JP2005149058A - 運転操作装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 アームレスト等の操作部材を使用して車両の運転を操作すること。
【解決手段】 アームレスト20,30は、各々長手方向に操作軸L20,L30を有する。左右方向回転角センサ43及び上下方向回転角センサ53は、アームレスト20,30の回転角度に対応した電圧Vh,Vpを出力する。操作信号生成ECU61は、前記電圧に基づいて操作信号(Accp,Br,θh)を生成するとともに、操作軸L20及びL30が前記車両の前後方向と実質的に一致するとき、アームレスト20,30が乗員により操作されていない場合に応じた操作信号(Accp=0,Br=0,θh=0)を生成する。
【選択図】 図1
【解決手段】 アームレスト20,30は、各々長手方向に操作軸L20,L30を有する。左右方向回転角センサ43及び上下方向回転角センサ53は、アームレスト20,30の回転角度に対応した電圧Vh,Vpを出力する。操作信号生成ECU61は、前記電圧に基づいて操作信号(Accp,Br,θh)を生成するとともに、操作軸L20及びL30が前記車両の前後方向と実質的に一致するとき、アームレスト20,30が乗員により操作されていない場合に応じた操作信号(Accp=0,Br=0,θh=0)を生成する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、アームレストや操作レバー等の操作部材を使用して車両の運転を操作する車両の運転操作装置に関する。
従来から、車両の運転操作装置として運転席のアームレスト上に配置されたジョイスティック等が提案されている。従来技術の一例としては、ジョイスティックがアームレスト上面にて上下方向に中立位置を有するように立設されており、車両の運転を操作するために使用されるとともに、アームレスト内に収納され得る機構が提案されている(例えば、特許文献1)。
特開2000−66753号公報(第0005欄、図3)
このように、上記従来技術に係るジョイスティックは、アームレストの上面から突出して配置されているので、運転者に居心地のよい室内環境を提供する妨げとなっている場合があった。
本発明の車両の運転操作装置は、車両の車体に対して相対移動可能に支持されるとともに同車両の運転を制御するために乗員により操作されることにより同車体に対する位置及び角度の少なくとも一方が変更される操作軸を有する操作部材と、
前記操作部材の操作軸の前記車体に対する位置及び角度の少なくとも一方を検出する検出手段と、
前記検出された前記操作軸の前記車体に対する位置及び角度の少なくとも一方に応じて前記車両の運転を制御するための操作信号を生成するとともに、前期操作部材の操作軸が所定の基準方向にあるとき同操作部材が乗員により操作されていない場合に応じた同操作信号を生成する操作信号生成手段と、
を備えた車両の運転操作装置において、
前記操作部材は、前記所定の基準方向が前記車体の前後方向と実質的に一致するように同車体に対して支持されていることを特徴とする。
前記操作部材の操作軸の前記車体に対する位置及び角度の少なくとも一方を検出する検出手段と、
前記検出された前記操作軸の前記車体に対する位置及び角度の少なくとも一方に応じて前記車両の運転を制御するための操作信号を生成するとともに、前期操作部材の操作軸が所定の基準方向にあるとき同操作部材が乗員により操作されていない場合に応じた同操作信号を生成する操作信号生成手段と、
を備えた車両の運転操作装置において、
前記操作部材は、前記所定の基準方向が前記車体の前後方向と実質的に一致するように同車体に対して支持されていることを特徴とする。
これによれば、乗員は操作部材の操作軸が車体の前後方向と実質的に一致する位置を中心とした所定範囲内で同操作部材を操作するため、車両の運転中であっても同操作部材がアームレストの上面に突起した状態になることはない。従って、本発明の運転操作装置は、車両の運転中においても乗員に居心地のよい室内環境を提供することができる。
上記操作部材の一例としては、車両の座席に備えられたアームレスト自体や同アームレストの前面から車体の前方に突出した操作レバー等が考えられる。
これによれば、乗員はひじ又は肩の回転運動によりアームレストや操作レバー等を操作することができる。また、操作部材をアームレスト自体とした場合、ジョイステッィク等が配設される必要がないので、運転操作装置は、一層快適な空間を乗員に提供することができる。また、操作部材を同アームレストの前面から車体の前方に突出した操作レバーとした場合、車両の旋回中に発生する横加速度や車両に生じたヨーレート等により乗員に生じた荷重がアームレストにより受け止められるので、乗員は運転姿勢を大きく崩すことなく運転操作を続行することができる。
これによれば、乗員はひじ又は肩の回転運動によりアームレストや操作レバー等を操作することができる。また、操作部材をアームレスト自体とした場合、ジョイステッィク等が配設される必要がないので、運転操作装置は、一層快適な空間を乗員に提供することができる。また、操作部材を同アームレストの前面から車体の前方に突出した操作レバーとした場合、車両の旋回中に発生する横加速度や車両に生じたヨーレート等により乗員に生じた荷重がアームレストにより受け止められるので、乗員は運転姿勢を大きく崩すことなく運転操作を続行することができる。
また、本発明の運転操作装置は、前記車体に対する前記操作部材の支持位置を調整する調整手段を備えているため、運転時の操作性を向上させることができる。
また、前記操作信号生成手段は、前記操作信号として前記車両の操舵輪の操舵角を制御するための操舵指示信号を生成するとともに、前記操作部材の操作軸が前記所定の基準方向に一致するとき同操舵角を同車両が直進する方向の角度とするための操舵指示信号を生成する。
これによれば操作部材の操作軸が車体の前後方向と実質的に一致するとき、車両は直進するように制御される。従って、運転者は、操作部材の操作軸の方向が車両の前後方向と一致しているか否かを判断することにより操舵の中立点を容易に認識することができる。
以下、本発明による車両の運転操作装置の各実施形態について図面を参照しながら説明する。
(第1実施形態)
まず、本発明の第1実施形態に係る運転操作装置についての概略を説明する。運転操作装置は、図1及至図3に示したように、運転操作部材として乗員(運転者)用のシート(座席)10に備えられたアームレスト20,30、及び電動モータ40,50を備えている。電動モータ40,50は、回転軸41,51とモータ本体部42,52とを各々有している。また、運転操作装置は、図2に示した左右方向回転角センサ43、図3に示した上下方向回転角センサ53、及び図4に示した電気制御装置60を備えている。
まず、本発明の第1実施形態に係る運転操作装置についての概略を説明する。運転操作装置は、図1及至図3に示したように、運転操作部材として乗員(運転者)用のシート(座席)10に備えられたアームレスト20,30、及び電動モータ40,50を備えている。電動モータ40,50は、回転軸41,51とモータ本体部42,52とを各々有している。また、運転操作装置は、図2に示した左右方向回転角センサ43、図3に示した上下方向回転角センサ53、及び図4に示した電気制御装置60を備えている。
アームレスト(右側のアームレスト)20は、長手方向を備える略直方体形状を有している。このアームレスト20の長手方向に沿った軸L20を、以下「操作軸L20」と称呼する。
ここで、アームレスト前方側端部の形状についての一例を図5及至図7を参照して説明する。図5及至図7は、車両前後方向をY軸、車両左右方向をX軸、車両上下方向をZ軸としたアームレスト前方側端部の正面図、平面図、及び側面図を各々示している。アームレストの前面には凹部があり、凹部はアームレスト20の操作軸L20と直交した平面にてアームレスト20を切断した形状が略楕円形状となっている。また、略楕円形状はアームレストの車両後方側の端部に近づくにつれて次第に小さくなる。このような形状により、運転者はアームレストの前方上部を掴んで運転を操作することができる。
