JP4258598B2 - 運転操作装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転者によって操作される操作部材を備え、運転者による操作部材の操作に応じて車両の運転を操作する運転操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、特開平１１−１９２９６０号公報に開示されているような、操作部材の操作安定性を向上させた運転操作装置が開発されている。この運転操作装置では、操作部材としてジョイスティックを用い、運転者がこのジョイスティックを体側に向けて操作するときよりも、体から離れる方向に操作するときの方が、ジョイスティックを操作する際のジョイスティックおよび手の移動量または操作力が小さくなるようにしている。したがって、ジョイスティックの操作が人間の上肢構造上の特徴に合ったものとなり操作性が向上する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記運転操作装置では、ジョイスティックを体側に向けて操作するときと、体から離れる方向に操作するときとで、ジョイスティックおよび手の移動量等が変わるが、車両への加速・減速等の出力に対するジョイスティックの操作量（入力）は一定の関係となっている。したがって、多彩な入力態様による車両の操作ができないという問題がある。
【０００４】
【発明の概要】
本発明は、上記した問題に対処するためになされたもので、その目的は、車両の運転操作に対する操作部材への操作量や操作態様を変更できる運転操作装置を提供することである。
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明にかかる運転操作装置の特徴は、運転者によって左右方向または前後方向に操作される棒状の把持部からなる入力部と、入力部に入力される運転者の操作が伝達される回動軸からなる出力部とを有する操作部材を備え、入力部への運転者の操作に応じた出力部の回転角を入力部の変位位置として検出し、検出した変位位置に応じて車両の運転を操作する運転操作装置において、入力部と出力部を、下端が出力部に連結され上端が入力部の下端に回動自在に連結されたメインリンクと、下端がメインリンクの下部側部分における下端よりも上部側の部分に回動自在に連結され上端が入力部における下端よりも上部側部分に回動自在に連結されたメインリンクよりも長さが短いコントロールリンクとを備えたリンク機構で連結し、出力部の回転角に対応した入力部への操舵、加速または制動の入力をする際の入力部の操作量を、入力部の操作によりメインリンクが出力部を中心として中立位置から左右方向または前後方向の一方に傾くように回動したときに、入力部の出力部に対する傾斜の方向を傾斜が増加する方向と減少する方向とに変えることができるとともに、傾斜が増加する方向にする場合にはメインリンクが中立位置から変位していくほど入力部の傾斜角度が増加し、傾斜が減少する方向にする場合にはメインリンクが中立位置から変位していくほど入力部の傾斜角度が減少するように変えることにより可変にしたことにある。
【０００６】
このように構成した本発明の運転操作装置によれば、操作部材における出力部の出力に対する入力部への入力態様を可変とするリンク機構を設けたため、操作部材の入力部への操舵、加速または制動の入力態様が多彩になる。すなわち、このリンク機構によると、操作部材を、操作部材の中立位置に至らない範囲で操作した状態での入力部への入力に対する出力部の出力を可変にすることができる。また、この運転操作装置によれば、入力部を任意の状態に変位させることができるようになる。この結果、出力部の変位量に対する入力部の変位量を任意に設定できるようになり操作部材の操作に多様性が生じる。
【０００７】
また、本発明の他の運転操作装置の構成上の特徴は、運転者によって左右方向または前後方向に操作される棒状の把持部からなる入力部と、入力部に入力される運転者の操作が伝達され入力部の操作により入力部に生じる変位量に応じて回動する回動軸からなる出力部とを有する操作部材を備え、入力部への運転者の操作に応じた出力部の回転角を検出し、検出した出力部の回転角に応じて車両の運転を操作する運転操作装置において、入力部と出力部を、下端が出力部に連結され上端が入力部の下端に回動自在に連結されたメインリンクと、下端がメインリンクの下部側部分における下端よりも上部側の部分に回動自在に連結され上端が入力部における下端よりも上部側部分に回動自在に連結された略コ字状のコントロールリンクとを備えたリンク機構で連結し、メインリンクを出力部を中心として回動したときに、メインリンクとコントロールリンクとが平行状態に保たれて入力部の傾斜角度の変化が小さくなるようにしたことにある。
【０００８】
このように構成した運転操作装置によれば、操作部材における出力部の変位量に対する入力部の変位量を可変とするリンク機構を設けたため、出力部の変位量に対する操作部材の入力部への操作量を適宜設定して変更することができる。
【０００９】
また、本発明のさらに他の運転操作装置の構成上の特徴は、運転者によって左右方向または前後方向に操作される棒状の把持部からなる入力部と、入力部に入力される運転者の操作が伝達され入力部の操作により入力部に生じる変位量に応じて回動する回動軸からなる出力部とを有する操作部材を備え、入力部への運転者の操作に応じた出力部の回転角を検出し、検出した回転角に応じて車両の運転を操作する運転操作装置において、入力部と出力部を、入力部が中立位置から変位するときに、初期の段階では入力部の傾斜を増加させ、さらに変位すると入力部の傾斜を減少させることのできるリンク機構で連結し、入力部が中立位置近傍にあるときには、入力部の微小入力による操作が可能になり、入力部がさらに変位すると操作がし易くなるようにしたことにある。前記のように構成した本発明の運転操作装置によれば、操作部材における入力部の変位量に対する出力部の変位量を入力部の変位位置に応じて変更するリンク機構を設けたため、操作部材の出力部の変位量に対する入力部の変位量を減少させたり増加させたりすることができる。この「入力部の変位位置に応じて変更する」とは、入力部の変位量を一定距離ごとに区分した場合、その各区分に対する出力部の変位量がそれぞれ異なることをいう。そして、入力部の変位量を減少させる場合は、手の移動量や手首のひねりが少なくなって操作部材の操作が容易になり、入力部の変位量を増加させる場合は、出力部の変位量に比較して、入力部の変位量が大きくなるため微小入力が可能になる。これによって、操作部材の操作を微少範囲で制御することができるようになる。
【００１０】
この場合、入力部と出力部を連結するリンク機構が、下端が出力部に連結され上端が入力部の下端に回動自在に連結されたメインリンクと、出力部の周囲に設けられた歯車と、メインリンクの下部側部分における下端よりも上部側の部分に設けられた軸を中心に回転可能に取り付けられ歯車に噛合する小歯車からなる調節回動軸と、下端が調節回動軸の外周部に回動自在に連結され上端が入力部の下端におけるメインリンクの上端部が連結された部分から離れた部分に回動自在に連結されたコントロールリンクとを備え、メインリンクを出力部を中心として回動したときに、調節回動軸が歯車の周面に沿って回転し、コントロールリンクの下端部が調節回動軸の下端位置から上端位置の間で移動することにより入力部の変位量が増加したり、減少したりして入力部の変位量に対する出力部の回転角を入力部の変位位置に応じて変更可能にすることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による運転操作装置の各実施形態を図面を用いて説明する。
