JP2006155057A - 入力操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な操作で乗り物を運転することができ、しかも入力操作部の操作を所定の操作から他の操作に切り換えて他の走行操作に移るとき、その移行を迅速に行うことができる入力操作装置を提供する。
【解決手段】 車両には、片手で操舵、加減速の各種操作が可能な入力操作装置１が設置されている。車両の操舵はグリップ５をその操舵回転軸線Ｌｓ回りに回転操作することで行い、車両の加速はアーム９を介してグリップ５を操舵回動軸線Ｌｇ回りに下方へ回動するで行う。グリップ５には、減速操作時に操作する操作レバー１１が配設されている。操作レバー１１は自身の基端を支点として減速回動軸線Ｌｄ回りに回動可能であり、例えば右手親指で把持部５ｂを支えつつ他の４本の指で引き込むこと、つまりグリップ５に握り操作を付与することで回動操作が可能である。従って、車両の減速はグリップ５を握る動作により操作レバー１１を手前側に回動操作することで行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、乗り物の運転操作時に用いられ、運転者の手及び前腕を用いて各種操作を行う入力操作装置に関する。

従来、車両運転時に操作する入力操作装置としては、例えば円形ステアリングやペダル等が用いられている。ところで、これらの入力操作装置は機械的な制約からその形状が決まっていることから、必ずしも運転者の体に合ったものではなく、長時間運転時における疲労蓄積や、長期に亘る運転習得訓練が必要となる等の問題がある。そこで、加減速や操舵等の運転操作を簡素化した構造の入力操作装置が、例えば特許文献１に開示されている。

図１５は特許文献１で開示された入力操作装置の平面図であり、図１６はその側面図である。入力操作装置５１は、肘支持部５２を回動中心としてその中心まわりに水平面内で左右に回動可能な第１レバー５３と、鉛直面内に回動可能な状態で第１レバー５３の先端に軸支された第２レバー５４とを備えている。第１レバー５３が左側に回動されると車両が左側に操舵され、第１レバー５３が右側に回動されると車両が右側に操舵される。また、第２レバー５４が上側に回動されると車両が加速し、第２レバー５４が下側に回動されると車両が減速する。
特開２００２−２５８９５９号（第４−７頁、第３図）

しかし、第２レバー５４は加速操作と減速操作との両方で操作される部材であるため、加速操作から減速操作に移行する際には、第２レバー５４を加速操作したストローク分、元の位置に戻す必要があり、直ぐに減速操作に移行できない問題が生じていた。逆に、減速操作から加速操作に移行する際も、第２レバー５４を減速操作のストローク分だけ元の位置に戻す必要があるため、直ぐに加速操作に移行できない。また、加速操作は手の上方移動を利用することから、操作が行い難いという問題もあった。従って、加速から減速、或いは減速から加速の切り換えを迅速に行うことで、入力操作装置１の操作性を確保した要望があった。

本発明の目的は、簡単な操作で乗り物を運転することができ、しかも入力操作部の操作を所定の操作から他の操作に切り換えて他の走行操作に移るとき、その移行を迅速に行うことができる入力操作装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明では、乗り物の運転操作時に操作され、運転者の手及び前腕を用いて各種操作を行う入力操作装置において、運転者の前腕の少なくとも一部を支持するアームレストと、操作時に運転者が把持するグリップと、前記アームレストに運転者の前記前腕の少なくとも一部が支持された状態で、前記前腕と平行に延びる軸線回りの手首の回転に伴う前記グリップの回転を入力操作とする第１入力操作部と、前記アームレストに運転者の前記前腕の少なくとも一部が支持された状態で、前記手首を中心として手の回転に伴う前記グリップの移動を入力操作とする第２入力操作部と、前記アームレストに運転者の前記前腕の少なくとも一部が支持された状態で、前記運転者の前記グリップの握りを入力操作とする第３入力操作部とを備えたことを要旨とする。

この発明によれば、乗り物を運転する際には、第１入力操作部、第２入力操作部及び第３入力操作部を操作することで、例えば加速操作、減速操作及び操舵操作等を行って運転走行する。第１入力操作部を用いた操作は、前腕と平行に延びる軸線回りにグリップを回転させる操作であり、第２入力操作部を用いた操作は、手首を中心としてグリップを手の回転に伴い移動させる操作であり、第３入力操作部の操作は、グリップに握り力を付与する操作である。

従って、第１入力操作部、第２入力操作部及び第３入力操作部の各操作は、それぞれ独立した手の動きによる操作となる。ところで、１つの入力操作部で２つの走行操作を行う場合、その入力操作部による操作を所定操作から他の操作に切り換えるとき、操作したストローク分だけ入力操作部を元に戻す必要があり、走行操作が迅速に実施できない不具合が生じる。しかし、本発明の入力操作装置を用いれば、例えば加速から減速を行う場合や、或いはその逆に減速から加速を行う場合、その切り換えをタイムラグ無く直ぐに実施可能となり、加減速切り換えの際に時間がかかるような問題が生じなくなる。