ここで、アームレスト前方側端部の形状についての一例を図5及至図7を参照して説明する。図5及至図7は、車両前後方向をY軸、車両左右方向をX軸、車両上下方向をZ軸としたアームレスト前方側端部の正面図、平面図、及び側面図を各々示している。アームレストの前面には凹部があり、凹部はアームレスト20の操作軸L20と直交した平面にてアームレスト20を切断した形状が略楕円形状となっている。また、略楕円形状はアームレストの車両後方側の端部に近づくにつれて次第に小さくなる。このような形状により、運転者はアームレストの前方上部を掴んで運転を操作することができる。
アームレスト20は、図1及び図2に示したように、その操作軸L20が電動モータ40の回転軸41に対し略垂直に配置されるとともに、回転軸41に対し相対移動不能に固定されている。アームレスト20と回転軸41との接続箇所は、アームレスト20の操作軸L20における車両後方側の端部である。
電動モータ40は、アームレスト20への乗員による操作に抗する力である反力を付与するために機能する。モータ本体部42は、回転軸41の軸線方向が車両の略上下方向に一致するようにシート10の座部10aから車両右側に膨出した側部膨出部10a1に固定されている。また、回転軸41は、モータ本体部42に対して回転可能に支持されている。
以上の構成により、アームレスト20は、シート10の背もたれ部10bの右側面の上下方向略中央部において、車体に対し水平面内で相対回転可能(相対移動可能)に支持されている。
以上の構成により、アームレスト20は、シート10の背もたれ部10bの右側面の上下方向略中央部において、車体に対し水平面内で相対回転可能(相対移動可能)に支持されている。
図2に示す左右方向回転角センサ43は、モータ本体部42の底部に配設され、回転軸41の回転角度を検出し、検出した回転角度に対応した(例えば、比例した)電圧Vhを出力するようになっている。
アームレスト(左側のアームレスト)30は、長手方向を備える略直方体形状を有している。このアームレスト30の長手方向に沿った軸L30を、以下「操作軸L30」と称呼する。アームレスト30は、アームレスト20と略同一形状の凹部を前面に有している。
アームレスト30は、図1及び図3に示したように、その操作軸L30が電動モータ50の回転軸51に対し略垂直に配置されるとともに、回転軸51に対し相対移動不能に固定されている。アームレスト30と回転軸51との接続箇所は、アームレスト30の操作軸L30における車両後方側の端部(以下、支持端部と称呼する)である。
電動モータ50は、アームレスト30への乗員による操作に抗する力である反力を付与するために機能する。モータ本体部52は、回転軸51の軸線方向が車体の略左右方向に一致するようにシート10の背もたれ部10bの左側面の上下方向略中央部にて同背もたれ部10bに固定されている。回転軸51は、モータ本体部52に対して回転可能に支持されている。
以上の構成により、アームレスト30は、背もたれ部10bの左側面の上下方向略中央部において、車両の前後方向を含む鉛直面内にて車体に対し相対回転可能(相対移動可能)に支持されている。
以上の構成により、アームレスト30は、背もたれ部10bの左側面の上下方向略中央部において、車両の前後方向を含む鉛直面内にて車体に対し相対回転可能(相対移動可能)に支持されている。
図3に示す上下方向回転角センサ53は、モータ本体部52の底部に配設され、回転軸51の回転角度を検出し、検出した回転角度に対応した(例えば、比例した)電圧Vpを出力するようになっている。
図4に示した電気制御装置60は、操作信号生成ECU61及び駆動信号生成ECU62を含んで構成されている。各ECUは、図示しないCPU、ROM、RAM、及び入出力回路を主たる構成としたマイクロコンピュータを含んでいる。
操作信号生成ECU61は、左右方向回転角センサ43及び上下方向回転角センサ53と接続されていて、同回転角センサ43,53からの信号として電圧Vh,Vpを入力するようになっている。
電圧Vhは、例えば、アームレスト20の操作軸L20が車体の水平面内であって車体の前後方向と実質的に一致するとき電圧Vh0をとり、同アームレスト20の車両前方側の端部が車両進行方向に対して右方の位置にあるとき電圧Vh0より大きい値であって回転軸41の回転角度に対応した電圧をとり、同車両前方側の端部が車両進行方向に対して左方の位置にあるとき電圧Vh0より小さい値であって回転軸41の回転角度に対応した電圧をとるように調整されている。
電圧Vpは、例えば、アームレスト30の操作軸L30が車体の鉛直面内であって車体の前後方向と実質的に一致するとき電圧Vp0をとり、同アームレスト30の車両前方側の端部が前記支持端部を通る車体の水平面より上方の位置にあるとき電圧Vp0より大きい値であって回転軸51の回転角度に対応した電圧をとり、同車両前方側の端部が同水平面内より下方の位置にあるとき電圧Vp0より小さい値であって回転軸51の回転角度に対応した電圧をとるように調整されている。
操作信号生成ECU61は、このように調整された電圧Vh,Vpから車両の運転を制御するための操作信号として車両の加速要求量Accp、車両の減速要求量Br、及びアームレスト20の左右方向の操作角θhを生成し、駆動信号生成ECU62に出力するようになっている。更に、操作信号生成ECU61は、同電圧Vpから電動モータ50に反力を発生させるための信号θpを出力するようになっている。
駆動信号生成ECU62は、操作信号生成ECU61及び車速センサ71と接続されていて、操作信号生成ECU61から出力された操作信号(Accp、Br、θh)、信号θp、及び車速センサ71から出力された車速SPDを入力するようになっている。
駆動信号生成ECU62は、また、スロットルバルブアクチュエータ81、変速アクチュエータ82、ブレーキアクチュエータ83、操舵アクチュエータ84、及び電動モータ40,50と接続されていて、各信号及び車速SPDからアクチュエータ等を駆動する駆動信号を生成して、対応するアクチュエータ及び電動モータに送出するようになっている。
駆動信号生成ECU62は、また、スロットルバルブアクチュエータ81、変速アクチュエータ82、ブレーキアクチュエータ83、操舵アクチュエータ84、及び電動モータ40,50と接続されていて、各信号及び車速SPDからアクチュエータ等を駆動する駆動信号を生成して、対応するアクチュエータ及び電動モータに送出するようになっている。
なお、電気制御装置60は、図4に示すように、操作信号生成ECU61及び駆動信号生成ECU62の二つのECUから構成されていてもよいし、一つのECUで構成されていてもよい。
次に、運転操作装置の作動について図8を参照しながら説明する。図8は、図4に示された操作信号生成ECU61の図示しないCPUが、前記操作信号を生成するために実行するルーチン(プログラム)を示したフローチャートである。操作信号生成ECU61のCPUは、このプログラムを所定時間の経過ごとに繰り返し実行するようになっている。なお、操作信号生成ECU61は前記操作信号を生成する操作信号生成手段に相当する。
まず、CPUは所定のタイミングになったときに図8のステップ800から処理を開始してステップ805に進み、左右方向回転角センサ43から出力された電圧Vhを入力する。
次いで、ステップ810に進み、CPUは所定の関数f1に電圧Vhを代入することによって操作信号(左右方向の操作角)θhを求め、ステップ815に進んで同操作信号θhを駆動信号生成ECU62に出力する。
所定の関数f1は、電圧Vhが電圧Vh0である場合、操作信号θhを「0」の値にするようにVhを変換し、電圧Vhが電圧Vh0より大きい値である場合、操作信号θhを正の値であって電圧Vhに比例した値にするようにVhを変換し、電圧Vhが電圧Vh0より小さい値である場合、操作信号θhを負の値であって電圧Vhに比例した値にするようにVhを変換する。
所定の関数f1は、電圧Vhが電圧Vh0である場合、操作信号θhを「0」の値にするようにVhを変換し、電圧Vhが電圧Vh0より大きい値である場合、操作信号θhを正の値であって電圧Vhに比例した値にするようにVhを変換し、電圧Vhが電圧Vh0より小さい値である場合、操作信号θhを負の値であって電圧Vhに比例した値にするようにVhを変換する。
次に、ステップ820に進み、CPUは上下方向回転角センサ53から出力された電圧Vpを入力し、ステップ825に進んで、所定の関数f2に電圧Vpを代入することによって信号(上下方向の操作角)θpを求め、ステップ830に進んで同信号θpを駆動信号生成ECU62に出力する。
