JP2004210208A - 車両用操舵装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ステアリングと前輪を転舵する転舵ロッドの間がフレキシブルな伝達手段で連結された車両用操舵装置において、運転席シートの左前方部に支点を持ち、前記ステアリング及び前記フレキシブル伝達手段の一部が搭載されたリンクを設け、前記ステアリングの位置を前記リンクの支点を中心に前後方向に回動させることにより調節する際、前記リンクの長さ及び支点位置が、運転者の体格が変化したとしても、上肢の角度状態がほぼ同じとなるよう決定されていることとした。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリング位置を調節する車両用操舵装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、ステアリング位置の調節範囲の自由度を高めるために、特にステアリングホイールと前輪を転舵する転舵ロッドの連結にケーブルや油圧チューブ、電気及びアクチュエータ等のフレキシブルな伝達手段を用いたものが知られている。ステアリングホイールと転舵ロッドの連結にフレキシブルな伝達手段を用いたものとしては特許文献1に記載の技術が知られている。この文献には、伝達手段として2本のケーブルを用いており、調節範囲の大きいステアリング位置調節機構をステアリングメンバ付近に設けている。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−344113号公報(図2参照)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の車両用操舵装置にあっては、特に身長がきわめて大きい運転者の最適ステアリング位置を考えた場合、上記ステアリングホイールとステアリングメンバ間はきわめて大きい値となってしまい、調節機構の大型化を招くという問題があった。また、運転者の運転姿勢と運転視界をどのような体格の人にも最適化させるために、目の位置(以下、アイポイントと記載する)の高さは一定にすることが望ましいが、ステアリング位置を調節するだけでは、運転者のアイポイントが一定しないという問題があった。
【0005】
本発明は、上述の課題に鑑み、ステアリング位置の最適な調節軌道を実現することが可能な車両用操舵装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、ステアリングと前輪を転舵する転舵ロッドの間がフレキシブルな伝達手段で連結された車両用操舵装置において、運転席シートの左前方部に支点を持ち、前記ステアリング及び前記フレキシブル伝達手段の一部が搭載されたリンクを設け、前記ステアリングの位置を、前記リンクの支点を中心に前後方向に回動させることにより調節し、運転者の体格が変化したとしても、上肢の角度状態がほぼ同じとなるように、前記リンクの長さ及び支点位置を決定したことで上記課題を解決するに至った。
【0007】
【発明の作用】
本願発明にあっては、極端に体格が異なっても上肢の角度状態がほぼ同じとなり、最適なステアリング位置を得ることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における車両用操舵制御装置の実施形態について実施例をもとに説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【0009】
(第1実施例)
図1は第1実施例の構成を表す概略図である。まず構成を説明すると、1はステアリング、2は運転者の位置を調節する運転者位置調節手段、3はステアリング位置調節手段、4は伝達変換手段、5はフレキシブル伝達手段、6は操舵輪を転舵する転舵ロッド、10は運転者の位置とステアリング位置を制御する制御手段である。
【0010】
操舵系は、運転者のステアリング操作を転舵ロッド6に伝達するフレキシブル伝達手段5を持ち、ステアリング1を片側から支持するリンク8,9をステアリング位置調節手段3により回転させてステアリング1の位置調節を行うものである。
【0011】
ステアリングの転舵操作は伝達変換手段4に伝わり、ここからフレキシブル伝達手段5を介して従来の実施例と同様に、前輪の転舵ロッド6を図1中左右方向にスライドさせ、前輪の転舵を行う。ここで、伝達変換手段4はステアリング1の回転運動を左右方向の運動に変換させるものである。
【0012】
フレキシブル伝達手段5は押し引き兼用のケーブルとするが、従来の実施例同様2本の引き方向ケーブルや油圧チューブ、電気及びアクチュエータによる伝達も可能である。
【0013】
ステアリング1及び伝達変換手段4は、ステアリング支持部材7に剛結している。ステアリング支持部材7は支持リンク9と補助リンク8に下部から支えられており、支持リンク9の支点に取り付けられたステアリング位置調節手段3により、ステアリング支持部材7(すなわちステアリング位置)が変化する。
【0014】
ステアリング位置の調節は、運転者の体格を検出することで制御手段が自動的に行うものとする。また、運転者の体格が異なってもアイポイント高さを一定に保つため、制御手段10では身長に応じてシート高さを運転者位置調節手段2を介して調節する(請求項5に対応)。
【0015】