また、この種の入力操作装置を用いれば手のみで各種走行操作を実施することが可能となることから、例えばステアリング、アクセルペダル及びブレーキペダルを用いた手及び足を使う通常の走行操作に比べて操作が簡単で済む。以上により、本発明の入力操作装置を用いれば、簡単な操作で乗り物を運転することが可能となり、しかも入力操作部の操作を所定の操作から他の操作に切り換えて他の走行操作に移るとき、その移行を迅速に行うことが可能となる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記第３入力操作部は、前記乗り物を減速させる際に操作する操作部であることを要旨とする。
この発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、グリップの握りを入力操作とする第３入力操作部では、減速操作が行われる。ところで、手の握り操作は、例えば手首を中心とした手の回転に伴う移動等に比べて、微妙な操作が可能である。従って、第３入力操作部で減速操作を行う構成とすれば、減速操作時に細かな間隔で操作量を入力することが可能となり、減速入力の微妙な操作が可能となる。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記第１入力操作部及び前記第２入力操作部の一方が操作されて前記乗り物が加速操作された際、同時に前記第３入力操作部が操作されて前記加速操作と減速操作とが同時に入力されると、前記加速操作を無視して前記減速操作を優先する制御手段とを備えたことを要旨とする。

この発明によれば、請求項２に記載の発明の作用に加え、第１入力操作部、第２入力操作部及び第３入力操作部を用いて各々独立した手の動きで各種走行操作が可能とした場合、入力操作装置の構造上、例えば加速操作と減速操作とが同時操作可能となることがある。そこで、本発明のように加速操作と減速操作とが同時に行われた際には減速操作を優先するように優先順位を設けておけば、加減速が同時操作された際には減速が施されることになり、加速と減速とが同時に付与されるような状況に陥らずに済む。

請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の発明において、少なくとも前記第２入力操作部及び前記第３入力操作部が前記グリップのハウジングに組み込まれることによって一体化されていることを要旨とする。

この発明によれば、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加え、少なくとも第２入力操作部及び第３入力操作部とがグリップのハウジングに組み込まれることで、これら入力操作部が一体化（ユニット化）される。従って、入力操作装置の部品点数を減らすことが可能となり、装置の簡素化を図ることが可能となる。

請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の発明において、前記第３入力操作部は、回動可能な状態で前記グリップに支持された回動部材と、前記回動部材の回動量を検出する検出手段と、前記乗り物を減速させるべく前記検出手段の検出値を基に前記乗り物に制動力を付与する減速制御手段とを備えたことを要旨とする。

この発明によれば、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加え、車両を減速させる際には、グリップを握って回動部材を回動させることにより行う。ここで、回動部材を回動させる操作は、ある所定部材をスライド操作する場合に比べ、微妙な操作入力が可能であることから、第３入力操作部を回動式とすればグリップの握り操作において微妙な入力操作が可能となり、操作性が向上する。

請求項６に記載の発明では、請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の発明において、前記第２入力操作部は、前記乗り物を加速させる際に操作する操作部であり、前記グリップの中立位置を回動開始位置として、一方向にのみ前記手首を中心とした手の回動操作が可能であることを要旨とする。

この発明によれば、請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加え、乗り物を加速させる際には、手首を中心とした手の回動操作により、グリップを中立位置から例えば下方に回動操作する。ところで、グリップが中立位置を基準として両方に回動可能な構造とすると第２入力操作部の構造が複雑化するが、本発明では一方向にのみ回動可能であることから、第２入力操作部の構造が簡素化する。

本発明によれば、簡単な操作で乗り物を運転することができ、しかも入力操作部の操作を所定の操作から他の操作に切り換えて他の走行操作に移るとき、その移行を迅速に行うことができる。

以下、本発明を具体化した入力操作装置の一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
図１〜図３は入力操作装置１を示す各種図であり、図１は側面図、図２は平面図、図３は車両の前方から見た図である。また、図４は入力操作装置１を車両前方から見た図である。図１〜図３に示すように、入力操作装置１は車両の各種走行操作を行うための操作系部材であり、本例においてはこの１つの入力操作装置１を片手（例えば、運転者の右手）で操作することで、車両の操舵（ステアリング操作）、加速（アクセル操作）及び減速（制動操作）が可能である。

図４に示すように、車両のドア２の内側には、肘置きとして用いるアームレスト３が取り付けられ、このアームレスト３の側端部には、運転者の前腕（右前腕）を側方側で支持するサイド部材４が立設されている。アームレスト３は車両のほぼ前後方向に、かつほぼ水平に延び、サイド部材４はアームレスト３と平行状態に延びている。入力操作装置１は、ドア２の内側面の凹部２ａに一部が埋設した状態で、かつサイド部材４に支持された状態で車両に取り付けられる。

図１に示すように、入力操作装置１は、シートに着座した状態の運転者が右手で把持可能なグリップ５を備えている。このグリップ５は例えば樹脂を材質としており、基端側に位置する本体部５ａと、その本体部５ａと一体となった先端側の把持部５ｂとを有する形状をなしている。本体部５ａは外形が略卵形状であり、操舵回転軸線Ｌｓと直交する断面の形状が楕円形状をなしている。また、把持部５ｂは略平板形状をなし、運転者が入力操作装置１を操作する際に把持する部位となる。

入力操作装置１は、車両の操舵時に操作される操舵入力操作部６と、車両の加速時に操作される加速指示入力操作部７と、車両の減速時に操作される減速指示入力操作部８とを備えている。まず、操舵入力操作部６の概略を説明すると、グリップ５は操舵回転軸線Ｌｓ回りに回転可能（図３参照）であり、その操舵回転軸線Ｌｓ回りに手首を回転させることで回転操作が可能である。従って、車両の操舵操作はグリップ５をその操舵回転軸線Ｌｓ回りに回転操作することにより行う。例えば、グリップ５を右方向に回動すると車両が右側に操舵され、一方でグリップ５を左側に回動すると車両が左側に操舵される。