所定の関数f2は、電圧Vpが電圧Vp0である場合、信号θpを「0」の値にするようにVpを変換し、電圧Vpが電圧Vp0より大きい値である場合、同信号θpを正の値であって電圧Vpに比例した値にするようにVpを変換し、電圧Vpが電圧Vp0より小さい値である場合、同信号θpを負の値であって電圧Vpに比例した値にするようにVpを変換する。
所定の関数f2は、電圧Vpが電圧Vp0である場合、信号θpを「0」の値にするようにVpを変換し、電圧Vpが電圧Vp0より大きい値である場合、同信号θpを正の値であって電圧Vpに比例した値にするようにVpを変換し、電圧Vpが電圧Vp0より小さい値である場合、同信号θpを負の値であって電圧Vpに比例した値にするようにVpを変換する。
次に、ステップ835に進んで、CPUは前記信号(上下方向の操作角)θpが「0」の値より大きいか否かを判定し、同信号θpが「0」の値より大きい場合、アームレスト30の車両前方側の端部がアームレスト30の支持端部を通る水平面より上方の位置にあると判断し、ステップ840に進んで、所定の関数g1に同信号θpを代入することによって操作信号(車両の加速要求量)Accpを算出する。ここで、所定の関数g1は信号θpに対し単調増加関数である。
次いで、ステップ845に進んで、CPUは操作信号(車両の減速要求量)Brを「0」の値に設定する。
最後に、CPUは、ステップ850に進んで操作信号Accpを出力し、ステップ855に進んで操作信号Brを出力し、ステップ895に進んで処理を一旦終了する。
次いで、ステップ845に進んで、CPUは操作信号(車両の減速要求量)Brを「0」の値に設定する。
最後に、CPUは、ステップ850に進んで操作信号Accpを出力し、ステップ855に進んで操作信号Brを出力し、ステップ895に進んで処理を一旦終了する。
次に、ステップ835において、CPUが信号(上下方向の操作角)θpが「0」以下であると判定した場合について説明する。この場合、CPUはアームレスト30の車両前方側の端部がアームレスト30の支持端部を通る水平面より下方の位置又は車体の前後方向と実質的に一致する位置のいずれかの位置にあると判断し、ステップ860に進んで、所定の関数g2に前記信号θpを代入することによって操作信号Brを算出する。ここで、同信号θpが「0」の値を持つ場合、所定の関数g2は操作信号Brを「0」の値にするように同信号θpを変換する。ここで、所定の関数g2は信号θpに対し単調増加関数である。
次いで、ステップ865に進んで、CPUは操作信号Accpを「0」の値に設定する。その後、ステップ850に進んで、CPUは操作信号Accpを出力し、ステップ855に進んで操作信号Brを出力し、ステップ895に進んで処理を一旦終了する。
次に、このようにして生成された操作信号に基づいて図4に示す駆動信号生成ECU62が駆動信号を生成する作動について説明する。
駆動信号生成ECU62は、操作信号Accpを入力し、同操作信号Accpに対応した(例えば、比例した)目標スロットルバルブ開度を設定し、設定した目標スロットルバルブ開度にスロットルバルブを制御するための駆動信号を生成してスロットルバルブアクチュエータ81に出力する。なお、操作信号Accpが「0」の値に設定されているとき、目標スロットルバルブ開度が「0」の値に設定されるように駆動信号は生成される。
スロットルバルブアクチュエータ81は、図示しないエンジンの出力を変更するための図示しない電動モータを含んで構成されており、前記駆動信号に従って同電動モータを駆動することによってエンジンのスロットルバルブを目標スロットルバルブ開度に制御する。
駆動信号生成ECU62は、操作信号Accpを入力し、同操作信号Accpに対応した(例えば、比例した)目標スロットルバルブ開度を設定し、設定した目標スロットルバルブ開度にスロットルバルブを制御するための駆動信号を生成してスロットルバルブアクチュエータ81に出力する。なお、操作信号Accpが「0」の値に設定されているとき、目標スロットルバルブ開度が「0」の値に設定されるように駆動信号は生成される。
スロットルバルブアクチュエータ81は、図示しないエンジンの出力を変更するための図示しない電動モータを含んで構成されており、前記駆動信号に従って同電動モータを駆動することによってエンジンのスロットルバルブを目標スロットルバルブ開度に制御する。
また、駆動信号生成ECU62は、操作信号Accpに対応した目標スロットルバルブ開度と車速センサ71によって検出された車速SPDとに対応させて複数のギア段の1つを選択的に動力伝達可能状態とするための駆動信号を生成し、変速アクチュエータ82に出力する。
変速アクチュエータ82は、図示しない自動変速機のクラッチ及びブレーキを油圧により制御して、複数のギア段の1つを選択的に動力伝達可能状態とするための複数の電磁バルブを含んで構成されており、前記駆動信号に従って前記複数の電磁バルブの開閉を制御することにより所定のギア段を選択して動力伝達可能状態とする。
変速アクチュエータ82は、図示しない自動変速機のクラッチ及びブレーキを油圧により制御して、複数のギア段の1つを選択的に動力伝達可能状態とするための複数の電磁バルブを含んで構成されており、前記駆動信号に従って前記複数の電磁バルブの開閉を制御することにより所定のギア段を選択して動力伝達可能状態とする。
また、駆動信号生成ECU62は、操作信号Brを入力し、同操作信号Brに対応した制動力を発生するための駆動信号を生成してブレーキアクチュエータ83に出力する。なお、操作信号Brが「0」の値に設定されているとき、制動力が発生しないように駆動信号は生成される。
ブレーキアクチュエータ83は、図示しない各車輪とともに回転するディスクロータに対して、ブレーキパッドを押圧するための電動モータを含んで構成されており、前記駆動信号に従って同電動モータを駆動することにより所定の制動力でブレーキパッドをディスクロータに押圧するようになっている。
ブレーキアクチュエータ83は、図示しない各車輪とともに回転するディスクロータに対して、ブレーキパッドを押圧するための電動モータを含んで構成されており、前記駆動信号に従って同電動モータを駆動することにより所定の制動力でブレーキパッドをディスクロータに押圧するようになっている。
また、駆動信号生成ECU62は、前記操作信号(左右方向の操作角)θhを入力し、同操作信号θhに車両の操舵輪の操舵角を実質的に一致させるための駆動信号を生成して操舵アクチュエータ84に出力する。
操舵アクチュエータ84は、図示しない車輪に連結されたラックバーを軸線方向に移動して操舵角を変更するための電動モータを含んで構成されており、前記駆動信号に従って電動モータを駆動することにより車両の操舵輪の操舵角を左右方向の操作角θhに実質的に一致させるように制御する。
操舵アクチュエータ84は、図示しない車輪に連結されたラックバーを軸線方向に移動して操舵角を変更するための電動モータを含んで構成されており、前記駆動信号に従って電動モータを駆動することにより車両の操舵輪の操舵角を左右方向の操作角θhに実質的に一致させるように制御する。
また、駆動信号生成ECU62は、入力した操作信号θhに応じてアームレスト20の車両左右方向の回動に対する反力を与えるための駆動信号を生成する。アームレスト20は電動モータ40が同駆動信号に従って駆動されることにより左右方向の反力を付与される。
更に、駆動信号生成ECU62は、信号(上下方向の操作角)θpを入力し、同信号θpに応じてアームレスト30の車両上下方向の回動に対する反力を与えるための駆動信号を生成する。アームレスト30は電動モータ50が同駆動信号に従って駆動されることにより上下方向の反力を付与される。
このようにして、アームレスト20の操作軸L20が車体の水平面内であって車体の前後方向と実質的に一致するとき、アームレスト20が運転者により操作されていない状態に対応した操作信号(即ち、操作角θh=0)が生成され、同操作信号θhに応じて生成された駆動信号により車両の操舵輪の操舵角が「0」に制御されるため車両は直進するように制御される。また、同アームレスト20の車両前方側端部が前記支持端部を通る鉛直面より右方の位置にあるとき、正の値を有する操作信号(即ち、操作角θh>0)が生成され、同操作信号θhに応じて生成された駆動信号により同操舵角が右方向に操舵されるため車両は右方向に進むように制御される。同様にして、同アームレスト20の車両前方側端部が前記支持端部を通る鉛直面より左方の位置にあるとき、負の値を有する操作信号(即ち、操作角θh<0)が生成され、同操作信号θhに応じて生成された駆動信号により同操舵角が左方向に操舵されるため車両は左方向に進むように制御される。