（第１実施形態）
第１実施形態にかかる運転操作装置は、図１に示した操作部材としての操作レバー（ジョイスティック）１０を備えている。操作レバー１０は、車両の運転席近傍に設けられ、図１に矢印で示したように、運転者の操作により全体を車両に対して左右方向に傾動（回動）される。また、操作レバー１０は、大径棒状のメインリンク１１と、小径棒状のコントロールリンク１２と、円柱状の把持部１３とを備えている。
【００１７】
メインリンク１１は、上端部が把持部１３の下端部に設けられたメイン回動軸１４を介して把持部１３に回動自在に連結され、下端部が車体側に回動自在に取り付けられた中心回動軸１５に固定されている。したがって、メインリンク１１は、中心回動軸１５を中心として中心回動軸１５とともに回動する。コントロールリンク１２は、長さがメインリンク１１よりも短く設定され、上端端部が把持部１３におけるメイン回動軸１４の上方に設けられたコントロール回動軸１６を介して把持部１３に対して回動自在に連結されている。そして、下端部が車体側における中心回動軸１５の上方に回動自在に取り付けられた調節回動軸１７に固定されている。したがって、コントロールリンク１２は、調節回動軸１７を中心として調節回動軸１７とともに回動する。
【００１８】
また、この操作レバー１０では、メインリンク１１やコントロールリンク１２等でリンク機構が構成され、そのリンク機構が、操作レバー１０を左右方向に操作した際に、把持部１３が傾く方向を変更できる機構になっている。そして、このリンク機構は、スイッチ（図示せず）の切り換えによって、操作レバー１０の操作によって生じる把持部１３の傾斜の方向を把持部１３の変位量を抑制する（減少させる）方向にするかまたは助長する（増加させる）方向にするかを設定できるようになっている。すなわち、操作レバー１０が中立位置に位置しているときには、把持部１３はどちらの方向にでも傾くことのできる中立の状態にあり、スイッチの設定によって一方に傾くことを禁止されると他方に傾くようになる。
【００１９】
また、中心回動軸１５の近傍には、操作位置センサ１８が設けられている。この操作位置センサ１８は、中心回動軸１５の端部位置において車体側に固定され、中心回動軸１５の回転角を操作レバー１０の左右方向の変位位置として検出する。この操作位置センサ１８が検出する変位位置の値は、操作レバー１０が左右方向の中立位置にあるときに「０」となるように調整されている。なお、中心回動軸１５には、電動モータを備えた反力発生機構（図示せず）が連結されており、操作位置センサ１８が検出する操作レバー１０の変位位置に応じて、反力発生機構が、操作レバー１０を中立位置に復帰させる反力を発生する。
【００２０】
把持部１３は、上部外周部が軸回りに回動可能になった回動操作部１３ａに形成され、その内部にばね体（図示せず）と操作位置センサ１９が設けられている。この回動操作部１３ａはばね体によって初期位置（中立位置）に復帰するように設定され、回転力が付加されてないときには、その中立位置に停止する。また、操作位置センサ１９は、回動操作部１３ａの回転角を回動操作部１３ａの回転方向の変位位置として検出する。この操作位置センサ１９の出力である変位位置の値は、回動操作部１３ａが中立位置にあるときに「０」となるように調整されている。
【００２１】
なお、把持部１３で本発明の入力部が構成され、中心回動軸１５で出力部が構成される。そして、メインリンク１１、コントロールリンク１２、メイン回動軸１４、コントロール回動軸１６および調節回動軸１７で操作レバー１０のリンク機構が構成され、このリンク機構に、把持部１３と中心回動軸１５を連結することにより、メインリンク１１とコントロールリンク１２の長さが異なる４節リンク機構が構成される。
【００２２】
つぎに、運転操作装置の電気制御部について、図２を用いて説明する。この電気制御部２０では、前述した操作位置センサ１８，１９が電気制御装置２１に接続されている。電気制御装置２１は、ＣＰＵ２１ａ、ＲＯＭ２１ｂ、ＲＡＭ２１ｃなどを有するマイクロコンピュータによって構成され、操作位置センサ１８が検出する検出値に応じてステアリング制御装置２２を制御し、操作位置センサ１９が検出する検出値に応じてエンジン制御装置２３およびブレーキ制御装置２４を制御する。また、ＣＰＵ２１ａは、ＲＯＭ２１ｂに入力された各種プログラムを実行するとともに、操作位置センサ１８，１９が検出する検出値に基づいて、ステアリング制御装置２２等に送るデータを算出する。
【００２３】
ステアリング制御装置２２は、運転者による操作レバー１０の操作に従った車体左右方向の変位量により操舵アクチュエータ２５を制御して車両を左右に操舵する。すなわち、電気制御装置２１は、操作位置センサ１８からの操作レバー１０の左右方向の変位位置を入力して、この入力した変位位置に対応した操舵角に応じて車両を左右方向に操舵する。この操舵角は、操作レバー１０の変位位置が中立位置であるとき「０」になるように設定されている。
【００２４】
エンジン制御装置２３は、操作位置センサ１９が検出する回動操作部１３ａの変位位置に基づいて電気制御装置２１によって制御され、スロットル開度を制御するスロットルアクチュエータ２６を駆動させることによって車両を加速制御する。回動操作部１３ａは、軸を中心とした回転方向において、その中立位置を境に一方、例えば、左回転方向（反時計回り）に変位するに従って車両の加速度を大きくし、中立位置側に変位するに従って車両の加速度を小さくするように設定され、中立位置においては、加速度を「０」にするように設定されている。
【００２５】
ブレーキ制御装置２４は、操作位置センサ１９が検出する回動操作部１３ａの変位位置に基づいて電気制御装置２１によって制御され、車両に制動力を付与するブレーキアクチュエータ２７を駆動させる。回動操作部１３ａは、その中立位置を境に右回転方向（時計回り）に変位するに従って車両の制動力を大きくし、中立位置側に変位するに従って車両の制動力を小さくするように設定され、中立位置においては、制動力を「０」にするように設定されている。
【００２６】
この構成において、運転者が車両を操作する際には、イグニッションスイッチをオン状態にして車両を始動可能にする。ついで、運転者が回動操作部１３ａを回転操作して、回動操作部１３ａが中立位置よりも左回転方向の部分で左回転方向に変位すると、その変位位置を操作位置センサ１９が検出する。その回動操作部１３ａの変位位置に応じた信号が電気制御装置２１に供給され、電気制御装置２１は、エンジン制御装置２３に、スロットルを開成するための制御信号を出力する。そして、エンジン制御装置２３がスロットルアクチュエータ２６を制御することにより、回動操作部１３ａの変位位置に応じて車両は前進走行を開始する。
【００２７】
また、運転者が操作レバー１０を操作して、操作レバー１０が、車両の左右方向における中立位置を境に車両右側に変位すると、その変位位置を操作位置センサ１８が検出する。その操作レバー１０の変位位置に応じた信号が電気制御装置２１に供給され、電気制御装置２１は、操舵制御信号をステアリング制御装置２２に出力し、テアリング制御装置２２は、この操舵制御信号に応じて操舵アクチュエータ２５を制御する。これによって、車両は、操舵角が右側に大きくなって右旋回する。また、操作レバー１０が、中立位置を境に車両左側に変位すると操舵角が左側に大きくなって車両は左旋回する。
【００２８】
この場合、スイッチを設定して、操作レバー１０の操作によって生じる把持部１３の傾斜の方向を把持部１３の変位量を抑制する方向に設定し、操作レバー１０を車両に対して左側に操作すると、操作レバー１０は、図１に一点鎖線ａで示したようになる。すなわち、操作レバー１０は、把持部１３の上端側を中立位置側に傾斜させるようにして進んでいき、この傾斜角度は操作レバー１０の変位量が大きくなるほど大きくなる。逆に、操作レバー１０を車両に対して右側に操作すると、把持部１３の傾斜方向は逆になって、上端側が中立位置側に傾く。