また、加速指示入力操作部７の概略を説明すると、グリップ５からは略Ｕ字形状のアーム９が延びており、このアーム９の基端が入力操作装置１の装置本体１０に連結されている。グリップ５はアーム９の基端を支点として加速回動軸線Ｌｇ回りに下方へ回動可能（図１参照）であり、手首を中心に手を下方に回動させることで回動操作が可能である。従って、車両の加速操作はアーム９を介してグリップ５を下方に回動操作することにより行う。操舵回転軸線Ｌｓと加速回動軸線Ｌｇとは互いに交差（直交）する状態となる。なお、操舵入力操作部６が第１入力操作部に相当し、加速指示入力操作部７及びアーム９が第２入力操作部を構成する。

続いて、減速指示入力操作部８の概略を説明すると、図１に示すようにグリップ５（把持部５ｂ）には、減速操作時（制動操作時）に操作する操作レバー１１が配設されている。操作レバー１１は略棒形状をなしており、基端を支点として回動可能な状態で把持部５ｂに支持されている。操作レバー１１は自身の基端を支点として減速回動軸線Ｌｄ回りに回動可能（図１参照）であり、例えば右手親指で把持部５ｂを支えつつ他の４本の指で引き込むこと、つまりグリップ５に握り操作を付与することで回動操作が可能である。従って、車両の減速（制動）操作はグリップ５を握る動作によって操作レバー１１を手前側に回動操作することにより行う。グリップ５は、操舵入力操作部６、加速指示入力操作部７及び減速指示入力操作部８の間で共用されている。なお、操作レバー１１が回動部材に相当する。

図５は、グリップ５の内部の操舵入力操作部６を示す側面図である。グリップ５のハウジングの内部には、グリップ５の操舵回転軸線Ｌｓ回りの回転を許容する操舵入力操作部６が配設されている。操舵入力操作部６を以下に詳述すると、グリップ５の内部には、同グリップ５に対し相対回転不可能な状態でシャフト１２が内蔵されている。シャフト１２は、装置本体１０から延びるアーム９の先端に連結固定され、操舵回転軸線Ｌｓに沿って延びている。アーム９の先端はグリップ５の中心よりも下方に接続され、言い換えるならばシャフト１２はグリップ５の中心よりやや下方に配置されている。

シャフト１２の先端には、先端側から順にポテンショメータ駆動ギア１３及びダンパ駆動ギア１４が各々固着されている。グリップ５の内面には略平板形状のベース部材１５が固着され、シャフト１２はそのベース部材１５に対しベアリング１６を介して相対回転可能に取り付けられている。また、ベース部材１５には、ダンパ駆動伝達ギア１７がベース部材１５に対し相対回転可能な状態で取り付けられている。ダンパ駆動伝達ギア１７はダンパ駆動ギア１４に噛合係合され、グリップ５（即ち、ベース部材１５）が回転すると、ダンパ駆動ギア１４との間の噛合いによって自身も回転する。

図６は、ダンパ１８の内部構成を示す断面図である。ベース部材１５には、グリップ５の急激な回転を防止するダンパ１８が取り付けられている。ダンパ１８は、ダンパ駆動伝達ギア１７に噛合うとともにベース部材１５に対し相対回転可能なダンパギア１９と、ダンパギア１９のギア軸に固着された回転側部材２０と、回転側部材２０を回動可能に収容するベース側部材２１とを備えている。回転側部材２０とベース側部材２１との間にできる内部空間には、シリコンオイル２２が収容されている。

グリップ５が操舵操作（即ち、操舵回転軸線Ｌｓ回りの回転操作）されると、ダンパ駆動伝達ギア１７がダンパ駆動ギア１４（シャフト１２）に対して相対回転し、この回転に伴ってダンパギア１９及び回転側部材２０が操舵に応じた回転方向に回転する。このとき、ダンパ１８内のシリコンオイル２２の粘性によって回転側部材２０とベース側部材２１との間に抵抗力が生じ、グリップ５の急激な回転を防止すべく、グリップ５の回転に対し抵抗力が付与される。なお、回転側部材２０とベース側部材２１との互いに対向する面同士の対は、複数対設けることが望ましいが、必ずしもこれに限らず１対でもよい。

図５に示すように、ベース部材１５には、グリップ５の操舵回転軸線Ｌｓ回りの回転角度、つまりグリップ５の操舵回転中立位置（図３の実線状態）を基準とした操舵角度θｓ（図３参照）を検出する一対のポテンショメータ２３，２４が取り付けられている。ポテンショメータ２３，２４は各々ポテンショメータギア２５，２６を有し、これらポテンショメータギア２５，２６はポテンショメータ駆動ギア１３に各々噛合係合されている。ポテンショメータ２３，２４としては例えば光学的や磁気的に位置検出を行うものが用いられ、操舵角度θｓに応じた検出信号を出力する。本例は２つのポテンショメータ２３，２４を取り付けているが、これはフェールセーフのためである。

従って、図７（ａ）に示す中立位置状態からグリップ５が操舵操作（例えば、右操舵操作）されると、図７（ｂ）に示すようにダンパ駆動伝達ギア１７が右操舵に応じた回転方向に相対回転することによってダンパギア１９が回転するとともに、ポテンショメータギア２５，２６も右操舵に応じた回転方向に回転する。このとき、ダンパ１８が作用することによってグリップ５の操舵には抵抗力が付与された状態となるとともに、グリップ５の操舵角度θｓがポテンショメータ２３，２４によって検出され、その操舵角度θｓに応じた操舵位置に車輪Ｔが操舵される。