また、アームレスト30の操作軸L30が車体の水平面内であって車体の前後方向と実質的に一致するとき、アームレスト30が運転者により操作されていない状態に対応した操作信号(Accp=0,Br=0)が生成され、「0」の値を持つ操作信号Accp,Brに応じて生成された駆動信号により車両の運転を制御するエンジン発生トルク及び制動力が制御される。また、アームレスト30の車両前方側端部が前記支持端部を通る水平面より上方の位置にあるとき、正の値を有する操作信号Accpが生成され、操作信号Accpに応じて生成された駆動信号により操作信号Accpに応じたエンジン発生トルクが車両に加えられるため、車両は加速するように制御される。同様にして、アームレスト30の車両前方側端部が同水平面より下方の位置にあるとき、負の値を有する操作信号Brが生成され、操作信号Brに応じて生成された駆動信号により操作信号Brの絶対値に応じた制動力が車両に加えられるため車両は減速するように制御される。
以上、車両の車体に対して相対移動可能に支持されるとともに同車両の運転を制御するために乗員により操作されることにより同車体に対する位置及び角度(電圧Vh,Vp)の少なくとも一方が変更される操作軸(操作軸L20,操作軸L30)を有する操作部材(アームレスト)と、前記操作部材の操作軸の前記車体に対する位置及び角度の少なくとも一方を検出する検出手段(左右方向回転角センサ43,上下方向回転角センサ53)と、前記検出された前記操作軸の前記車体に対する位置及び角度の少なくとも一方に応じて前記車両の運転を制御するための操作信号(Accp,Br,θh)を生成するとともに、前期操作部材の操作軸が所定の基準方向にあるとき同操作部材が乗員により操作されていない場合に応じた同操作信号(Accp=0,Br=0,θh=0)を生成する操作信号生成手段(操作信号生成ECU61)と、を備えた車両の運転操作装置において、前記操作部材は、前記所定の基準方向が前記車体の前後方向と実質的に一致するように同車体に対して支持されている運転操作装置について説明した。
以上に説明した本発明の第1実施形態では、アームレスト自体を車両の操舵輪の操舵及び車両の加減速を操作する操作部材として使用し、アームレスト自体を運転者に操作させることにより車両を制御することができる。
また、操作レバー等がアームレスト上に突出することがないため、運転者に居心地のよい車内空間を提供することができる。
また、従来、運転者は腕を使うことなく手首より先の部分(例えば指先等)のみでジョイスティックを左右又は前後に微小操作しなければならなかったため、ステアリングホイールによる運転等に比べ操作が難しいと感じる場合もあったが、本実施形態によれば、運転者は、ひじ又は肩の回転運動によりアームレストを操作するため、運転時の操作性をより向上させることができる。
更に、アームレストの左右方向の回転角度を操舵輪の操舵角として車両を制御するため、運転者によるアームレストの左又は右方向への操作と車両の進行方向とが同方向になる。従って、アームレストの操作と車両の進行方向との対応を乗員に容易に把握させることができるため、より運転しやすい車両を乗員に提供することが可能となる。
なお、本実施形態では、アームレスト20で操舵制御を行い、アームレスト30で加減速制御を行ったが、アームレスト20で加減速、アームレスト30で操舵を制御してもよい。
また、図9及び図10は、アームレスト20又はアームレスト30に対する車両の前方の端部近傍の他の例を示している。図9では、アームレストの前面上部から親指を除く指型に4本のくぼみが形成され、運転者は、親指以外の4指を前記くぼみに密着してアームレストを掴むことができるようになっている。また、図10では、アームレストの前面上部から指型に5本のくぼみが形成され、運転者の5指によってアームレストを掴むことができるようになっている。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る運転操作装置について説明する。第1実施形態では運転者によって操作される操作部材としてアームレストを使用したのに対し、第2実施形態では、同操作部材として操作レバーを使用する点とともに操作レバーを含む操作レバー装置を備えた点において第1実施形態と相違している。従って、以下、この相違点を中心として第2実施形態を説明する。
次に、本発明の第2実施形態に係る運転操作装置について説明する。第1実施形態では運転者によって操作される操作部材としてアームレストを使用したのに対し、第2実施形態では、同操作部材として操作レバーを使用する点とともに操作レバーを含む操作レバー装置を備えた点において第1実施形態と相違している。従って、以下、この相違点を中心として第2実施形態を説明する。
図11及び図12に示すように、操作レバー90は、運転者によって操作される円柱状の把持部90aと、同把持部90aの一端において把持部90aに固定されたロッド90bと、ロッド90bの略中央部に備えられた球状部90cとから構成されており、アームレスト100の前面から車体の前方に向かって把持部90aを突出するように支持されている。より具体的には、操作レバー90は、シート10に車両前後方向に長手方向を有するように固定されたアームレスト100の内部に配置された球状部90cにてアームレスト100に対し相対回動可能(相対移動可能)に支持されている。
操作レバー装置は、図12に示すように、操作レバー90、操作レバー90の車両左右方向の回動に対する反力を発生する左右方向反力発生機構110、及び操作レバー90の車両上下方向の回動に対する反力を発生する上下方向反力発生機構120を備えている。操作レバー90の一部、左右方向反力発生機構110、及び上下方向反力発生機構120はアームレスト100内に内蔵されている。
左右方向反力発生機構110は、ガイドプレート111、回転軸112、第1歯車113、第2歯車114、直流電動モータ(左右反力用モータ)115、及び操作レバー90に対して運転者が行う車両左右方向の操作量を検出する左右方向回転角センサ116を備えている。
ガイドプレート111は、L字状に屈曲されてなる板状部材であり、回転軸112が固定された面が水平面内に存在するように配置され、鉛直方向に存在するように配置される面に前記ロッド90bの直径より若干だけ大きい幅を有して車両上下方向に長手方向を有する溝111aが設けられていて、同溝内111a内を前記ロッド90bが貫通するように構成されている。
回転軸112は、その軸線が車両上下方向に沿うとともに、前記操作レバー90の球状部90cの中心を通るようにアームレスト100に対して回転可能に支持されていて、中央部に第1歯車113を一体的に備えている。この第1歯車113は電動モータ115の回転軸に固定された第2歯車114に歯合している。
以上の構成により、操作レバー90はシート10に固定されたアームレスト100に対して車両の前後方向を含む水平面内にて相対回動可能に支持されるとともに、電動モータ115の回転によりガイドプレート111が回転軸112を軸として回動し、これにより、操作レバー90に左右方向の反力が付与されるようになっている。
左右方向回転角センサ116は、回転軸112の端部位置においてアームレスト100に固定されていて、同回転軸112の回転角度を電圧Vhとして検出するようになっている。
上下方向反力発生機構120は、ガイドプレート121、回転軸122、第1歯車123、第2歯車124、直流電動モータ(上下反力用モータ)125、及び操作レバー90に対して運転者が行う車両上下方向の操作量を検出する上下方向回転角センサ126を備えている。
ガイドプレート121は、L字状に屈曲されてなる板状部材であり、回転軸122が固定された面が車両の前後方向に存在するように配置され、車両左右方向に存在するように配置される面に前記ロッド90bの直径より若干だけ大きい幅を有して車両左右方向に長手方向を有する溝121aが設けられていて、同溝内121a内を前記ロッド90bが貫通するように構成されている。