【００２９】
また、操作レバー１０を中立位置に戻したのち、スイッチを切り換えて、操作レバー１０の操作によって生じる把持部１３の傾斜の方向を把持部１３の変位量を助長する方向に設定し、操作レバー１０を車両に対して左側に操作すると、操作レバー１０は、図１の一点鎖線ｂで示したようになる。すなわち、操作レバー１０は、把持部１３の上端側を左側に大きく傾斜させながら移動していき、この傾斜角度は操作レバー１０の変位量が大きくなるほど大きくなる。逆に、操作レバー１０を車両に対して右側に操作すると、把持部１４の上端側は右側に向って大きく傾く。
【００３０】
また、運転者の操作により、回動操作部１３ａが回転方向における中立位置よりも右回転方向の部分で右回転方向に変位すると、その変位位置を操作位置センサ１９が検出し、その変位位置に応じた信号が電気制御装置２１に送信され、電気制御装置２１は、演算処理によって変位位置に応じた制動力の値を算出し、その制御信号をブレーキ制御装置２４に出力する。そして、ブレーキ制御装置２４がブレーキアクチュエータ２７を制御することにより、回動操作部１３ａの変位位置に応じて車両は前進走行を制動する。また、再度、回動操作部１３ａを左回転方向に回転させると、車両は加速する。
【００３１】
このように、本実施形態による運転操作装置では、把持部１３の傾斜方向が把持部１３の変位量を抑制する方向になるように設定して、操作レバー１０を左右方向に操作すると、メインリンク１１やコントロールリンク１２の変位量に対する把持部１３の変位量の比率は、メインリンク１１等の変位量が大きくなるに従って小さくなる。この場合、運転者の手の移動量が少なくなり操作の負担が軽減される。また、加速操作や制動操作を行う間、操作レバー１０が操舵操作によって左右に傾動していても把持部１３は常時直立に近い状態を保つため、運転者の手も常時略同じ方向に向くようになり、運転者が手をひねることがなくなる。これによって、操舵操作がし易くなるとともに、加速・制動の操作もし易くなる。
【００３２】
また、把持部１３の傾斜方向が把持部１３の変位量を助長する方向になるように設定して、操作レバー１０を左右方向に操作すると、メインリンク１１やコントロールリンク１２の変位量に対する把持部１３の変位量の比率は、メインリンク１１等の変位量が大きくなるに従って大幅に大きくなる。この場合、操作位置センサ１８が検出する検出値に対する把持部１３の変位量が大きくなるため、中心回動軸１５の変位量を正確に制御できるようになり微少入力による車両操作が可能になる。
【００３３】
また、把持部１３の傾斜角度は、中心回動軸１５の中心点と調節回動軸１７の中心点との間の距離ｘと、メイン回動軸１４の中心点とコントロール回動軸１６の中心点との間の距離ｙとの関係で決まる。すなわち、距離ｘと距離ｙの差を大きくするに従って操作レバー３０を左右方向に操作した場合の把持部１３の傾斜角度は大きくなり、距離ｘと距離ｙの差を小さくするに従って操作レバー３０を左右方向に操作した場合の把持部３４の傾斜角度は小さくなる。このため、距離ｘと距離ｙの差を適宜設定することにより、操作レバー１０を操作した場合の把持部１３の傾斜角度が任意の角度になるようにすることができる。
【００３４】
なお、前記実施形態では、操作レバー１０を左右に操作すると車両は左右に操舵され、回動操作部１３ａを左回転方向に回転させると車両は加速し、右回転方向に回転させると車両は制動されるとしているが、この態様は変更実施が可能である。例えば、回動操作部１３ａの軸方向の回転操作では車両の加速制御だけを行い、制動制御は他の操作部材を設置してその操作部材の操作によって行うようにしてもよいし、回動操作部１３ａの軸方向の回転操作では車両の制動制御だけを行い、加速制御は他の操作部材の操作によって行うようにすることもできる。また、操作レバー１０を左右方向に操作することによって、車両の加速・制動制御を行い、回動操作部１３ａを軸方向に回転操作することによって操舵制御を行うようにすることもできる。さらに、操作レバー１０の操作方向は、左右方向でなく前後方向にしてもよい。
【００３５】
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態にかかる運転操作装置が備える操作レバー３０を示している。この操作レバー３０では、小径棒状のコントロールリンク３１が略コ字状に形成され、その上下に延びる部分の長さがメインリンク３２の長さと同じに設定されている。そして、コントロールリンク３１は、上端側から横に延びた部分の端部が、把持部３３におけるメイン回動軸３４の上方に設けられたコントロール回動軸３５を介して把持部３３に対して回動自在に連結され、下端側から横に延びた部分の端部が、車体側に回動自在に取り付けられた調節回動軸３６に固定されている。
【００３６】
したがって、コントロールリンク３１は、調節回動軸３６を中心として調節回動軸３６とともに回動する。なお、この調節回動軸３６の取り付け位置は、コントロールリンク３１の長さが長くなった分だけ操作レバー１０における調節回動軸１７の取り付け位置と比較して下方に設定されている。また、この操作レバー３０の場合、メインリンク３２、コントロールリンク３１、メイン回動軸３４、コントロール回動軸３５および調節回動軸３６で操作レバー３０のリンク機構が構成され、このリンク機構に、把持部３３と中心回動軸１５を連結することにより、メインリンク３２とコントロールリンク３１が常に平行状態に保たれる平行リンク機構が構成される。操作レバー３０を備えた運転操作装置におけるそれ以外の部分の構成については、操作レバー１０を備えた運転操作装置と同様である。したがって、図の同一部分に同一符号を記している。
【００３７】
このように構成したため、把持部３３を操作して、操作レバー３０を図示の実線部分から一点鎖線ｃで示した部分に移動させると、メインリンク３２とコントロールリンク３１は平行状態を保ったまま移動する。したがって、メイン回動軸３４の中心点とコントロール回動軸３５の中心点を結ぶ線と、中心回動軸１５の中心点と調節回動軸３６の中心点を結ぶ線も平行状態を保ち、把持部３３は直立状態に維持される。また、同様に、操作レバー３０を図示の右側に移動させても把持部３３は直立状態を維持する。
【００３８】
このように、本実施形態による運転操作装置では、操作レバー３０の中立位置からの変位量が大きくなっても、把持部３３は常に直立しているため、メインリンク３２等からなる本体部に対する把持部３３の変位量は小さい。このため、運転者の手の移動量が少なくなり操作の負担が軽減される。また、加速操作や制動操作を行う間、操作レバー３０が操舵操作によって左右に傾動していても把持部３３は常時直立状態を保つため、運転者の手も常時同じ方向に向くようになり、運転者が手をひねることがなくなる。これによって、操舵操作がし易くなるとともに、加速・制動の操作もし易くなる。
【００３９】
また、第１実施形態における操作レバー１０のコントロールリンク１２を直線状でなく、操作レバー３０のコントロールリンク３１のようなコ字状に形成してもよい。その場合、把持部１３の傾斜状態は、中立位置を境にして左右非対称になり、異なる態様の操作が可能になる。
【００４０】
（第３実施形態）
図４ないし図６は、本発明の第３実施形態にかかる運転操作装置が備える操作レバー４０を示している。この操作レバー４０は、大径棒状のメインリンク４１と、小径棒状のコントロールリンク４２と、円柱状の回動操作部４３ａとＬ形の連結部４３ｂとからなる把持部４３とを備えている。