図５に示すように、シャフト１２とベース部材１５との間には、操舵操作されたグリップ５を操舵回転中立位置に復帰させるねじりコイルスプリング（以下、第１スプリングと記す）２７が、同シャフト１２に巻き付けられた状態で取り付けられている。シャフト１２には一対のスプリングリテーナ２８，２９が固着され、第１スプリング２７はこれらスプリングリテーナ２８，２９の間に配置される。各スプリングリテーナ２８，２９には、第１スプリング２７の端部２７ａ，２７ｂを各々位置規制する規制部３０ａ，３０ｂが形成されている。これら規制部３０ａ，３０ｂは、図８（ａ）に示すように第１スプリング２７を同規制部３０ａ，３０ｂに係止したとき、第１スプリング２７が初期荷重を有した状態、つまり多少ねじ曲げられた状態で各端部２７ａ，２７ｂが当接する位置に配置され、この当接状態においては、グリップ５が操舵回転中立位置に位置した状態となる。

また、ベース部材１５には、グリップ５が操舵操作された際に第１スプリング２７の端部２７ａ，２７ｂを各々押し込む押込部３１ａ，３１ｂが延出形成されている。これら押込部３１ａ，３１ｂは、第１スプリング２７の各端部２７ａ，２７ｂが規制部３０ａ，３０ｂに各々接触した際に、これら端部２７ａ，２７ｂが各々当接可能となる位置に配置されている。即ち、グリップ５が操舵回転中立位置の際、第１スプリング２７の端部２７ａには規制部３０ａ及び押込部３１ａが当接し、第１スプリング２７の端部２７ｂには規制部３０ｂ及び押込部３１ｂが当接した状態となる。また、規制部３０ａ及び押込部３１ａはグリップ５が操舵操作されても互いに干渉しない位置に配置され、この条件は規制部３０ｂ及び押込部３１ｂも同様である。

従って、グリップ５が非操作の際には、第１スプリング２７の付勢力で押込部３１ａ，３１ｂが各々外方側に押されることによって、第１スプリング２７の端部２７ａが規制部３０ａ及び押込部３１ａに当接し、第１スプリング２７の端部２７ｂが規制部３０ｂ及び押込部３１ｂに当接した図８（ａ）に示す操舵回転中立位置の状態となる。この状態では、グリップ５は第１スプリング２７の付勢力による回転が阻止された状態となり、外力が加えられなければその回転位置を維持する。

グリップ５が操舵回転中立位置の状態から、例えば図８（ｂ）に示すように右操舵されると、第１スプリング２７の端部２７ｂが規制部３０ｂに位置規制された状態で、端部２７ａが押込部３１ａによって押し込まれ、グリップ５の右回転が許容される。このとき、第１スプリング２７が巻き締められることから、第１スプリング２７の弾性力に応じた反力が発生し、それが運転者に付与される。この際のグリップ５の回転限度は、押込部３１ａが規制部３０ｂに当接することで規定され、グリップ５が最大限右操舵された状態となった際には、第１スプリング２７の端部２７ａが規制部３０ｂと押込部３１ａとで挟まれた状態となる。

グリップ５を右操舵した状態でグリップ５から手を離すと、第１スプリング２７の端部２７ａが押込部３１ａを外方側に押し、第１スプリング２７の端部２７ａが規制部３０ａに当接するまでグリップ５が回転し、最終的にはグリップ５が操舵回転中立位置（図８（ａ）の状態）に復帰する。この操舵回転中立位置への復帰時、グリップ５の回転に際してはダンパ１８が作用し、グリップ５の操舵回転中立位置側（この場合、左回転）への急激な回転が防止される。

一方、グリップ５が操舵回転中立位置の状態から、例えば図８（ｃ）に示すようにグリップ５が左操舵されると、第１スプリング２７の端部２７ａが規制部３０ａに位置規制された状態で、端部２７ｂが押込部３１ｂによって押し込まれ、グリップ５の左回転が許容される。このときも、第１スプリング２７の巻き締めにより、第１スプリング２７の弾性力に応じた反力が運転者に付与される。この際のグリップ５の回転限度は、押込部３１ｂが規制部３０ａに当接することで規定され、グリップ５が最大限左操舵された状態となった際には、第１スプリング２７の端部２７ｂが規制部３０ａと押込部３１ｂとで挟まれた状態となる。

グリップ５を左操舵した状態でグリップ５から手を離すと、第１スプリング２７の端部２７ｂが押込部３１ｂを外方側に押し、第１スプリング２７の端部２７ｂが規制部３０ｂに当接するまでグリップ５が回転し、最終的にはグリップ５が操舵回転中立位置（図８（ａ）の状態）に復帰する。この際にもダンパ１８が作用し、グリップ５の操舵回転中立位置側（この場合、右回転）への急激な回転が防止される。

従って、グリップ５の回転限度は規制部３０ａ，３０ｂ及び押込部３１ａ，３１ｂの位置によって規定されることから、規制部３０ａ，３０ｂ及び押込部３１ａ，３１ｂはグリップ５の回転時のストッパとしても機能する。よって、グリップ５の回転許容範囲（操舵範囲）は、規制部３０ａ，３０ｂのスプリングリテーナ２８，２９に対する固定位置、押込部３１ａ，３１ｂのベース部材１５に対する固定位置によって決まることになり、規制部３０ａ，３０ｂ及び押込部３１ａ，３１ｂの固定位置を変更することで適宜調整可能である。