回転軸122は、その軸線が車両左右方向に沿うとともに、前記操作レバー90の球状部90cの中心を通るようにアームレスト100に対して回転可能に支持されていて、中央部に第1歯車123を一体的に備えている。この第1歯車123は電動モータ125の回転軸に固定された第2歯車124に歯合している。
以上の構成により、操作レバー90はシート10に固定されたアームレスト100に対して車両の前後方向を含む鉛直面内にて相対回動可能に支持されるとともに、電動モータ125の回転によりガイドプレート121が回転軸122を軸として回動し、これにより、操作レバー90に上下方向の反力が付与されるようになっている。
上下方向回転角センサ126は、回転軸122の端部位置においてアームレスト100に固定されていて、同回転軸122の回転角度を電圧Vpとして検出するようになっている。
このように構成された運転操作装置は、第1実施形態の運転操作装置と同様にして、操作信号生成ECU61及び駆動信号生成ECU62により電圧Vh及びVpに応じた操作信号及び駆動信号を各々生成する。
以上に説明した本発明の第2実施形態によれば、操作レバー90はアームレスト100の前面から車体の前方に向かって突出しており、アームレスト100の上面から車体の上方に向かって突出しないため、運転者に居心地のよい車内空間を提供することができる。
また、車両の旋回中に発生する横加速度や車両に生じたヨーレート等により乗員に生じた荷重が車体に固定されたアームレストにより受け止められるので、乗員は運転姿勢を大きく崩すことなく運転操作を続行することができる。
本実施形態の変形例として、前記操作レバー90を操作グリップ130に置き換えた例を図13に示す。操作グリップ130は操作レバー90の把持部90aを球状の把持部130aに置き換えている点でのみ操作レバー90の構成と相違している。なお、操作グリップ130は操作レバーの一例である。
本実施形態では右側のアームレスト及び左側のアームレストのいずれか一方に備えられた操作レバー90にて操舵輪の操舵角と車両の加減速との両方を制御するようにしたが、右側のアームレスト及び左側のアームレストの各々に操作レバーを備え、両アームレストに備えられた操作レバーのいずれか一方にて操舵制御を行い、いずれか他方にて加減速制御を行うようにしてもよい。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に係る運転操作装置について説明する。第3実施形態に係る運転操作装置は、第1実施形態におけるアームレストを、関節部分によって連結された複数の部分から構成される多軸アームレストに置換した点において、第1実施形態と相違している。従って、以下、この相違点を中心として第3実施形態を説明する。
次に、本発明の第3実施形態に係る運転操作装置について説明する。第3実施形態に係る運転操作装置は、第1実施形態におけるアームレストを、関節部分によって連結された複数の部分から構成される多軸アームレストに置換した点において、第1実施形態と相違している。従って、以下、この相違点を中心として第3実施形態を説明する。
図14及び図15に示すように、多軸アームレスト140は、シート10の背もたれ部10bの右側面の上下方向略中央部から順に車両進行方向に基端部140a、中央部140b、及び先端部140cの三つの部分を有して構成されている。
基端部140aは、車両前後方向に長手方向を有する略直方体の形状であって、更に車両進行方向側の端部左側に平面視でL字型に欠落した部分140a1を有した形状をしている。基端部140aは、電動モータ150の回転軸151によってシート10に軸支されている。回転軸151は、モータ本体部152に対して回転可能に支持されている。回転軸151のモータ本体部152と反対側の端部は、基端部140aの車両後方側の端部にて基端部140aに対し回転不能に固定されている。モータ本体部152は背もたれ部10bの右側面近傍にて背もたれ部10bに固定されている。上下方向回転角センサ153は、モータ本体部152の底部に配設され、回転軸151の回転角度を検出し、検出した回転角度に対応した電圧Vpaを出力するようになっている。また、基端部140aの車両前方側端部の右側には電動モータ160のモータ本体部162が基端部140aに対し回転不能に固定されている。
中央部140bは、車両前後方向に長手方向を有する略直方体の形状であって、車両進行方向側の端部左側に平面視でL字型に欠落した部分140b1を有し、更に車両後方側の端部左側に基端部140aのL字型の欠落部分140a1に配設可能な突起部分140b2を有する形状をしている。回転軸161は、モータ本体部162に対して回転可能に支持されている。回転軸161のモータ本体部162と反対側の端部は、中央部140bの車両後方側の端部にて中央部140bに対し回転不能に固定されている。上下方向回転角センサ163は、モータ本体部162の底部に配設され、回転軸161の回転角度を検出し、検出した回転角度に対応した電圧Vpbを出力するようになっている。また、中央部140bの車両前方側端部の右側には電動モータ170のモータ本体部172が中央部140bに対し回転不能に固定されている。
先端部140cは、車両前後方向に長手方向を有する略直方体の形状であって、車両後方側の端部左側に、中央部140bのL字型の欠落部分140b1に配設可能な突起部分140c1を有する形状をしている。回転軸171は、モータ本体部172に対して回転可能に支持されている。回転軸171のモータ本体部172と反対側の端部は、先端部140cの車両後方側端部にて先端部140cに対し回転不能に固定されている。上下方向回転角センサ173は、モータ本体部172の底部に配設され、回転軸171の回転角度を検出し、検出した回転角度に対応した電圧Vpcを出力するようになっている。
多軸アームレスト140は、運転者により車両前後方向を含む車体の鉛直面内で車両の上下方向に操作され、その操作は前記各センサが検出した電圧Vpa,Vpb,Vpcとして各センサから出力される。そのときの多軸アームレスト140の操作の合計を総電圧Vptとした場合、図4に示した操作信号生成ECU61は各センサから出力された電圧Vpa,Vpb,Vpcを次式(1)に代入することによって総電圧Vptを算出することになる。
Vpt=α1×Vpa+α2×Vpb+α3×Vpc・・・(1)
ここで、α1,α2,α3は任意の係数である。
Vpt=α1×Vpa+α2×Vpb+α3×Vpc・・・(1)
ここで、α1,α2,α3は任意の係数である。
仮に、α1,α2が「0」の値、α3が「1」の値を取ると仮定すると、操作信号生成ECU61は、先端部140cの操作に対応した電圧Vpcを総電圧Vptとして算出することになる。また、α1,α2,α3が任意の値を取ると仮定すると、操作信号生成ECU61は、α1,α2,α3によって電圧Vpa,Vpb,Vpcに各々重み付けをして総電圧Vptを算出することとなる。このように、α1,α2,α3によって各部の操作に重みをつけることができる。
そして、操作信号生成ECU61は、総電圧Vptに基づいて、第1実施形態と同様にして、操作信号Accp及び操作信号Brを生成するとともに、電圧Vpa,Vpb,Vpcに基づいて信号θpa,θpb,θpcを各々生成する。また、駆動信号生成ECU62は、操作信号Accp,Br,及び信号θpa,θpb,θpcに基づいて各アクチュエータまたは各電動モータを駆動する駆動信号を生成する。
本実施形態に係る運転操作装置によれば、アームレストを複数の部分(基端部140a,中央部140b,先端部140c)によって構成し、各部分の操作に対する重み付けをすることができる。よって、運転者は多軸アームレスト140全体ではなく多軸アームレスト140の任意の一部を操作部材として操作することにより車両の運転を制御できる。
本実施形態に係る運転操作装置は、図14に示すように、上下アジャスト機構10cを備えている。上下アジャスト機構10cは、溝10c1と図示しない調整機構とを備えている。溝10c1は、背もたれ部10bの右側面に同背もたれ部10bの長手方向に沿って形成されている。その溝10c1は回転軸151の直径より少しだけ大きい幅を有している。調整機構は、背もたれ部10b内に収容されていて、電動モータ150のモータ本体部152を背もたれ部10b内において背もたれ部10bの長手方向に沿って移動させるようになっている。