【００４１】
メインリンク４１は、上端部が連結部４３ｂの角部に設けられたメイン回動軸４４を介して把持部４３に回動自在に連結され、下端部が車体側に固定された歯車４５の中心部に回動自在に取り付けられた中心回動軸４５ａに固定されている。したがって、メインリンク４１は、中心回動軸４５ａを中心として中心回動軸４５ａとともに回動する。また、コントロールリンク４２は、上端部が、連結部４３ｂの下端から横方向に延びた部分の端部に設けられたコントロール回動軸４６を介して把持部４３に対して回動自在に連結されている。そして、コントロールリンク４２の下端部は、歯車４５に噛合する小歯車からなる調節回動軸４７の端面における外周側部分に回動自在に連結されている。
【００４２】
なお、調節回動軸４７は、中心軸部４７ａがメインリンク４１に回動自在に取り付けられている。また、コントロールリンク４２の下端部と調節回動軸４７との連結部４２ａの位置は、メインリンク４１が中立位置に位置して（図４の状態）、コントロールリンク４２がメインリンク４１と略平行になったときに、調節回動軸４７の中心軸部４７ａと同じ高さになるように設定されている。そして、このコントロールリンク４２は、中心回動軸４５ａの回動に連動した調節回動軸４７の回転により全体を上下移動させながらメインリンク４１とともに左右方向に傾動する。
【００４３】
また、中心回動軸４５ａの近傍には、中心回動軸４５ａの回転角を操作レバー４０の左右方向の変位位置として検出する操作位置センサ４８が設けられている。また、把持部４３の回動操作部４３ａは、操作レバー１０，３０の回動操作部１３ａと同様に構成されて軸回りに回動可能になっており、その回転角を回動操作部４３ａの変位位置として操作位置センサ４９が検出する。この操作レバー４０を備えた運転操作装置における操作レバー４０以外の部分の構成については、操作レバー１０，３０を備えた運転操作装置と同様である。
【００４４】
このように構成したため、図４に示した状態から、把持部４３を操作して、操作レバー４０を左側に移動させると、中心回動軸４５ａが操作レバー４０とともに左回り（反時計回り）に回転し、この中心回動軸４５ａの回転に連動して調節回動軸４７も歯車４５の周面に沿って左回りに回転する。これによって、図５に示すように、コントロールリンク４２の下端部と調節回動軸４７の連結部４２ａが、調節回動軸４７の下端位置まで下降し、それにともなってコントロールリンク４２も下降する。そして、コントロールリンク４２の下降に連動して、コントロール回動軸４６も下降して把持部４３の傾斜を助長させる。
【００４５】
さらに、操作レバー４０を左側に移動させると、中心回動軸４５ａが回転し、これにともなって調節回動軸４７がさらに歯車４５の周面に沿って回転して、図６に示すように、連結部４２ａが調節回動軸４７の下端位置から上端側に移動する。これによって、コントロールリンク４２は、連結部４２ａとともに上昇して、コントロール回動軸４６を上方に押し上げ把持部４３の傾斜を抑制するように作用する。この結果、把持部４３は直立状態近づいていく。
【００４６】
このように、この操作レバー４０では、操作レバー４０を中立位置から左側に操作し始めた初期の段階では把持部４３は変位量を助長させる方向に傾動するが、その後、さらに操作レバー４０を左側に操作すると把持部４３は変位量を抑制する方向に傾動する。これは、操作レバー４０を右側に操作した場合も同様になる。このため、操作レバー４０によると、操作レバー４０の左右方向への変位量が小さい中央位置近傍においては微少入力による操作が可能になり、操作レバー４０の左右方向への変位量が大きくなると回動操作部４３ａを回転させる操作がし易くなる。
【００６７】
また、本発明の運転操作装置に使用される操作部材は、ジョイスティックに限らず、ステアリングホイールの使用もでき、さらに、ステアリングの上下部分を除いて左右部分だけを残し、その左右部分で車両の操作を行うようにした操作部材の使用も可能である。また、本発明における「感度が小さい」には、図１の操作レバー１０（第１入力部）を操作して把持部１３が大きく作動してもメインリンク１１（第２入力部）は小さく作動される機構を備えていて、結果として、操作レバー１０への出力に対するメインリンク１１の出力値の感度が小さくなるものも含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態にかかる運転操作装置の操作レバーを示す概略正面図である。
【図２】 本発明の各実施形態による運転操作装置の電気制御装置を示すブロック図である。
【図３】 本発明の第２実施形態にかかる運転操作装置の操作レバーを示す概略正面図である。
【図４】 本発明の第３実施形態にかかる運転操作装置の操作レバーを示す概略正面図である。
【図５】 図４に示した操作レバーを傾動させた状態を示概略正面図である。
【図６】 図４に示した操作レバーをさらに傾動させた状態を示概略正面図である。
【符号の説明】
１０，３０，４０，５０…操作レバー、１１，３２，４１…メインリンク、１２，３１，４２…コントロールリンク、１３，３３，４３…把持部、１４，３４，４４…メイン回動軸、１５，４５ａ…中心回動軸、１６，３５，４６…コントロール回動軸、１７，３６，４７…調節回動軸、１８，１９，４８，４９…操作位置センサ、２１…電気制御装置、２２…ステアリング制御装置、２３…エンジン制御装置、２４…ブレーキ制御装置。
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転者によって操作される操作部材を備え、運転者による操作部材の操作に応じて車両の運転を操作する運転操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、特開平１１−１９２９６０号公報に開示されているような、操作部材の操作安定性を向上させた運転操作装置が開発されている。この運転操作装置では、操作部材としてジョイスティックを用い、運転者がこのジョイスティックを体側に向けて操作するときよりも、体から離れる方向に操作するときの方が、ジョイスティックを操作する際のジョイスティックおよび手の移動量または操作力が小さくなるようにしている。したがって、ジョイスティックの操作が人間の上肢構造上の特徴に合ったものとなり操作性が向上する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記運転操作装置では、ジョイスティックを体側に向けて操作するときと、体から離れる方向に操作するときとで、ジョイスティックおよび手の移動量等が変わるが、車両への加速・減速等の出力に対するジョイスティックの操作量（入力）は一定の関係となっている。したがって、多彩な入力態様による車両の操作ができないという問題がある。
【０００４】
【発明の概要】
本発明は、上記した問題に対処するためになされたもので、その目的は、車両の運転操作に対する操作部材への操作量や操作態様を変更できる運転操作装置を提供することである。