図１に示すように、装置本体１０の内部には、加速操作時におけるグリップ操作を入力する加速指示入力操作部７が配設されている。ここで、加速指示入力操作部７は、上記した右回転及び左回転可能な操舵入力操作部６を一方向にのみ回転可能とした構造のものであり、基本的な構造は操舵入力操作部６とほぼ同様であることから、詳しい説明は省略する。なお、他方側の回転を規制する構造としては、例えばベース部材の回転を規制するストッパ等を設ける方法が採用される。

グリップ５がアーム９を介して下方に回動操作、つまりグリップ５が下方に傾倒操作されると、車両に加速操作が付与される。このとき、グリップ５及びアーム９は、地面に対してアーム９が水平になった状態を加速回動開始位置（即ち、図１の状態）として下方に回動する。そして、グリップ５の回動角度、つまりグリップ５及びアーム９の下方への回動操作に伴う傾倒角度θｇが加速指示入力操作部７のポテンショメータ３２（図１３参照）によって検出され、その傾倒角度θｇに基づく加速量が車両に付与される。

図９はグリップ５の操作レバー１１付近の拡大図であり、図１０は図９のII−II線断面図である。グリップ５の把持部５ｂには、減速操作時におけるグリップ操作を入力する減速指示入力操作部８が配設されている。この減速指示入力操作部８を以下に詳述すると、グリップ５の把持部５ｂには、グリップ５を握る際に手を差し込むための孔部５ｃが貫設され、この孔部５ｃの内面には、操作レバー１１の取り付け箇所となる取付部３３が形成されている。この取付部３３は、互いに対向する向きで立設する一対の側壁３３ａ，３３ａと、これら側壁３３ａ，３３ａを繋ぐストッパ壁３３ｂとを有した形状をなしている。

操作レバー１１の基端には、その長手方向と直交する向きに回動軸１１ａが延出形成されている。操作レバー１１は、回動軸１１ａが回動可能な状態で側壁３３ａ，３３ａに支持されることによって取付部３３に取り付けられている。また、操作レバー１１の基端は反手前側に回動する際にストッパ壁３３ｂの内面に当接可能であり、操作レバー１１はストッパ壁３３ｂに当接した状態が操作レバー１１の減速回動開始位置（図９の実線の状態）となることから、この減速回動開始位置を基準として手前側に回動可能である。

操作レバー１１と取付部３３との間には、運転者の握り力により回動した操作レバー１１を減速回動開始位置に復帰させる一対のねじりコイルスプリング（以下、単に第２スプリングと記す）３４が介装されている。これら第２スプリング３４は、回動軸１１ａの左右に各々巻き付けられた状態で取り付けられ、一端が操作レバー１１に取付固定されるとともに他端が取付部３３に取付固定されている。また、第２スプリング３４は、操作レバー１１を反手前側に常時付勢する状態で取り付けられている。従って、操作レバー１１を手前側に引くと第２スプリング３４にはその引き込み量に応じた付勢力が発生し、引いた状態から手を離すと、操作レバー１１は第２スプリング３４の付勢力によってストッパ壁３３ｂに当接するまで反手前側に回動し、回動開始位置に復帰する。

操作レバー１１の回動軸１１ａには、操作レバー１１の回動角度（操作量）、つまりグリップ５を握り込んだ際の操作レバー１１の握り角度θｄを検出する角度センサ３５が配設されている。角度センサ３５は、光学式や磁気式等の種々のセンサが採用され、検出部及び被検出部のうち一方が操作レバー１１側に取り付けられ、他方が取付部３３側に取り付けられる。角度センサ３５は、例えば操作レバー１１の減速回動開始位置を出力値「０」として、操作レバー１１の握り角度θｄに応じた検出信号を出力する。

従って、操作レバー１１を手前側に引き込んでいない状態では、第２スプリング３４の付勢力によって操作レバー１１が反手前側に押されてストッパ壁３３ｂに当接し、それ以上反手前側には操作レバー１１が回動しない図９の実線で示す減速回動中立位置の状態となる。よって、この減速回動中立位置が操作レバー１１の減速回動開始位置となり、この減速回動開始位置はストッパ壁３３ｂの延出方向（即ち、鉛直方向に対してなす角度）を変えることで適宜変更可能である。

車両の走行速度を減速すべく、減速回動中立位置の状態からグリップ５が握り込まれると、図９の破線で示すように第２スプリング３４の付勢力に抗して操作レバー１１が手前側に回動する。このとき、第２スプリング３４が巻き締められることから、操作レバー１１には第２スプリング３４の弾性力に応じた反力が発生し、それが運転者に付与される。この際の操作レバー１１の回動限度（握り範囲）は、操作レバー１１自体が把持部５ｂの内面５ｄに当接することで規定され、操作レバー１１が内面５ｄに当接した状態となった際には、それ以上手前側に操作レバー１１を回動できない状態となる。

操作レバー１１の回動操作時には、操作レバー１１の握り角度θｄが角度センサ３５によって検出される。そして、この握り角度θｄの値に応じた制動力が車両の車輪Ｔに付与され、車両の走行速度が減速される。一方、グリップ５を握った状態から握り力を弱めると、第２スプリング３４の付勢力によって操作レバー１１が反手前側に回動し、握り力を「０」にすると最終的に操作レバー１１がストッパ壁３３ｂに当接して減速回動中立位置（図９の実線の状態）に復帰する。

なお、操作レバー１１の握り角度θｄの検出手法としては、角度センサ３５を用いたものに限らず、例えば図１１に示すように圧力センサ３６を用いた構成でもよい。この構成においては、操作レバー１１の回動に伴いスライド移動する緩衝材３７を把持部５ｂに取り付け、この緩衝材３７の押込み先に圧力センサ３６を埋設する。そして、車両を減速操作すべく操作レバー１１を回動操作すると、それに伴って緩衝材３７が手前側にスライド移動し、圧力センサ３６が緩衝材３７を介して操作レバー１１の握り角度θｄを検出する。車両は、その握り角度θｄに応じた制動力が車輪Ｔに付与されることで減速する。