なお、上下アジャスト機構10cはシート(車体)に対するアームレスト(多軸アームレスト140)の支持位置を調整する調整手段に相当する。
なお、上下アジャスト機構10cはシート(車体)に対するアームレスト(多軸アームレスト140)の支持位置を調整する調整手段に相当する。
これによれば、個々の運転者に合わせて多軸アームレスト140の位置を調整することができるため、各人に合わせて運転操作が容易な環境を運転者に提供することができる。
なお、操舵輪の操舵角の制御のために多軸アームレスト140を左右方向に操作できるようにする場合、図14に示した多軸アームレスト140を90度回転させ、回転軸151に代えて、図1に示す回転軸41に固定させるようにすればよい。
また、電動モータ160,170に代えて、ワイヤーケーブルを使用することもできる。この場合、ワイヤーケーブルは電動モータ150と接続されるとともに、基端部140aと中央部140bとの接続及び中央部140bと先端部140cとの接続に使用される。
これによれば、多軸アームレスト140は、重量物である電動モータ160,170をその先端及び中央付近に設ける必要がないため、多軸アームレスト140の操作時に同多軸アームレスト140が振動することを軽減できるとともに、多軸アームレスト140の軽量化を図ることができる。
これによれば、多軸アームレスト140は、重量物である電動モータ160,170をその先端及び中央付近に設ける必要がないため、多軸アームレスト140の操作時に同多軸アームレスト140が振動することを軽減できるとともに、多軸アームレスト140の軽量化を図ることができる。
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態に係る運転操作装置について説明する。第1実施形態では電動モータの回転軸によりシートに軸支されたアームレストを使用したのに対し、第4実施形態の運転操作装置では複数のリンク部材とロッドとによってシートに支持されたアームレストを使用する点において第1実施形態と相違している。従って、以下、この相違点を中心として第4実施形態を説明する。
次に、本発明の第4実施形態に係る運転操作装置について説明する。第1実施形態では電動モータの回転軸によりシートに軸支されたアームレストを使用したのに対し、第4実施形態の運転操作装置では複数のリンク部材とロッドとによってシートに支持されたアームレストを使用する点において第1実施形態と相違している。従って、以下、この相違点を中心として第4実施形態を説明する。
図16及び図17は本実施形態に係る運転操作装置の概略正面図及び概略側面図を各々示している。本実施形態の運転操作装置はアームレスト180、リンク部材190(リンク部材190a〜190f)、及びアームレスト180とリンク部材190とを連結させるロッド192a,192bを含んで構成されている。
リンク部材190は伸縮可能な高圧ガスが封入されたダンパーであり、図17に示すように、その両端が球状になっている。但し、リンク部材190c,190fの両端の球状は図示していない。
また、リンク部材190a〜190fにはストロークセンサ191a〜191fが装着されており、同ストロークセンサによって同部材のストローク(伸縮距離)が検出されるようになっている。
各リンク部材190a〜190fの球状になったその一端は、シート10の背もたれ部10bの内部において同背もたれ部10bにボールジョイント式に回転可能に支持され、他端は2本のロッド192a,192bの両端及び略中央において同ロッド192a,192bにボールジョイント式に回転可能に支持されている。
ロッド192aは、アームレスト180の長手方向略中央部でアームレスト180に固定され、ロッド192bは、アームレスト180の車両後方側でアームレスト180に固定されている。2本のロッド192a,192bの長手方向の略中央に位置する点を点Lf,Lbとする。
以上の構成により、アームレスト180は、同アームレスト180が運転者により操作されていない場合、長手方向の操作軸は車体の水平方向の面内であって同車体の前後方向と実質的に一致する位置に保持され、運転者の操作により、例えば、図16の矢印及び破線に示したように移動するようになっている。
次に、各ストロークセンサ191a〜191fが検出したストロークに基づいて操作信号生成ECU61が操作信号として点Lf及び点Lbの位置を特定する作動について説明する。
以下の説明では、アームレスト180が操作されていない場合の点Lfを通る車両水平面内の車両前後方向の軸をY軸とし(車両進行方向をY軸正方向と規定)、同点Lfを通る車両水平面内の車両左右方向の軸をX軸とし(車両右方向をX軸正方向と規定)、同点Lfを通る車両上下方向の軸をZ軸とした(車両上方向をZ軸正方向と規定)座標軸を用いる。
また、背もたれ部10bの内部に位置するリンク部材190a〜190fの一端を各々点A〜点Fとする。
以下の説明では、アームレスト180が操作されていない場合の点Lfを通る車両水平面内の車両前後方向の軸をY軸とし(車両進行方向をY軸正方向と規定)、同点Lfを通る車両水平面内の車両左右方向の軸をX軸とし(車両右方向をX軸正方向と規定)、同点Lfを通る車両上下方向の軸をZ軸とした(車両上方向をZ軸正方向と規定)座標軸を用いる。
また、背もたれ部10bの内部に位置するリンク部材190a〜190fの一端を各々点A〜点Fとする。
操作信号生成ECU61は、リンク部材190a〜190cの点A〜Cと反対側の端部に位置する球の中心点は点Lfに実質的に一致し、リンク部材190d〜190fの点A〜Cと反対側の端部に位置する球の中心点は点Lbに実質的に一致するとみなして計算を行う。なお、点A、点B、及び点Cは一直線上にない。また、点D、点E、及び点Fは一直線上にない。
操作信号生成ECU61は、操作されていないストロークセンサ191a〜191cの検出値から任意の点として、例えば、ロッド192aの長手方向の中心点Lfの座標(X0,Y0,Z0)を決定する。操作信号生成ECU61は、また、ストロークセンサ191d〜191fの検出値から任意の点として、例えば、ロッド192bの長手方向の中心点Lbの座標(X0,Y1,Z0)を決定する。
操作信号生成ECU61は、操作されていないストロークセンサ191a〜191cの検出値から任意の点として、例えば、ロッド192aの長手方向の中心点Lfの座標(X0,Y0,Z0)を決定する。操作信号生成ECU61は、また、ストロークセンサ191d〜191fの検出値から任意の点として、例えば、ロッド192bの長手方向の中心点Lbの座標(X0,Y1,Z0)を決定する。
例えば、ストロークセンサ191a〜191cの検出したストロークがRa、Rb、Rcであった場合、これらの値はそれぞれ線分A−Lfの距離、線分B−Lfの距離、線分C−Lfの距離を示していると考えることができる。
そこで、操作信号生成ECU61は、ストロークセンサ191aの検出したストロークRaに基づき点Aを中心とした半径Raの球面上のいずれかの座標に点Lfの座標があると判定する。同様にして、操作信号生成ECU61は、ストロークセンサ191bの検出したストロークRbに基づき点Bを中心とした半径Rbの球面上のいずれかの座標に点Lfの座標があると判定する。更に、操作信号生成ECU61は、ストロークセンサ191cの検出したストロークRcに基づき点Cを中心とした半径Rcの球面上のいずれかの座標に点Lfの座標があると判定する。
そこで、操作信号生成ECU61は、ストロークセンサ191aの検出したストロークRaに基づき点Aを中心とした半径Raの球面上のいずれかの座標に点Lfの座標があると判定する。同様にして、操作信号生成ECU61は、ストロークセンサ191bの検出したストロークRbに基づき点Bを中心とした半径Rbの球面上のいずれかの座標に点Lfの座標があると判定する。更に、操作信号生成ECU61は、ストロークセンサ191cの検出したストロークRcに基づき点Cを中心とした半径Rcの球面上のいずれかの座標に点Lfの座標があると判定する。
従って、操作信号生成ECU61は、点Aを中心とした半径Raの球面と点Bを中心とした半径Rbの球面と点Cを中心とした半径Rcの球面とが交わる点のうち、X0が一番大きい点Lfの座標(X0,Y0,Z0)として決定する。
同様にして、操作信号生成ECU61は、ストロークセンサ191d〜ストロークセンサ191fの検出したストロークから点Lbの座標(X0,Y1,Z0)を決定する。
