置であっても、緊
急制動時に確実に適切な制動力を発生させることがで
き、緊急時の制動距離を向上させることが可能となる。
また、制動側への操作だけでなく、加速側への操作にお
いても、規制負荷を検出可能となるため、緊急制動が必
要な状況にもかかわらず、加速側へ誤操作された場合を
検出でき、意に反した急加速を最小限に抑止できる。

【００２４】なお、図４の制御フローチャートにおい
て、ステップＳ４０４，Ｓ４０７の規制負荷としては、
単位時間ｄｔ内の操作トルクの変化率ｄτα／ｄｔを用
いたが、これに限るものではなく、例えば、既定の重み
定数Ａ，Ｂを用いて、Ａ・τα＋Ｂ・（ｄτα／ｄｔ）
を用いても良い。また、変化率の判定に用いた閾値△Ｔ
０，△Ｔ１は、車速Ｖｃａｒなど車両の走行状態に応じ
て可変にすれば、判定が更に的確にできる。

【００２５】＜実施の形態２＞次に、実施の形態２につ
いて説明する。図１３，１４に示すように、本実施の形
態では、ジョイスティック３の加減速方向動作軸２２の
端部構造が、図２，３に示した実施の形態１と異なる構
成となっている。すなわち、図１４（ｂ）に示す図１３
のＳ１４ｂ−Ｓ１４ｂ断面図にあるように加減速方向動
作軸２２と回転規制部材２９の位置関係は図３の横造と
同様であるが、図１４（ａ）に示す図１３のＳ１４ａ−
Ｓ１４ａ断面図に明示したように、回転規制部材２９に
は、加減速方向動作軸２２と回転規制部材２９との回転
差が既定角度で停止することを目的として、一対の回転
作動ストッパ３３を設けてある。そして、加減速操作力
を検出する加減速操作力検出手段１０は、実施の形態１
と同様、回転規制部材２９に固定されている。

【００２６】以上の構成によれば、緊急時の制動のよう
に、運転者が最大の操作力で操作した場合であって、既
定角度以上は、回転規制部材２９と加減速方向動作軸２
２の回転角度差が生じないことになり、トーションバー
３１の破壊を防止できる。

【００２７】＜実施の形態３＞次に、実施の形態３につ
いて説明する。本実施の形態が実施の形態１と異なるの
は、実施の形態２と同様、図１５，１６に示した加減速
方向動作軸２２の端部構造である。すなわち、ストッパ
２６ａ，２６ｂは、ばね３４ａ，３４ｂを介してジョイ
スティックケース３２に固定されており、加減速方向の
操作力を検出する加減速操作力検出手段１０は、図１５
に示すようにジョイスティックケース３２に固定されて
いる。加減速操作力検出手段１０は、ストッパ２６ａ，
２６ｂすなわち、ばね３４ａ，３４ｂの変位（図１６の
ｘａ，ｘｂ）を計測してばね反力に換算することで、操
作トルクを検出する。

【００２８】本実施の形態の構造によれば、本実施の形
態に固有の効果として、加減速方向動作軸２２の端部構
造が単純なため、動作軸の加工が容易となる。

【００２９】＜実施の形態４＞実施の形態４について、
図１７，１８を用いて説明する。本実施の形態のジョイ
スティック構造は、加減速方向動作軸２２の加減速操作
反力発生手段７と反対側の端部が、単純にジョイスティ
ックケース３２に回動自由に固定されている構造であ
る。また、実施の形態１の制御フローチャートのうち、
ステップＳ４０３で用いる、目標スロットル開度Ｘｔ、
目標ブレーキ圧Ｂｐの算出特性と、ステップＳ４０４、
Ｓ４０７の判定に用いる回転規制負荷が異なる。すなわ
ち、本実施の形態では、実施の形態１のストッパ２６の
代替手段として、加減速操作反力発生手段７のモータに
電磁ブレーキを掛け、加減速操作量αが、αａｍａｘ＜
α＜αｂｍａｘの範囲となるようにする。そして、減速
側に関しては、図１８に示した特性によって、更に操作
力が加えられている時に加減速方向動作軸２２をα＝α
ｂｍａｘに維持するための消費電流の大きさＩｍｂに応
じて目標ブレーキ圧Ｂｐを設定する。また、ステップＳ
４０４，Ｓ４０７で用いる操作規制負荷として、規定時
間ｄｔ内のモータ消費電流変化率ｄＩｍｂ／ｄｔを用い
る。

【００３０】以上の構成によれば、本実施の形態に固有
の効果として、他の実施の形態に対して加減速方向動作
軸２２を特殊な構造に加工する必要がなく、安価に本発
明の目的を達成できる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明では、
制動側への操作を規制する回転規制手段によって、回転
軸が規制された後、運転者が回転軸に加える操作トルク
及び時間を検出し、規定時間内に既定トルク以上の操作
力が検出されたときのみ、緊急制動操作とみなして、検
出された操作トルクの変化率と車速に応じて、適切な制
動補助力を制動力発生手段に出力する。このため、ジョ
イスティックを用いた運転操作装置であっても、緊急制
動時に確実に適切な制動力を発生させることができ、緊
急時の制動距離を向上させることが可能となる。また、
制動側への操作だけでなく、加速側への操作において
も、規制負荷を検出可能となるため、緊急制動が必要な
状況にもかかわらず、加速側へ誤操作された場合を検出
でき、意に反した急加速を最小限に抑止できる。すなわ
ち、本発明では、回転規制手段によって規制されたジョ
イスティックの回転軸に掛かる負荷によって緊急時の操
作か否かを判定するため、緊急時の操作かどうかの判定
を的確に行うことが可能となり、緊急時の制動性能を向
上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の操舵装置を示す基本構
成図である。