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明にかかる運転操作装置の特徴は、運転者によって左右方向または前後方向に操作される棒状の把持部からなる入力部と、入力部に入力される運転者の操作が伝達される回動軸からなる出力部とを有する操作部材を備え、入力部への運転者の操作に応じた出力部の回転角を入力部の変位位置として検出し、検出した変位位置に応じて車両の運転を操作する運転操作装置において、入力部と出力部を、下端が出力部に連結され上端が入力部の下端に回動自在に連結されたメインリンクと、下端がメインリンクの下部側部分における下端よりも上部側の部分に回動自在に連結され上端が入力部における下端よりも上部側部分に回動自在に連結されたメインリンクよりも長さが短いコントロールリンクとを備えたリンク機構で連結し、出力部の回転角に対応した入力部への操舵、加速または制動の入力をする際の入力部の操作量を、入力部の操作によりメインリンクが出力部を中心として中立位置から左右方向または前後方向の一方に傾くように回動したときに、入力部の出力部に対する傾斜の方向を傾斜が増加する方向と減少する方向とに変えることができるとともに、傾斜が増加する方向にする場合にはメインリンクが中立位置から変位していくほど入力部の傾斜角度が増加し、傾斜が減少する方向にする場合にはメインリンクが中立位置から変位していくほど入力部の傾斜角度が減少するように変えることにより可変にしたことにある。
【０００６】
このように構成した本発明の運転操作装置によれば、操作部材における出力部の出力に対する入力部への入力態様を可変とするリンク機構を設けたため、操作部材の入力部への操舵、加速または制動の入力態様が多彩になる。すなわち、このリンク機構によると、操作部材を、操作部材の中立位置に至らない範囲で操作した状態での入力部への入力に対する出力部の出力を可変にすることができる。また、この運転操作装置によれば、入力部を任意の状態に変位させることができるようになる。この結果、出力部の変位量に対する入力部の変位量を任意に設定できるようになり操作部材の操作に多様性が生じる。
【０００７】
また、本発明の他の運転操作装置の構成上の特徴は、運転者によって左右方向または前後方向に操作される棒状の把持部からなる入力部と、入力部に入力される運転者の操作が伝達され入力部の操作により入力部に生じる変位量に応じて回動する回動軸からなる出力部とを有する操作部材を備え、入力部への運転者の操作に応じた出力部の回転角を検出し、検出した出力部の回転角に応じて車両の運転を操作する運転操作装置において、入力部と出力部を、下端が出力部に連結され上端が入力部の下端に回動自在に連結されたメインリンクと、下端がメインリンクの下部側部分における下端よりも上部側の部分に回動自在に連結され上端が入力部における下端よりも上部側部分に回動自在に連結された略コ字状のコントロールリンクとを備えたリンク機構で連結し、メインリンクを出力部を中心として回動したときに、メインリンクとコントロールリンクとが平行状態に保たれて入力部の傾斜角度の変化が小さくなるようにしたことにある。
【０００８】
このように構成した運転操作装置によれば、操作部材における出力部の変位量に対する入力部の変位量を可変とするリンク機構を設けたため、出力部の変位量に対する操作部材の入力部への操作量を適宜設定して変更することができる。
【０００９】
また、本発明のさらに他の運転操作装置の構成上の特徴は、運転者によって左右方向または前後方向に操作される棒状の把持部からなる入力部と、入力部に入力される運転者の操作が伝達され入力部の操作により入力部に生じる変位量に応じて回動する回動軸からなる出力部とを有する操作部材を備え、入力部への運転者の操作に応じた出力部の回転角を検出し、検出した回転角に応じて車両の運転を操作する運転操作装置において、入力部と出力部を、入力部が中立位置から変位するときに、初期の段階では入力部の傾斜を増加させ、さらに変位すると入力部の傾斜を減少させることのできるリンク機構で連結し、入力部が中立位置近傍にあるときには、入力部の微小入力による操作が可能になり、入力部がさらに変位すると操作がし易くなるようにしたことにある。前記のように構成した本発明の運転操作装置によれば、操作部材における入力部の変位量に対する出力部の変位量を入力部の変位位置に応じて変更するリンク機構を設けたため、操作部材の出力部の変位量に対する入力部の変位量を減少させたり増加させたりすることができる。この「入力部の変位位置に応じて変更する」とは、入力部の変位量を一定距離ごとに区分した場合、その各区分に対する出力部の変位量がそれぞれ異なることをいう。そして、入力部の変位量を減少させる場合は、手の移動量や手首のひねりが少なくなって操作部材の操作が容易になり、入力部の変位量を増加させる場合は、出力部の変位量に比較して、入力部の変位量が大きくなるため微小入力が可能になる。これによって、操作部材の操作を微少範囲で制御することができるようになる。
【００１０】
この場合、入力部と出力部を連結するリンク機構が、下端が出力部に連結され上端が入力部の下端に回動自在に連結されたメインリンクと、出力部の周囲に設けられた歯車と、メインリンクの下部側部分における下端よりも上部側の部分に設けられた軸を中心に回転可能に取り付けられ歯車に噛合する小歯車からなる調節回動軸と、下端が調節回動軸の外周部に回動自在に連結され上端が入力部の下端におけるメインリンクの上端部が連結された部分から離れた部分に回動自在に連結されたコントロールリンクとを備え、メインリンクを出力部を中心として回動したときに、調節回動軸が歯車の周面に沿って回転し、コントロールリンクの下端部が調節回動軸の下端位置から上端位置の間で移動することにより入力部の変位量が増加したり、減少したりして入力部の変位量に対する出力部の回転角を入力部の変位位置に応じて変更可能にすることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による運転操作装置の各実施形態を図面を用いて説明する。
（第１実施形態）
第１実施形態にかかる運転操作装置は、図１に示した操作部材としての操作レバー（ジョイスティック）１０を備えている。操作レバー１０は、車両の運転席近傍に設けられ、図１に矢印で示したように、運転者の操作により全体を車両に対して左右方向に傾動（回動）される。また、操作レバー１０は、大径棒状のメインリンク１１と、小径棒状のコントロールリンク１２と、円柱状の把持部１３とを備えている。
【００１７】
メインリンク１１は、上端部が把持部１３の下端部に設けられたメイン回動軸１４を介して把持部１３に回動自在に連結され、下端部が車体側に回動自在に取り付けられた中心回動軸１５に固定されている。したがって、メインリンク１１は、中心回動軸１５を中心として中心回動軸１５とともに回動する。コントロールリンク１２は、長さがメインリンク１１よりも短く設定され、上端端部が把持部１３におけるメイン回動軸１４の上方に設けられたコントロール回動軸１６を介して把持部１３に対して回動自在に連結されている。そして、下端部が車体側における中心回動軸１５の上方に回動自在に取り付けられた調節回動軸１７に固定されている。したがって、コントロールリンク１２は、調節回動軸１７を中心として調節回動軸１７とともに回動する。
【００１８】
また、この操作レバー１０では、メインリンク１１やコントロールリンク１２等でリンク機構が構成され、そのリンク機構が、操作レバー１０を左右方向に操作した際に、把持部１３が傾く方向を変更できる機構になっている。そして、このリンク機構は、スイッチ（図示せず）の切り換えによって、操作レバー１０の操作によって生じる把持部１３の傾斜の方向を把持部１３の変位量を抑制する（減少させる）方向にするかまたは助長する（増加させる）方向にするかを設定できるようになっている。すなわち、操作レバー１０が中立位置に位置しているときには、把持部１３はどちらの方向にでも傾くことのできる中立の状態にあり、スイッチの設定によって一方に傾くことを禁止されると他方に傾くようになる。
【００１９】