また、減速指示入力操作部８の操作形態は、操作レバー１１を回動する回動式に限らず、例えば、図１２に示すように親指を除いた４本の指で操作部材３８をスライド移動させるスライド式でもよい。この構成においては、スライド移動可能な状態で操作部材３８を把持部５ｂに取り付け、その押込み先に操作部材３８のスライド量を検出するポテンショメータ３９を埋設する。また、把持部５ｂの内部に、手前側にスライド移動した操作部材３８を移動開始位置に復帰させる一対の戻しバネ４０，４０を埋設する。

そして、車両を減速操作すべくグリップ５に握り操作が付与されると、操作部材３８が戻しバネ４０，４０の付勢力に抗して手前側にスライド移動し、ポテンショメータ３９が操作部材３８のスライド量を検出する。車両には操作部材３８のスライド量に応じた制動力が付与され、車両はこの制動力によって減速する。また、操作部材３８から手を離すと、戻しバネ４０，４０の付勢力によって操作部材３８が反手前側にスライド移動し、操作部材３８が移動開始位置に位置した状態に復帰する。なお、角度センサ３５、圧力センサ３６及びポテンショメータ３９が検出手段を構成する。

図１３は、入力操作装置１の電気構成を示す電気構成図である。入力操作装置１は、同装置１を統括制御するコントローラ４１と、グリップ５の操舵操作時に車輪Ｔを操舵する操舵機構４２と、グリップ５の加速操作に基づく回転量にエンジンＥを制御するエンジン制御装置４３と、グリップ５の減速操作に基づく制動力を車輪Ｔに付与する制動機構４４とを備えている。コントローラ４１の入力側にはポテンショメータ２３，２４，３２及び角度センサ３５が接続され、出力側には操舵機構４２、エンジン制御装置４３及び制動機構４４が接続されている。なお、減速指示入力操作部８及びコントローラ４１が第３入力操作部を構成し、コントローラ４１が制御手段及び減速制御手段に相当する。

グリップ５の操舵操作時、コントローラ４１は、ポテンショメータ２３，２４から入力した検出信号を基に操舵機構４２を作動し、グリップ５の操舵角度θｓに車輪Ｔを操舵させる。グリップ５の加速操作時、コントローラ４１は、ポテンショメータ３２から入力した検出信号を基にグリップ５の傾倒角度θｇを認識し、その傾倒角度θｇに応じた加速信号をエンジン制御装置４３に出力する。エンジン制御装置４３は、その加速信号を基にエンジンＥを制御する。グリップ５の減速操作時、コントローラ４１は角度センサ３５から入力した検出信号を基に制動機構４４を作動し、操作レバー１１の握り角度θｄに応じた制動力を車輪Ｔに付与する。

加速操舵時、コントローラ４１はポテンショメータ２３，２４，３２から検出信号を入力し、これら信号を基に操舵機構４２及びエンジン制御装置４３を作動して車両を加速操舵させる。また、減速操舵時、コントローラ４１はポテンショメータ２３，２４及び角度センサ３５から検出信号を入力し、これら信号を基に操舵機構４２及び制動機構４４を作動して車両を減速操舵させる。このように、コントローラ４１は加速操作及び操舵操作の同時操作と、減速操作及び操舵操作の同時操作とについては許容する。

しかし、コントローラ４１は加速操作及び減速操作の同時操作については許容せず、この際には減速操作を優先する。即ち、コントローラ４１はポテンショメータ３２と角度センサ３５とから同時に検出信号を入力すると、角度センサ３５からの検出信号を優先して制御を行い、加速は行わずに制動のみを実施する。従って、例えば加速操作時に減速操作が行われると、加速操作が停止されて減速操作が開始され、或いは加速操舵している際に減速操作が行われると、加速操作については停止し操舵操作及び減速操作が行われる。

次に、本例の入力操作装置１の作用について説明する。
停止車両を発進させる際には、グリップ５を加速回動開始位置（図１の実線の状態）から下方に傾倒することで、手首を支点にグリップ５を回動操作する。このとき、グリップ５の傾倒角度θｇが加速指示入力操作部７のポテンショメータ３２によって検出され、その検出信号がコントローラ４１に出力される。そして、コントローラ４１が検出信号を基にグリップ５の傾倒角度θｇの値を加速信号としてエンジン制御装置４３に出力し、エンジン制御装置４３がこの加速信号を基にエンジンＥを駆動することで車両が加速状態となる。

車両の進行方向を変えるべく車両を操舵する際には、グリップ５を操舵回転開始位置（図３の実線の状態）から左側又は右側に回転操作（図３の二点鎖線の状態）する。このとき、グリップ５の操舵角度θｓが操舵入力操作部６のポテンショメータ２３，２４によって検出され、その検出信号がコントローラ４１に出力される。なお、車両加速操作時に操舵操作が加えられていれば、コントローラ４１はポテンショメータ２３，２４、３２から検出信号を入力し、これらを基に操舵機構４２及びエンジン制御装置４３を制御して走行中の車両を操舵させる。