【図２】実施の形態１のジョイスティックの機構を示す
概略図である。

【図３】実施の形態１のジョイスティックのＳ３−Ｓ３
断面図である。

【図４】実施の形態１の動作を示すフローチャートであ
る。

【図５】実施の形態１の制御特性図である。

【図６】実施の形態１の制御特性図である。

【図７】実施の形態１の制御特性図である。

【図８】実施の形態１の制御特性図である。

【図９】実施の形態１の制御特性図である。

【図１０】実施の形態１の制御特性図である。

【図１１】実施の形態１の制御特性図である。

【図１２】実施の形態１のジョイスティックのＳ１２−
Ｓ１２断面図である。

【図１３】実施の形態２のジョイスティックの機構を示
す概略図である。

【図１４】実施の形態２のジョイスティックのＳ１４ａ
−Ｓ１４ａ断面図（ａ）と、Ｓ１４ｂ−Ｓ１４ｂ断面図
（ｂ）である。

【図１５】実施の形態３のジョイスティックの機構を示
す概略図である。

【図１６】実施の形態３のジョイスティックの機構を示
す概略図である。

【図１７】実施の形態４のジョイスティックの機構を示
す概略図である。

【図１８】実施の形態４の制御特性図である。

【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 加減速操作力検出手段 １１ 車速検出手段 １２ 車輪速度検出手段 １３ 横加速度検出手段 １４ ヨー角速度検出手段 １５ ピニオンギア １６ タイロッド １７ ナックルアーム １８ ナックルアーム １９ キングピン ２０ キングピン 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 加減速軸用減速機構 ２５ 操舵軸用減速機構 ２６ ストッパ ２６ａ ストッパ ２６ｂ ストッパ ２８ 突起部 ２９ 回転規制部材 ３０ 握り部 ３１ トーションバー ３２ ジョイスティックケース ３３ 回転差動ストッパ ３４ａ ばね ３４ｂ ばね

───────────────────────────────────────────────────── 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） // Ｂ６０Ｋ 26/02 Ｂ６０Ｋ 26/02 ３Ｊ０７０ Ｂ６２Ｄ 5/04 Ｂ６２Ｄ 5/04 6/00 6/00 Ｂ６２Ｄ 101:00 113:00 137:00 Ｆターム(参考） 3D030 DB15 DB17 DB19 DB95 3D032 CC03 DA03 DA23 DA24 DA29 DA33 DB11 DC03 DC33 DC34 DD01 EA01 EB04 EB12 EC29 FF01 FF07 GG01 3D033 CA13 CA14 CA17 CA21 CA29 3D037 EA02 EA03 3D046 BB00 EE01 GG02 HH02 KK11 LL03 LL54 3J070 AA04 BA10 BA17 BA41 CC71 CD11 CD21 CE01 DA02

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室内に固定された軸まわりに回転可能
   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、及び、制動
   力発生手段への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、 前記ジョイスティックの回転軸まわりの動きを強制的に
   規制する回転規制手段を有し、該回転規制手段にかかる
   負荷を検出する規制負荷検出手段と、該負荷が設定値以
   上の時に緊急状態であることを判定する緊急判定手段
   と、を有することを特徴とする自動車用運転操作装置。
2. 【請求項２】 前記回転規制手段は、制動力発生手段へ
   の指令値を入力する操作を規制する側に取り付けたこと
   を特徴とする請求項１記載の自動車用運転操作装置。
3. 【請求項３】 前記回転規制手段は、前記ジョイスティ
   ックの回転軸に設けられた突起と、車体へ直接、また
   は、ジョイスティックケースなどを介して間接的に固定
   された弾性体とから構成されることを特徴とする請求項
   １記載の自動車用運転操作装置。
4. 【請求項４】 前記回転規制手段は、ジョイスティック
   の回転軸を電磁力によって制動可能な電磁ブレーキであ
   ることを特徴とする請求項１記載の自動車用運転操作装
   置。
5. 【請求項５】 前記規制負荷検出手段は、前記回転規制
   手段によって回転が規制された状態で、前記ジョイステ
   ィックの回転軸にかかる操作トルクを検出することを特
   徴とする請求項１記載の自動車用運転操作装置。
6. 【請求項６】 前記規制負荷検出手段は、前記回転規制
   手段によって回転が規制されている状態の時間を計測す
   ることを特徴とする請求項１記載の自動車用運転操作装
   置。
7. 【請求項７】 前記緊急判定手段において緊急状態であ
   ると判定された場合、前記規制負荷検出手段からの検出
   値に応じた補正値によって、前記制動力発生手段へ出力
   する制動力目標値を補正する補正手段を有することを特
   徴とする請求項１記載の自動車用運転操作装置。
8. 【請求項８】 前記緊急判定手段において緊急状態であ
   ると判定された場合、前記規制負荷検出手段からの検出
   値と、前記車両走行状態検出手段によって検出された車
   両走行状態に応じた補正値によって、前記駆動力発生手
   段へ出力する駆動力目標値を補正する補正手段を有する
   ことを特徴とする請求項１記載の自動車用運転操作装
   置。
9. 【請求項９】 前記回転規制手段は、駆動力発生手段へ
   の指令値を入力する操作を規制する側に取り付けたこと
   を特徴とする請求項１記載の自動車用運転操作装置。