また、中心回動軸１５の近傍には、操作位置センサ１８が設けられている。この操作位置センサ１８は、中心回動軸１５の端部位置において車体側に固定され、中心回動軸１５の回転角を操作レバー１０の左右方向の変位位置として検出する。この操作位置センサ１８が検出する変位位置の値は、操作レバー１０が左右方向の中立位置にあるときに「０」となるように調整されている。なお、中心回動軸１５には、電動モータを備えた反力発生機構（図示せず）が連結されており、操作位置センサ１８が検出する操作レバー１０の変位位置に応じて、反力発生機構が、操作レバー１０を中立位置に復帰させる反力を発生する。
【００２０】
把持部１３は、上部外周部が軸回りに回動可能になった回動操作部１３ａに形成され、その内部にばね体（図示せず）と操作位置センサ１９が設けられている。この回動操作部１３ａはばね体によって初期位置（中立位置）に復帰するように設定され、回転力が付加されてないときには、その中立位置に停止する。また、操作位置センサ１９は、回動操作部１３ａの回転角を回動操作部１３ａの回転方向の変位位置として検出する。この操作位置センサ１９の出力である変位位置の値は、回動操作部１３ａが中立位置にあるときに「０」となるように調整されている。
【００２１】
なお、把持部１３で本発明の入力部が構成され、中心回動軸１５で出力部が構成される。そして、メインリンク１１、コントロールリンク１２、メイン回動軸１４、コントロール回動軸１６および調節回動軸１７で操作レバー１０のリンク機構が構成され、このリンク機構に、把持部１３と中心回動軸１５を連結することにより、メインリンク１１とコントロールリンク１２の長さが異なる４節リンク機構が構成される。
【００２２】
つぎに、運転操作装置の電気制御部について、図２を用いて説明する。この電気制御部２０では、前述した操作位置センサ１８，１９が電気制御装置２１に接続されている。電気制御装置２１は、ＣＰＵ２１ａ、ＲＯＭ２１ｂ、ＲＡＭ２１ｃなどを有するマイクロコンピュータによって構成され、操作位置センサ１８が検出する検出値に応じてステアリング制御装置２２を制御し、操作位置センサ１９が検出する検出値に応じてエンジン制御装置２３およびブレーキ制御装置２４を制御する。また、ＣＰＵ２１ａは、ＲＯＭ２１ｂに入力された各種プログラムを実行するとともに、操作位置センサ１８，１９が検出する検出値に基づいて、ステアリング制御装置２２等に送るデータを算出する。
【００２３】
ステアリング制御装置２２は、運転者による操作レバー１０の操作に従った車体左右方向の変位量により操舵アクチュエータ２５を制御して車両を左右に操舵する。すなわち、電気制御装置２１は、操作位置センサ１８からの操作レバー１０の左右方向の変位位置を入力して、この入力した変位位置に対応した操舵角に応じて車両を左右方向に操舵する。この操舵角は、操作レバー１０の変位位置が中立位置であるとき「０」になるように設定されている。
【００２４】
エンジン制御装置２３は、操作位置センサ１９が検出する回動操作部１３ａの変位位置に基づいて電気制御装置２１によって制御され、スロットル開度を制御するスロットルアクチュエータ２６を駆動させることによって車両を加速制御する。回動操作部１３ａは、軸を中心とした回転方向において、その中立位置を境に一方、例えば、左回転方向（反時計回り）に変位するに従って車両の加速度を大きくし、中立位置側に変位するに従って車両の加速度を小さくするように設定され、中立位置においては、加速度を「０」にするように設定されている。
【００２５】
ブレーキ制御装置２４は、操作位置センサ１９が検出する回動操作部１３ａの変位位置に基づいて電気制御装置２１によって制御され、車両に制動力を付与するブレーキアクチュエータ２７を駆動させる。回動操作部１３ａは、その中立位置を境に右回転方向（時計回り）に変位するに従って車両の制動力を大きくし、中立位置側に変位するに従って車両の制動力を小さくするように設定され、中立位置においては、制動力を「０」にするように設定されている。
【００２６】
この構成において、運転者が車両を操作する際には、イグニッションスイッチをオン状態にして車両を始動可能にする。ついで、運転者が回動操作部１３ａを回転操作して、回動操作部１３ａが中立位置よりも左回転方向の部分で左回転方向に変位すると、その変位位置を操作位置センサ１９が検出する。その回動操作部１３ａの変位位置に応じた信号が電気制御装置２１に供給され、電気制御装置２１は、エンジン制御装置２３に、スロットルを開成するための制御信号を出力する。そして、エンジン制御装置２３がスロットルアクチュエータ２６を制御することにより、回動操作部１３ａの変位位置に応じて車両は前進走行を開始する。
【００２７】
また、運転者が操作レバー１０を操作して、操作レバー１０が、車両の左右方向における中立位置を境に車両右側に変位すると、その変位位置を操作位置センサ１８が検出する。その操作レバー１０の変位位置に応じた信号が電気制御装置２１に供給され、電気制御装置２１は、操舵制御信号をステアリング制御装置２２に出力し、テアリング制御装置２２は、この操舵制御信号に応じて操舵アクチュエータ２５を制御する。これによって、車両は、操舵角が右側に大きくなって右旋回する。また、操作レバー１０が、中立位置を境に車両左側に変位すると操舵角が左側に大きくなって車両は左旋回する。
【００２８】
この場合、スイッチを設定して、操作レバー１０の操作によって生じる把持部１３の傾斜の方向を把持部１３の変位量を抑制する方向に設定し、操作レバー１０を車両に対して左側に操作すると、操作レバー１０は、図１に一点鎖線ａで示したようになる。すなわち、操作レバー１０は、把持部１３の上端側を中立位置側に傾斜させるようにして進んでいき、この傾斜角度は操作レバー１０の変位量が大きくなるほど大きくなる。逆に、操作レバー１０を車両に対して右側に操作すると、把持部１３の傾斜方向は逆になって、上端側が中立位置側に傾く。
【００２９】
また、操作レバー１０を中立位置に戻したのち、スイッチを切り換えて、操作レバー１０の操作によって生じる把持部１３の傾斜の方向を把持部１３の変位量を助長する方向に設定し、操作レバー１０を車両に対して左側に操作すると、操作レバー１０は、図１の一点鎖線ｂで示したようになる。すなわち、操作レバー１０は、把持部１３の上端側を左側に大きく傾斜させながら移動していき、この傾斜角度は操作レバー１０の変位量が大きくなるほど大きくなる。逆に、操作レバー１０を車両に対して右側に操作すると、把持部１４の上端側は右側に向って大きく傾く。
【００３０】
また、運転者の操作により、回動操作部１３ａが回転方向における中立位置よりも右回転方向の部分で右回転方向に変位すると、その変位位置を操作位置センサ１９が検出し、その変位位置に応じた信号が電気制御装置２１に送信され、電気制御装置２１は、演算処理によって変位位置に応じた制動力の値を算出し、その制御信号をブレーキ制御装置２４に出力する。そして、ブレーキ制御装置２４がブレーキアクチュエータ２７を制御することにより、回動操作部１３ａの変位位置に応じて車両は前進走行を制動する。また、再度、回動操作部１３ａを左回転方向に回転させると、車両は加速する。
【００３１】
このように、本実施形態による運転操作装置では、把持部１３の傾斜方向が把持部１３の変位量を抑制する方向になるように設定して、操作レバー１０を左右方向に操作すると、メインリンク１１やコントロールリンク１２の変位量に対する把持部１３の変位量の比率は、メインリンク１１等の変位量が大きくなるに従って小さくなる。この場合、運転者の手の移動量が少なくなり操作の負担が軽減される。また、加速操作や制動操作を行う間、操作レバー１０が操舵操作によって左右に傾動していても把持部１３は常時直立に近い状態を保つため、運転者の手も常時略同じ方向に向くようになり、運転者が手をひねることがなくなる。これによって、操舵操作がし易くなるとともに、加速・制動の操作もし易くなる。