同様にして、操作信号生成ECU61は、ストロークセンサ191d〜ストロークセンサ191fの検出したストロークから点Lbの座標(X0,Y1,Z0)を決定する。
従って、操作信号生成ECU61は、中心点Lf及び中心点Lbの座標が前記決定した座標(X0,Y0,Z0)及び座標(X0,Y1,Z0)であるとき、アームレスト180の操作軸が車両の水平面内であって車両の前後方向に実質的に一致するときと判断して、アームレスト180が運転者により操作されていない状態に応じた操作信号として左右方向の操作角θh、加速要求量Accp、及び減速要求量Brを「0」の値に設定して出力する。
次に、操作信号生成ECU61は、アームレスト20が運転者により操作された場合、上記方法に基づいてストロークセンサ191a〜191cの検出値から中心点Lfの座標(X2,Y2,Z2)を決定するとともに、ストロークセンサ191d〜191fの検出値から中心点Lbの座標(X3,Y3,Z3)を決定する。
次いで、操作信号生成ECU61は、座標(X2,Y2)と座標(X3,Y3)とを通る直線が車両の水平面内であって車両進行方向に対し左又は右方向に傾いている角度を左右方向の操作角θhとして決定する。また、座標(Y2,Z2)と座標(Y3,Z3)とを通る直線が車両の前後方向を含む車両の鉛直面内において車両進行方向に対し上又は下方向に傾いている角度を上下方向の操作角θpとして決定する。
そして、操作信号生成ECU61は、第1実施形態と同様に操作角θpから加速要求量Accp及び減速要求量Brを操作信号として生成する。
次いで、操作信号生成ECU61は、座標(X2,Y2)と座標(X3,Y3)とを通る直線が車両の水平面内であって車両進行方向に対し左又は右方向に傾いている角度を左右方向の操作角θhとして決定する。また、座標(Y2,Z2)と座標(Y3,Z3)とを通る直線が車両の前後方向を含む車両の鉛直面内において車両進行方向に対し上又は下方向に傾いている角度を上下方向の操作角θpとして決定する。
そして、操作信号生成ECU61は、第1実施形態と同様に操作角θpから加速要求量Accp及び減速要求量Brを操作信号として生成する。
次いで、駆動信号生成ECU62は、左右方向の操作角θh、加速要求量Accp、及び減速要求量Brから任意のアクチュエータを作動させるための駆動信号を生成し、左右方向の操作角θh及び上下方向の操作角θpから各電動モータを作動させるための信号を生成する。
本実施形態によれば、アームレスト180を支持する複数のリンク部材190の伸縮によって第1実施形態と同様にアームレスト自体を車輪の操舵及び車両の加減速を操作する操作部材として使用し、アームレスト自体を運転者に操作させることにより車両を制御することができる。
なお、操作信号生成ECU61は、点Lfの位置によって操作信号を生成してもよい。この場合、操作信号生成ECU61は、前回行われた操作によって位置した前回位置を示す点Lfの座標と今回行われた操作によって位置した現在位置を示す点Lfの座標とから、現在位置が前回位置より上にあれば、現在位置と前回位置との差に応じて車両を加速するように操作信号Accp,Brを生成し、現在位置が前回位置より下にあれば、現在位置と前回位置との差に応じて車両を減速するように操作信号Accp,Brを生成する。また、操作信号生成ECU61は、現在位置が前回位置に比べ左右のいずれかの位置にあれば、車輪の操舵角を制御するために現在位置と前回位置との差に応じた操作信号(左右方向の操作角)θhを生成する。また、操作信号生成ECU61は、点Lbの位置によって以上のように操作信号を生成してもよい。
(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態に係る運転操作装置について説明する。第1実施形態ではアームレスト20とアームレスト30の各々は一つの平面内で回転可能であったのに対し、第5実施形態の運転操作装置では、互いに直交する二つの平面内にて回転可能に構成されている点において第1実施形態と相違している。従って、以下、この相違点を中心として第5実施形態を説明する。
次に、本発明の第5実施形態に係る運転操作装置について説明する。第1実施形態ではアームレスト20とアームレスト30の各々は一つの平面内で回転可能であったのに対し、第5実施形態の運転操作装置では、互いに直交する二つの平面内にて回転可能に構成されている点において第1実施形態と相違している。従って、以下、この相違点を中心として第5実施形態を説明する。
図18に示すように、本実施形態の運転操作装置は、棒状部材200及びアームレスト20を含んでいる。棒状部材200は車両左右方向に長手方向を有し、その左端部にて回転軸211と同長手方向とが略平行になるように、回転軸211に対し相対移動不能に固定されている。
電動モータ210は、棒状部材200への乗員による操作に抗する力である反力を付与するために機能する。モータ本体部212は、シート10の背もたれ部10bの右側面の上下方向略中央部にて同背もたれ部10bに固定されている。回転軸211はモータ本体部212に対し回転可能に支持されている。上下方向回転角センサ213は、モータ本体部212の底部に配設され、回転軸211の回転角度を検出し、回転角度に応じた電圧Vpを出力するようになっている。
棒状部材200の右端部には、電動モータ220のモータ本体部222が配設されていて、回転軸221はモータ本体部222に対し回転可能に支持されている。電動モータ220は、アームレスト20への乗員による操作に抗する力である反力を付与するために機能する。
電動モータ210は、棒状部材200への乗員による操作に抗する力である反力を付与するために機能する。モータ本体部212は、シート10の背もたれ部10bの右側面の上下方向略中央部にて同背もたれ部10bに固定されている。回転軸211はモータ本体部212に対し回転可能に支持されている。上下方向回転角センサ213は、モータ本体部212の底部に配設され、回転軸211の回転角度を検出し、回転角度に応じた電圧Vpを出力するようになっている。
棒状部材200の右端部には、電動モータ220のモータ本体部222が配設されていて、回転軸221はモータ本体部222に対し回転可能に支持されている。電動モータ220は、アームレスト20への乗員による操作に抗する力である反力を付与するために機能する。
アームレスト20は、車両前後方向に長手方向を有し、車両後方側の端部にて回転軸221と同長手方向とが略垂直になるように配置されるとともに、回転軸221に対し相対移動不能に固定されている。左右方向回転角センサ223は、モータ本体部222の底部に配設され、回転軸221の回転角度を検出し、回転角度に応じた電圧Vhを出力するようになっている。
アームレスト20が乗員により上下方向に操作された場合、それに伴って棒状部材200が回転する。上下方向回転角センサ213は、その回転角度を検出して、回転角度に応じた電圧Vpを出力する。同様に、アームレスト20が左右方向に操作された場合、左右方向回転角センサ223は、その回転角度を検出して、回転角度に応じた電圧Vhを出力する。
操作信号生成ECU61は、第1実施形態と同様にして、前記電圧Vh及びVpから操作信号Accp、Br、θh、及び信号θpを生成し、駆動信号生成ECU62は、生成された各信号から各アクチュエータ等を駆動する駆動信号を生成する。これにより、アームレスト20を作動することによって比較的単純な構成で加減速及び操舵制御を行える運転操作装置が提供される。
以上、本発明の各実施形態によれば、居心地の良い車両空間が提供される。
なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、アームレスト20,30、操作レバー90、及び操作グリップ130、多軸アームレスト140は操作部材の一例であり、本発明の範囲内において他の変形例を採用することが可能である。
また、例えば、図18に示す運転操作装置がシート10の背もたれ部10bの左右両側に配置されるとともに、運転操作装置には2つの運転操作装置を選択させる切替スイッチが設けられ、乗員が切替スイッチを切り替えることにより、いずれかの運転操作装置が選択されるようにしてもよい。
なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、アームレスト20,30、操作レバー90、及び操作グリップ130、多軸アームレスト140は操作部材の一例であり、本発明の範囲内において他の変形例を採用することが可能である。
また、例えば、図18に示す運転操作装置がシート10の背もたれ部10bの左右両側に配置されるとともに、運転操作装置には2つの運転操作装置を選択させる切替スイッチが設けられ、乗員が切替スイッチを切り替えることにより、いずれかの運転操作装置が選択されるようにしてもよい。
また、前記検出手段は、前記所定の基準方向(車体の水平面内であって車体の前後方向と実質的に一致する方向)に位置する前記操作部材が同操作部材を支持する支持端部を中心として任意の位置まで移動した場合、支持端部を中心とした同操作部材の操作軸の回転角度を検出してもよい。この場合、操作信号生成ECU61は、移動後の操作部材の操作軸が前記所定の基準方向を含む車体の水平面に投影されたとき、前記回転角度の内、前記所定の基準方向に位置する軸から投影された操作軸の位置までの支持端部を中心とした回転角度を操作部材の操作角θhとし、操作角θhと操舵角とを実質的に一致させて車両の操舵輪を制御するための操舵指示信号を生成することができる。
また、操作信号生成ECU61は、移動後の操作部材の操作軸が前記所定の基準方向を含む車体の鉛直面に投影されたとき、前記回転角度の内、前記所定の基準方向に位置する軸から投影された操作軸の位置までの支持端部を中心とした回転角度を操作部材の操作角θpとし、操作角θpに基づいて操作信号Accp,Brを生成することができる。
また、操作信号生成ECU61は、移動後の操作部材の操作軸が前記所定の基準方向を含む車体の鉛直面に投影されたとき、前記回転角度の内、前記所定の基準方向に位置する軸から投影された操作軸の位置までの支持端部を中心とした回転角度を操作部材の操作角θpとし、操作角θpに基づいて操作信号Accp,Brを生成することができる。
また、他のすべての実施形態は、上記第3実施形態で説明した座席(車体)に対するアームレストの支持位置を調整する調整手段(図14の上下アジャスト機構10c)を備えることができる。
また、上記アームレストの内部にサイドエアバッグを装備するようにしてもよい。車両の衝突時にサイドエアバッグが作動することによって、運転者に対する衝突時の衝撃をサイドエアバッグによって吸収することができる。更に、サイドエアバッグが作動することにより、運転者は自動的に運転者前方に装備されたフロントエアバッグの作動位置に導かれるため、フロントエアバッグによって運転者に対する衝突時の衝撃をより吸収することができる。
また、例えば、上述したようにアームレスト20及びアームレスト30の各々に車両の操舵輪の制御及び/又は車両の加減速の制御の両機能を持たせるとともに、一方のアームレストの左右方向の運動又は上下方向の運動を他方のアームレストに連動させるようにしてもよい。以下、両アームレストを連動させる動作について説明する。
図19は、一方のアームレストの左右方向の運動を他方のアームレストに連動させるために同アームレスト間をベルト233により連結した図を示している。アームレスト20及びアームレスト30には、車両後方側の一端にて突起している円柱状の突起部分231,232が形成されている。両突起部分231,232には、ベルト233が輪状に緩みなく張られている。ベルト233の内、アームレスト20及びアームレスト30の間の部分は図示されていないシートバックの内部に移動可能な状態で格納されている。
この構成により、アームレスト20,30のいずれか一方が操作されると、その動きがベルト233を介して他方のアームレストに伝達されることにより両アームレストが連動することとなる。なお、ベルト233の一例としては、例えば、ワイヤーケーブルが挙げられる。
また、図20は、一方のアームレストの上下方向の運動を他方のアームレストに連動させるために同アームレスト間を支柱240により連結させた図を示している。支柱240は、図示しないシートから車両の水平面内であって車両左右方向にその両端を突出し、突出した両端において両アームレストの車両後方側の一端と回動不能に固定されている。
この構成により、アームレスト20,30のいずれか一方が操作されると、その動きが支柱240を介して他方のアームレストに伝達されることにより両アームレストが連動することとなる。
以上に説明したアームレストの左右連動機構又は上下連動機構によれば、比較的簡易な方法で二つのアームレストを連動させることができる。
10…シート、10c…上下アジャスト機構、20,30,100,180…アームレスト、40,50,150,160,170,210,220…電動モータ、43,116,223…左右方向回転角センサ、53,126,153,163,213…上下方向回転角センサ、60…電気制御装置、61…操作信号生成ECU、62…駆動信号生成ECU、90…操作レバー、130…操作グリップ、140…多軸アームレスト、190a,190b,190c,190d,190e,190f…リンク部材、191a,191b,191c,191d,191e,191f…ストロークセンサ、233…ベルト、240…支柱。
Claims (4)
- 車両の車体に対して相対移動可能に支持されるとともに同車両の運転を制御するために乗員により操作されることにより同車体に対する位置及び角度の少なくとも一方が変更される操作軸を有する操作部材と、
前記操作部材の操作軸の前記車体に対する位置及び角度の少なくとも一方を検出する検出手段と、
前記検出された前記操作軸の前記車体に対する位置及び角度の少なくとも一方に応じて前記車両の運転を制御するための操作信号を生成するとともに、前期操作部材の操作軸が所定の基準方向にあるとき同操作部材が乗員により操作されていない場合に応じた同操作信号を生成する操作信号生成手段と、
を備えた車両の運転操作装置において、
前記操作部材は、前記所定の基準方向が前記車体の前後方向と実質的に一致するように同車体に対して支持されている運転操作装置。 - 請求項1に記載の運転操作装置であって、
前記操作部材は、前記車両の座席に備えられたアームレスト又は同アームレストの前面から前記車体の前方に突出した操作レバーのいずれかである運転操作装置。 - 請求項1又は2の何れかに記載の運転操作装置であって、更に、
前記車体に対する前記操作部材の支持位置を調整する調整手段を備えた運転操作装置。 - 請求項1及至請求項3の何れか一項に記載の運転操作装置であって、
前記操作信号生成手段は、前記操作信号として前記車両の操舵輪の操舵角を制御するための操舵指示信号を生成するとともに、前記操作部材の操作軸が前記所定の基準方向に一致するとき同操舵角を同車両が直進する方向の角度とするための操舵指示信号を生成する運転操作装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003384804A JP2005149058A (ja) | 2003-11-14 | 2003-11-14 | 運転操作装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20190106141A1 (en) * | 2017-10-05 | 2019-04-11 | Honda Motor Co., Ltd. | Steering device |
US11491988B2 (en) | 2017-02-21 | 2022-11-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Driving assistance device |
-
2003
- 2003-11-14 JP JP2003384804A patent/JP2005149058A/ja active Pending
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JP2019064557A (ja) * | 2017-10-05 | 2019-04-25 | 本田技研工業株式会社 | 操舵装置 |
US10787190B2 (en) | 2017-10-05 | 2020-09-29 | Honda Motor Co., Ltd. | Steering device |
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