体格検出手段11は、運転者の身長を検出するものであり、運転者が画面により直接身長を入力する方法や、CCDカメラにより目の位置を検出する方法等が考えられる。また、退避スイッチ12を備え、乗降時や休憩時にステアリングが邪魔な場合はこのスイッチを押すことで、ステアリングが極端に前方へ退避するものとする。
【0016】
図2は第1実施例の構成を横から見た概略図である。支持リンク9と補助リンク8は、それぞれ支持リンク支点、補助リンク支点を中心とした同じ長さの平行リンクである。よって支持リンク9の角度が変わっても、ステアリング支持部材7の角度は変わらない(請求項3に対応)。
【0017】
ステアリング位置調節手段3により支持リンク9を回転させると、ステアリング位置は支持リンク支点を支点としたほぼ円弧軌道で動き、横から見たステアリング1の角度はどの位置であっても一定となる。また、ステアリング1やリンク類はシートと一体となって、シートレール上を前後に移動できるものとする。また、エアコンやオーディオ等のスイッチパネルは支持リンク9上に設置されており、支持リンク9が回転した場合、スイッチパネルも同時に位置変更することになる(請求項6に対応)。
【0018】
次にステアリング位置の調節軌道について詳しく述べる。図3は、アイポイント高さを一定としたときの、体格が極めて小さい場合と、大きい場合の適正ステアリング位置を示す図である。それぞれの位置をP1,P2とする。体格が大きくなると適正ステアリング位置は前方でかつ若干下がった位置となる。これは体格が変化しても、上肢の肩や肘の角度が最適な一定値となる様に仮定したためである。また、退避時のステアリング位置はP3とする。
【0019】
ステアリング位置と支持リンク支点との距離をリンク長と呼ぶことにする。本第1実施例ではステアリング位置がP1,P2を通り、かつ、次に述べる円弧軌道となる様リンク長を決めている。
【0020】
図4は、P1,P2間のステアリング位置の調節軌道を拡大した図である。上記のように、上肢の肩や肘の角度が最適な一定値と考えると、体格が変化した場合のステアリング位置の理想軌道は、P1とP2を結んだ直線である。第1実施例では円弧の調節軌道のため、直線と調節軌道の高さ方向の誤差(以下誤差e)が生じる。
【0021】
この誤差が大きいと、体格が中間程度の運転者に違和感が生じる可能性がある。この誤差eはリンク長により変化する。図5は、リンク長と誤差eの関係を示す図である。リンク長が小さい場合は誤差eは極端に大きく、リンク長が大きくなると急又は緩やかに減少する。リンク長は長くとれば直線軌道に近づくので良いが、長く取りすぎると剛性が不足するといった問題や、車両フロア上に搭載できないという問題点が生じる。そのため、リンク長は次の制約の中で最小の値となるように決定した。すなわち、前述のP1を決めた場合の極めて小さい運転者の体格を最小、P2を決めた場合の極めて大きい運転者の体格を最大とした場合、体格がその間で5パーセント変化した場合の高さ方向の変化量を体格誤差5%相当量とする。ここでは誤差eが体格誤差5%相当量より小さくなるようにリンク長を決定した。よって、図5よりリンク長は約500mm以上とする(請求項2に対応)。
【0022】
次に制御手段10の制御内容について説明する。検出した身長と自動調節するシート高さの関係を図6に、身長と自動調節するリンク角度の関係を図7に示す。シート高さの調節の考え方は、身長が変化しても目の高さが変化しないことである。
【0023】
図8に制御手段の制御内容を表すフローチャートを示す。
ステップ101では、体格検出手段11により身長を読み込む。
【0024】
ステップ102では、読み込まれた身長により図6からシート高さを算出する。
【0025】
ステップ103では、ステアリング1の退避スイッチ12が押されているかどうかを判断し、押されているときはステップ104へ進み、それ以外はステップ103へ進む。
【0026】
ステップ103では、身長から図7によりリンク角度を算出する。
【0027】
ステップ104では、リンク角度を最大とする。
【0028】
ステップ105では、算出したシート高さ、リンク角度となるように、運転者位置調節手段2、ステアリング位置調節手段3を駆動する。
【0029】
ステップ106では、イグニッションキーがOFFかどうかを判断し、OFFの時は本制御を終了し、ONのときは本制御を繰り返す。
【0030】
以上説明したように、第1実施例にあっては、極端に体格が異なってもアイポイント高さを一定化でき、かつ、最適なステアリング位置やスイッチ位置の調節を行うことができる。
【0031】
(第2実施例)
次に、第2実施例について説明する。本第2実施例は、特許請求の範囲の請求項4に対応するものである。上述の第1実施例では、支持リンク9と補助リンク8は平行かつ等長として、横から見たステアリング角度はどの位置でも一定とした。この理由は身長が変化しても最適なステアリング角度は同じであるとしたためである。
【0032】
しかし、この場合、図3に示すP1とP2の間は良いが、退避時のP3でもステアリング1が立ってしまい、膝に当るおそれがある。またステアリング1を休憩時の物置として活用することを考えると、P3付近ではステアリング角度はなるべく大きい、つまり寝ている方が良いと考えられる。そこで、ここではP1、P2間ではステアリング角度はなるべく一定、P3付近になるとステアリング角度は極端に大きくなる実施例を示す。
【0033】