【００３２】
また、把持部１３の傾斜方向が把持部１３の変位量を助長する方向になるように設定して、操作レバー１０を左右方向に操作すると、メインリンク１１やコントロールリンク１２の変位量に対する把持部１３の変位量の比率は、メインリンク１１等の変位量が大きくなるに従って大幅に大きくなる。この場合、操作位置センサ１８が検出する検出値に対する把持部１３の変位量が大きくなるため、中心回動軸１５の変位量を正確に制御できるようになり微少入力による車両操作が可能になる。
【００３３】
また、把持部１３の傾斜角度は、中心回動軸１５の中心点と調節回動軸１７の中心点との間の距離ｘと、メイン回動軸１４の中心点とコントロール回動軸１６の中心点との間の距離ｙとの関係で決まる。すなわち、距離ｘと距離ｙの差を大きくするに従って操作レバー３０を左右方向に操作した場合の把持部１３の傾斜角度は大きくなり、距離ｘと距離ｙの差を小さくするに従って操作レバー３０を左右方向に操作した場合の把持部３４の傾斜角度は小さくなる。このため、距離ｘと距離ｙの差を適宜設定することにより、操作レバー１０を操作した場合の把持部１３の傾斜角度が任意の角度になるようにすることができる。
【００３４】
なお、前記実施形態では、操作レバー１０を左右に操作すると車両は左右に操舵され、回動操作部１３ａを左回転方向に回転させると車両は加速し、右回転方向に回転させると車両は制動されるとしているが、この態様は変更実施が可能である。例えば、回動操作部１３ａの軸方向の回転操作では車両の加速制御だけを行い、制動制御は他の操作部材を設置してその操作部材の操作によって行うようにしてもよいし、回動操作部１３ａの軸方向の回転操作では車両の制動制御だけを行い、加速制御は他の操作部材の操作によって行うようにすることもできる。また、操作レバー１０を左右方向に操作することによって、車両の加速・制動制御を行い、回動操作部１３ａを軸方向に回転操作することによって操舵制御を行うようにすることもできる。さらに、操作レバー１０の操作方向は、左右方向でなく前後方向にしてもよい。
【００３５】
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態にかかる運転操作装置が備える操作レバー３０を示している。この操作レバー３０では、小径棒状のコントロールリンク３１が略コ字状に形成され、その上下に延びる部分の長さがメインリンク３２の長さと同じに設定されている。そして、コントロールリンク３１は、上端側から横に延びた部分の端部が、把持部３３におけるメイン回動軸３４の上方に設けられたコントロール回動軸３５を介して把持部３３に対して回動自在に連結され、下端側から横に延びた部分の端部が、車体側に回動自在に取り付けられた調節回動軸３６に固定されている。
【００３６】
したがって、コントロールリンク３１は、調節回動軸３６を中心として調節回動軸３６とともに回動する。なお、この調節回動軸３６の取り付け位置は、コントロールリンク３１の長さが長くなった分だけ操作レバー１０における調節回動軸１７の取り付け位置と比較して下方に設定されている。また、この操作レバー３０の場合、メインリンク３２、コントロールリンク３１、メイン回動軸３４、コントロール回動軸３５および調節回動軸３６で操作レバー３０のリンク機構が構成され、このリンク機構に、把持部３３と中心回動軸１５を連結することにより、メインリンク３２とコントロールリンク３１が常に平行状態に保たれる平行リンク機構が構成される。操作レバー３０を備えた運転操作装置におけるそれ以外の部分の構成については、操作レバー１０を備えた運転操作装置と同様である。したがって、図の同一部分に同一符号を記している。
【００３７】
このように構成したため、把持部３３を操作して、操作レバー３０を図示の実線部分から一点鎖線ｃで示した部分に移動させると、メインリンク３２とコントロールリンク３１は平行状態を保ったまま移動する。したがって、メイン回動軸３４の中心点とコントロール回動軸３５の中心点を結ぶ線と、中心回動軸１５の中心点と調節回動軸３６の中心点を結ぶ線も平行状態を保ち、把持部３３は直立状態に維持される。また、同様に、操作レバー３０を図示の右側に移動させても把持部３３は直立状態を維持する。
【００３８】
このように、本実施形態による運転操作装置では、操作レバー３０の中立位置からの変位量が大きくなっても、把持部３３は常に直立しているため、メインリンク３２等からなる本体部に対する把持部３３の変位量は小さい。このため、運転者の手の移動量が少なくなり操作の負担が軽減される。また、加速操作や制動操作を行う間、操作レバー３０が操舵操作によって左右に傾動していても把持部３３は常時直立状態を保つため、運転者の手も常時同じ方向に向くようになり、運転者が手をひねることがなくなる。これによって、操舵操作がし易くなるとともに、加速・制動の操作もし易くなる。
【００３９】
また、第１実施形態における操作レバー１０のコントロールリンク１２を直線状でなく、操作レバー３０のコントロールリンク３１のようなコ字状に形成してもよい。その場合、把持部１３の傾斜状態は、中立位置を境にして左右非対称になり、異なる態様の操作が可能になる。
【００４０】
（第３実施形態）
図４ないし図６は、本発明の第３実施形態にかかる運転操作装置が備える操作レバー４０を示している。この操作レバー４０は、大径棒状のメインリンク４１と、小径棒状のコントロールリンク４２と、円柱状の回動操作部４３ａとＬ形の連結部４３ｂとからなる把持部４３とを備えている。
【００４１】
メインリンク４１は、上端部が連結部４３ｂの角部に設けられたメイン回動軸４４を介して把持部４３に回動自在に連結され、下端部が車体側に固定された歯車４５の中心部に回動自在に取り付けられた中心回動軸４５ａに固定されている。したがって、メインリンク４１は、中心回動軸４５ａを中心として中心回動軸４５ａとともに回動する。また、コントロールリンク４２は、上端部が、連結部４３ｂの下端から横方向に延びた部分の端部に設けられたコントロール回動軸４６を介して把持部４３に対して回動自在に連結されている。そして、コントロールリンク４２の下端部は、歯車４５に噛合する小歯車からなる調節回動軸４７の端面における外周側部分に回動自在に連結されている。
【００４２】
なお、調節回動軸４７は、中心軸部４７ａがメインリンク４１に回動自在に取り付けられている。また、コントロールリンク４２の下端部と調節回動軸４７との連結部４２ａの位置は、メインリンク４１が中立位置に位置して（図４の状態）、コントロールリンク４２がメインリンク４１と略平行になったときに、調節回動軸４７の中心軸部４７ａと同じ高さになるように設定されている。そして、このコントロールリンク４２は、中心回動軸４５ａの回動に連動した調節回動軸４７の回転により全体を上下移動させながらメインリンク４１とともに左右方向に傾動する。
【００４３】
また、中心回動軸４５ａの近傍には、中心回動軸４５ａの回転角を操作レバー４０の左右方向の変位位置として検出する操作位置センサ４８が設けられている。また、把持部４３の回動操作部４３ａは、操作レバー１０，３０の回動操作部１３ａと同様に構成されて軸回りに回動可能になっており、その回転角を回動操作部４３ａの変位位置として操作位置センサ４９が検出する。この操作レバー４０を備えた運転操作装置における操作レバー４０以外の部分の構成については、操作レバー１０，３０を備えた運転操作装置と同様である。
【００４４】