走行車両を減速させる際には、例えばグリップ５の傾倒角度θｇを「０」（即ち、加速回動開始位置）に戻してグリップ５に握り力を付与し、操作レバー１１を減速回動開始位置（図９の実線の状態）から手前側に引くことで回動操作する。このとき、操作レバー１１の握り角度θｄが減速指示入力操作部８の角度センサ３５によって検出され、その検出信号がコントローラ４１に出力される。そして、コントローラ４１はこの検出信号を基にして制動機構４４を制御し、グリップ５の握り角度θｄに応じた制動力を車輪Ｔに付与する。

本例の入力操作装置１によれば、操舵操作は腕の肘関節を使った操作（グリップ５の操舵回転軸線Ｌｓ回りの回転操作）となり、加速操作は手首の関節を使った操作（加速指示回動軸線Ｌｇ回りの回動操作）となり、減速操作は手の指関節を使った操作（減速指示回動軸線Ｌｄ回りの回動操作）となる。従って、操舵、加速及び減速の各操作がそれぞれ独立した手の動きにより操作される。特に本例においては加速と減速との各操作がそれぞれ独立することから、加速及び減速の間の切り換えを直ぐに実施することが可能となり、加速から減速或いは減速から加速に切り換える際に時間がかかるというような問題が生じなくなる。また、減速操作はグリップ５を握るという操作を基に行われるので、減速の微妙な操作が可能となり、減速入力しながらの操舵も簡単に行うことが可能となる。

ここで、加速と減速との操作系動作を独立化すると、グリップ５を傾倒させながらグリップ５を握り込む、つまり加速入力しながらの減速操作が可能となってしまう。この場合、ポテンショメータ３２及び角度センサ３５の両者がコントローラ４１に検出信号を出力することになるが、コントローラ４１はポテンショメータ３２及び角度センサ３５の両者から検出信号を入力すると、角度センサ３５からの検出信号を優先し、ポテンショメータ３２から入力した検出信号については無視する。そして、コントローラ４１は、加速操作と減速操作が同時に行われた際には減速操作を優先すべく、制動機構４４のみを動作させる。

従って、加速と減速との操作系動作独立化に伴い、入力操作装置１が加速及び減速の操作について同時操作可能な構造となっても、加速と減速とが同時操作された際には減速操作が優先されるので、このような構造において不具合が生じなくなる。また、これは加速操舵中に減速操作された場合についても言えることであり、この操作状態においては操舵及び減速が優先される。即ち、この操作状態においてコントローラ４１はポテンショメータ２３，２４，３２及び角度センサ３５から検出信号を入力するが、ポテンショメータ３２からの検出信号については無視し、ポテンショメータ２３，２４及び角度センサ３５の検出信号を基に操舵機構４２及び制動機構４４を動作させる。

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）本例の入力操作装置１によれば、操舵、加速及び減速の各操作が、それぞれ独立した手の動き（操作形態）により行われるので、加速から減速又は減速から加速への切り換えが直ぐに実行でき、加減速の切り換えの際に時間がかかるという不具合が生じなくなる。また、車両の減速操作はグリップ５を握るという操作により行われることから、微妙な減速操作を入力することができ、さらには減速入力しながらの操舵も簡単に行うことができる。また、本例においてはグリップ５を下方に傾倒する操作が加速操作であることから、手の上方移動を加速操作とする場合に比べて加速操作が行い易いという利点もある。

（２）加速操作と減速操作とが同時に行われた場合には減速を優先するので、入力操作装置１で加速操作と減速操作とが同時に行われたとしても、車両に加速と減速との両方が付与されるような状況に陥らずに済む。

（３）グリップ５のハウジングには、操舵入力操作部６及び減速指示入力操作部８の両方が組み込まれている。従って、操舵入力操作部６及び減速指示入力操作部８を各々別々に用意する場合に比べて、入力操作装置１の部品点数を減らすことができ、入力操作装置１の簡素化を図ることができる。

（４）グリップ５に操作レバー１１を回動可能な状態で取り付け、グリップ５を握り込むことによって操作レバー１１を手前側に回動させることで減速操作を行う構成（即ち、減速指示入力操作部８を回動式）とした。従って、例えば図１２に示すスライド式に比べて回動式の方が微妙な操作入力が可能であることから、減速指示入力操作部８を回動式とすれば、微妙な減速操作を行うことができ、減速操作の操作性を向上することができる。

（５）グリップ５を加速回動開始位置から一方向に回動する操作、つまり下方に傾倒する操作を車両の加速操作とした。ここで、例えばグリップ５を加速回動開始位置から上方及び下方の両方に回動可能な構成であるとすると、加速指示入力操作部７の構造が複雑化するが、本例の場合は一方向のみに回動可能であることから、加速指示入力操作部７の構造が簡素化する。

（６）本例の入力操作装置１によれば、操舵操作はグリップ５の操舵回転軸線Ｌｓ回りの回転操作で行い、加速操作は加速指示回動軸線Ｌｇ回りの回動操作、つまり図１及び図２に示すＹ−Ｚ平面を可動範囲とする動きとなり、減速操作はグリップ５の握り操作で行う。従って、どの操作系をとっても、その操作を行った際にグリップ５が運転席側に動かす操作はないので、運転席のスペースを充分確保可能となる。また、運転席のドア側についてはその上下方向であれば充分なスペースが存在することから、入力操作装置１の可動範囲は充分に確保可能である。従って、運転席の運転スペース確保と、入力操作装置１の操作スペース確保との両立が可能となる。

なお、本実施形態は上記構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・ 操舵入力操作部６及び減速指示入力操作部８は、同一のグリップ５に組み付けられることで一体化されることに限定されない。例えば、図１４に示すようにアーム９の先端に操舵入力操作部６を組み付け、その操舵入力操作部６のシャフト１２の先端を通常よりも長く延ばし、そしてシャフト１２の先端に、減速指示入力操作部８が組み付けられたグリップ５を取り付ける構成としてもよい。