図9は第2実施例の車両用操舵装置の構成を表す概略図である。支持リンク9と補助リンク8は平行であるが、補助リンク8は第1実施例に比べて極めて短く、半分程度であり、補助リンク支点も高くなっている。この場合のステアリング1の動きを図10に示す。支持リンク支点が同じため、ステアリング位置の軌道は第1実施例とほぼ同じである。ステアリング角度はP3付近になると急に大きくなることが分かる。
【0034】
図11は、リンク角度とステアリング角度の関係を示す図である。参考に補助リンク8が無くステアリング支持部材が支持リンク9と剛結している場合、つまり支点から伝達変換手段4まで一つのリンクの場合も示す。この場合は、ステアリング角度はP3では大きくなるが、P2でステアリング角度はP1より大きくなってしまう。第1実施例はP1、P2も一定である。第2実施例は、P2で若干P1より大きくなるものの、両者の良さを併せ持つことができる(請求項4に対応)。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例における車両用操舵装置の基本構成を表す概略図である。
【図2】第1実施例における車両用操舵装置の横方向から見た概略図である。
【図3】第1実施例における運転者の体格とステアリング位置の関係を表す図である。
【図4】第1実施例におけるステアリング位置と調節軌道の関係を表す図である。
【図5】第1実施例におけるリンク長と誤差eの関係を表す図である。
【図6】第1実施例における身長とシート高さの関係を表す図である。
【図7】第1実施例における身長とリンク角度の関係を表す図である。
【図8】第1実施例における制御装置の位置制御内容を表すフローチャートである。
【図9】第2実施例における車両用操舵装置の横方向から見た概略図である。
【図10】第2実施例におけるリンク角度とステアリング位置の動作を表す概略図である。
【図11】第2実施例におけるリンク角度とステアリング角度の関係を表す図である。
【符号の説明】
1 ステアリング
2 運転者位置調節手段
3 ステアリング位置調節手段
4 伝達変換手段
5 フレキシブル伝達手段
6 転舵ロッド
7 ステアリング支持部材
8 補助リンク
9 支持リンク
10 制御手段
11 体格検出手段
12 退避スイッチ
Claims (6)
- ステアリングと前輪を転舵する転舵ロッドの間がフレキシブルな伝達手段で連結された車両用操舵装置において、
運転席シートの左前方部に支点を持ち、前記ステアリング及び前記フレキシブル伝達手段の一部が搭載されたリンクを設け、
前記ステアリングの位置を前記リンクの支点を中心に前後方向に回動させることにより調節する際、前記リンクの長さ及び支点位置が、運転者の体格が変化したとしても、上肢の角度状態がほぼ同じとなるよう決定されていることを特徴とする車両用操舵装置。 - 請求項1に記載の車両用操舵装置において、
運転者の体格が極端に小さい場合の適正ステアリング位置を第1位置とし、体格が極端に大きい場合の適正ステアリング位置を第2位置とし、
前記第1位置と前記第2位置を結んだ直線と、前記リンクを回転させることにより通る円弧上のステアリング位置軌道との高さ方向の差である誤差の最大値を最大誤差とし、
前記リンクの長さ及び支点位置を、前記最大誤差が、運転者の体格が所定割合変化したときの高さ変化量以内となるように決定されていることを特徴とする車両用操舵装置。 - 請求項1または2に記載の車両用操舵装置において、
前記リンクは、長さの等しい2本の平行なリンクにより構成され、リンクを回転させても、車両横方向から見たステアリングの角度が変化しないことを特徴とする車両用操舵装置。 - 請求項1または2に記載の車両用操舵装置において、
前記リンクは、長さの異なる2本のリンクにより構成されており、リンクを回転させた場合、横から見たステアリングの角度は運転者に近い位置で変化が少なく、遠くなると急激にステアリングの角度が大きくなることを特徴とする車両用操舵装置。 - 請求項1ないし4に記載の車両用操舵装置において、
運転席のシートの高さを調節するシート高さ調節手段と、
運転者の体格に基づいて前記シート高さ調節手段に対し、シートの最適な高さとなる制御指令を出力する制御手段を設け、
前記制御手段は、運転者の目の高さを車両フロアに対してほぼ一定とすることを特徴とする車両用操舵装置。 - 請求項1に記載の車両用操舵装置において、
前記リンク上に、オーディオ、エアコン等の操作スイッチを取り付け、ステアリングの位置を調節した場合、前記操作スイッチ類も同時に位置変更されることを特徴とする車両用操舵装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003001730A JP2004210208A (ja) | 2003-01-08 | 2003-01-08 | 車両用操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Country Status (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2003-01-08 JP JP2003001730A patent/JP2004210208A/ja active Pending
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