このように構成したため、図４に示した状態から、把持部４３を操作して、操作レバー４０を左側に移動させると、中心回動軸４５ａが操作レバー４０とともに左回り（反時計回り）に回転し、この中心回動軸４５ａの回転に連動して調節回動軸４７も歯車４５の周面に沿って左回りに回転する。これによって、図５に示すように、コントロールリンク４２の下端部と調節回動軸４７の連結部４２ａが、調節回動軸４７の下端位置まで下降し、それにともなってコントロールリンク４２も下降する。そして、コントロールリンク４２の下降に連動して、コントロール回動軸４６も下降して把持部４３の傾斜を助長させる。
【００４５】
さらに、操作レバー４０を左側に移動させると、中心回動軸４５ａが回転し、これにともなって調節回動軸４７がさらに歯車４５の周面に沿って回転して、図６に示すように、連結部４２ａが調節回動軸４７の下端位置から上端側に移動する。これによって、コントロールリンク４２は、連結部４２ａとともに上昇して、コントロール回動軸４６を上方に押し上げ把持部４３の傾斜を抑制するように作用する。この結果、把持部４３は直立状態近づいていく。
【００４６】
このように、この操作レバー４０では、操作レバー４０を中立位置から左側に操作し始めた初期の段階では把持部４３は変位量を助長させる方向に傾動するが、その後、さらに操作レバー４０を左側に操作すると把持部４３は変位量を抑制する方向に傾動する。これは、操作レバー４０を右側に操作した場合も同様になる。このため、操作レバー４０によると、操作レバー４０の左右方向への変位量が小さい中央位置近傍においては微少入力による操作が可能になり、操作レバー４０の左右方向への変位量が大きくなると回動操作部４３ａを回転させる操作がし易くなる。
【００６７】
また、本発明の運転操作装置に使用される操作部材は、ジョイスティックに限らず、ステアリングホイールの使用もでき、さらに、ステアリングの上下部分を除いて左右部分だけを残し、その左右部分で車両の操作を行うようにした操作部材の使用も可能である。また、本発明における「感度が小さい」には、図１の操作レバー１０（第１入力部）を操作して把持部１３が大きく作動してもメインリンク１１（第２入力部）は小さく作動される機構を備えていて、結果として、操作レバー１０への出力に対するメインリンク１１の出力値の感度が小さくなるものも含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態にかかる運転操作装置の操作レバーを示す概略正面図である。
【図２】 本発明の各実施形態による運転操作装置の電気制御装置を示すブロック図である。
【図３】 本発明の第２実施形態にかかる運転操作装置の操作レバーを示す概略正面図である。
【図４】 本発明の第３実施形態にかかる運転操作装置の操作レバーを示す概略正面図である。
【図５】 図４に示した操作レバーを傾動させた状態を示概略正面図である。
【図６】 図４に示した操作レバーをさらに傾動させた状態を示概略正面図である。
【符号の説明】
１０，３０，４０，５０…操作レバー、１１，３２，４１…メインリンク、１２，３１，４２…コントロールリンク、１３，３３，４３…把持部、１４，３４，４４…メイン回動軸、１５，４５ａ…中心回動軸、１６，３５，４６…コントロール回動軸、１７，３６，４７…調節回動軸、１８，１９，４８，４９…操作位置センサ、２１…電気制御装置、２２…ステアリング制御装置、２３…エンジン制御装置、２４…ブレーキ制御装置。
Claims (4)
- 運転者によって左右方向または前後方向に操作される棒状の把持部からなる入力部と、前記入力部に入力される運転者の操作が伝達される回動軸からなる出力部とを有する操作部材を備え、前記入力部への運転者の操作に応じた前記出力部の回転角を前記入力部の変位位置として検出し、検出した変位位置に応じて車両の運転を操作する運転操作装置において、
前記入力部と前記出力部を、下端が前記出力部に連結され上端が前記入力部の下端に回動自在に連結されたメインリンクと、下端が前記メインリンクの下部側部分における下端よりも上部側の部分に回動自在に連結され上端が前記入力部における下端よりも上部側部分に回動自在に連結された前記メインリンクよりも長さが短いコントロールリンクとを備えたリンク機構で連結し、
前記出力部の回転角に対応した入力部への操舵、加速または制動の入力をする際の前記入力部の操作量を、前記入力部の操作により前記メインリンクが前記出力部を中心として中立位置から左右方向または前後方向の一方に傾くように回動したときに、前記入力部の前記出力部に対する傾斜の方向を前記傾斜が増加する方向と減少する方向とに変えることができるとともに、前記傾斜が増加する方向にする場合には前記メインリンクが中立位置から変位していくほど前記入力部の傾斜角度が増加し、前記傾斜が減少する方向にする場合には前記メインリンクが中立位置から変位していくほど前記入力部の傾斜角度が減少するように変えることにより可変にしたことを特徴とする運転操作装置。 - 運転者によって左右方向または前後方向に操作される棒状の把持部からなる入力部と、前記入力部に入力される運転者の操作が伝達され前記入力部の操作により前記入力部に生じる変位量に応じて回動する回動軸からなる出力部とを有する操作部材を備え、前記入力部への運転者の操作に応じた前記出力部の回転角を検出し、検出した出力部の回転角に応じて車両の運転を操作する運転操作装置において、
前記入力部と前記出力部を、下端が前記出力部に連結され上端が前記入力部の下端に回動自在に連結されたメインリンクと、下端が前記メインリンクの下部側部分における下端よりも上部側の部分に回動自在に連結され上端が前記入力部における下端よりも上部側部分に回動自在に連結された略コ字状のコントロールリンクとを備えたリンク機構で連結し、
前記メインリンクを前記出力部を中心として回動したときに、前記メインリンクと前記コントロールリンクとが平行状態に保たれて前記入力部の傾斜角度の変化が小さくなるようにしたことを特徴とする運転操作装置。 - 運転者によって左右方向または前後方向に操作される棒状の把持部からなる入力部と、前記入力部に入力される運転者の操作が伝達され前記入力部の操作により前記入力部に生じる変位量に応じて回動する回動軸からなる出力部とを有する操作部材を備え、前記入力部への運転者の操作に応じた前記出力部の回転角を検出し、検出した回転角に応じて車両の運転を操作する運転操作装置において、
前記入力部と前記出力部を、前記入力部が中立位置から変位するときに、初期の段階では前記入力部の傾斜を増加させ、さらに変位すると前記入力部の傾斜を減少させることのできるリンク機構で連結し、
前記入力部が中立位置近傍にあるときには、前記入力部の微小入力による操作が可能になり、前記入力部がさらに変位すると操作がし易くなるようにしたことを特徴とする運転操作装置。 - 前記入力部と前記出力部を連結するリンク機構が、下端が前記出力部に連結され上端が前記入力部の下端に回動自在に連結されたメインリンクと、前記出力部の周囲に設けられた歯車と、前記メインリンクの下部側部分における下端よりも上部側の部分に設けられた 軸を中心に回転可能に取り付けられ前記歯車に噛合する小歯車からなる調節回動軸と、下端が前記調節回動軸の外周部に回動自在に連結され上端が前記入力部の下端における前記メインリンクの上端部が連結された部分から離れた部分に回動自在に連結されたコントロールリンクとを備え、前記メインリンクを前記出力部を中心として回動したときに、前記調節回動軸が前記歯車の周面に沿って回転し、前記コントロールリンクの下端部が前記調節回動軸の下端位置から上端位置の間で移動することにより前記入力部の変位量が増加したり、減少したりして前記入力部の変位量に対する前記出力部の回転角を前記入力部の変位位置に応じて変更可能にした請求項３に記載の運転操作装置。
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