・ 第１入力操作部が操舵操作（操舵入力操作部６）、第２入力操作部が加速操作（加速指示入力操作部７）、第３入力操作部が減速操作（減速指示入力操作部８）となる組み合わせに限定されない。例えば、第１入力操作部が操舵操作、第２入力操作部が加速操作、第３入力操作部が加速操作となる組み合わせとしてもよい。

・ 第２入力操作部（加速指示入力操作部７）は、一方向のみに回動可能な構成に限定されない。即ち、グリップ５は加速回動開始位置を中立位置として上方及び下方の両方に傾倒可能とし、グリップ５を下方に回動すると通常通りの加速量で加速し、一方で上方に回動すると急加速する構成としてもよい。

・ グリップ５の操舵角度θｓ及び傾倒角度θｇを検出するセンサはポテンショメータ２３，２４，３２に限定されず、例えば角度センサ等の他のセンサを用いてもよい。また、操作レバー１１の握り角度θｄを検出するセンサ（検出手段）は角度センサ３５、圧力センサ３６、ポテンショメータ３９等に限らず、減速操作時に運転者が付与する操作量（例えば握り角度θｄや、操作部材３８（図１２参照）を用いた際のそのスライド量）を検出可能なセンサであれば特に限定されない。

・ 入力操作装置１は必ずしもドア２に配置されることに限らず、これとは逆に、運転席と助手席との間（即ち、コンソール）に配置されてもよい。
・ 入力操作装置１の搭載先、つまり乗り物は自動車等の車両に限らず、操舵、加速及び減速等の各種操作が必要な乗り物であれば特に限定されることはない。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（１）請求項１〜４のうちいずれかにおいて、前記第３入力操作部は、スライド移動可能な状態で前記グリップに支持されたスライド部材と、前記スライド部材のスライド量を検出する検出手段と、前記乗り物を減速させるべく前記検出手段の検出値を基に前記乗り物に制動力を付与する減速制御手段とを備えた。

一実施形態における入力操作装置の平面図。 入力操作装置の側面図。 入力操作装置を車両前方から見た図。 車両のドアの内側面を示す斜視図。 グリップの内部の操舵入力操作部を示す側面図。 ダンパの内部構成を示す断面図。 （ａ），（ｂ）は、グリップを操舵操作した際のギヤ動作の説明図。 （ａ）〜（ｃ）は、グリップを操舵操作した際のバネ動作の説明図。 グリップの操作レバー付近の拡大図。 図９のII−II線断面図。 他の握り角度検出方法を用いた際のグリップの操作レバー付近の拡大図。 他の握り角度検出方法を用いた際のグリップの操作レバー付近の拡大図。 入力操作装置の電気構成を示す電気構成図。 別例における入力操作装置の側面図。 従来における入力操作装置の平面図。 同じく従来における入力操作装置の側面図。

符号の説明

１…入力操作装置、３…アームレスト、５…グリップ、６…第１入力操作部としての操舵入力操作部、７…第２入力操作部を構成する加速指示入力操作部、８…第３入力操作部を構成する減速指示入力操作部、９…第２入力操作部を構成するアーム、１１…回動部材としての操作レバー、３４…検出手段を構成する角度センサ、３６…検出手段を構成する圧力センサ、３９…検出手段を構成するポテンショメータ、４１…第３入力操作部、制御手段及び減速制御手段を構成するコントローラ、Ｌｓ…軸線としての操舵回転軸線。

Claims (6)

1. 乗り物の運転操作時に操作され、運転者の手及び前腕を用いて各種操作を行う入力操作装置において、
   運転者の前腕の少なくとも一部を支持するアームレストと、
   操作時に運転者が把持するグリップと、
   前記アームレストに運転者の前記前腕の少なくとも一部が支持された状態で、前記前腕と平行に延びる軸線回りの手首の回転に伴う前記グリップの回転を入力操作とする第１入力操作部と、
   前記アームレストに運転者の前記前腕の少なくとも一部が支持された状態で、前記手首を中心として手の回転に伴う前記グリップの移動を入力操作とする第２入力操作部と、
   前記アームレストに運転者の前記前腕の少なくとも一部が支持された状態で、前記運転者の前記グリップの握りを入力操作とする第３入力操作部と
   を備えたことを特徴とする入力操作装置。
2. 前記第３入力操作部は、前記乗り物を減速させる際に操作する操作部であることを特徴とする請求項１に記載の入力操作装置。
3. 前記第１入力操作部及び前記第２入力操作部の一方が操作されて前記乗り物が加速操作された際、同時に前記第３入力操作部が操作されて前記加速操作と減速操作とが同時に入力されると、前記加速操作を無視して前記減速操作を優先する制御手段とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の入力操作装置。
4. 少なくとも前記第２入力操作部及び前記第３入力操作部が前記グリップのハウジングに組み込まれることによって一体化されていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の入力操作装置。
5. 前記第３入力操作部は、回動可能な状態で前記グリップに支持された回動部材と、前記回動部材の回動量を検出する検出手段と、前記乗り物を減速させるべく前記検出手段の検出値を基に前記乗り物に制動力を付与する減速制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の入力操作装置。
6. 前記第２入力操作部は、前記乗り物を加速させる際に操作する操作部であり、前記グリップの中立位置を回動開始位置として、一方向にのみ前記手首を中心とした手の回動操作が可能であることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の入力操作装置。

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