JP4274223B2

JP4274223B2 - 車両操作装置

Info

Publication number: JP4274223B2
Application number: JP2006274661A
Authority: JP
Inventors: 壮弘谷中
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-10-06
Filing date: 2006-10-06
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2021-11-12
Also published as: JP2007022532A

Description

本発明は、車体に対して変位可能に設けられて運転者により操作される操作部材を、車体に対して変位可能に設けた操作部本体に組み付けてなる車両操作装置に関する。

従来から、例えば、特開平９−３０１１９３号公報に開示されているように、運転者が操作する制御ノブ（操作部材）が取り付けられたコンソールを運転席近傍で変位可能にした車両がある。この車両においては、コンソールが、前後方向、左右方向および上下方向に調整可能になった支持アームに取り付けられており、支持アームとともにコンソールを変位させることにより、制御ノブの位置調節ができ、また、運転者だけでなく助手席の乗員も制御ノブの操作ができるようになっている。

しかしながら、上記車両においては、車両の走行中にコンソールを変位させると、制御ノブが揺れることがあり、また、誤って制御ノブを動かしたりすると、車両はその揺れや誤った操作に基づいて車両の状態（加減速、制動および操舵）を変更してしまうという問題がある。

本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、車両の走行中に操作部材が取り付けられた操作部本体を変位させる際、揺れ等による誤った操作部材の操作があればその操作を無効にすることのできる車両操作装置を提供することである。

上記の目的を達成するため、本発明にかかる車両操作装置の特徴は、固定手段により車体側に固定される操作部本体と、固定手段による操作部本体の固定を解除して、操作部本体を車体に対して変位可能にする固定解除手段と、操作部本体に変位可能に設けられて運転者により操作される操作部材と、操作部材の変位位置を検出する位置検出手段と、操作部材の変位位置に応じて車両の状態を変更させる出力発生手段と、固定手段が操作部本体を車体側に固定しているときには、操作部材の操作を有効にし、固定解除手段により操作部本体の固定が解除されているときには、操作部材の操作を無効にする出力制御手段と、固定解除手段により操作部本体の固定が解除されたときに、その固定解除時の操作部材の位置を基準位置として基準位置に操作部材が向くように反力を発生する反力発生手段とを備えたことにある。

前記のように構成した本発明の車両操作装置によれば、固定手段が操作部本体を車両側に固定しているときには、出力制御手段が操作部材の操作を有効にして通常の車両操作を行うことができる。また、固定解除手段によって、固定手段による操作部本体の固定が解除されているとき、すなわち、操作部本体が車体に対して変位可能になっているときには、出力制御手段が操作部材の操作を無効にする。したがって、操作部本体の移動中に操作部材に揺れが生じたり、誤操作が行われたりしても、その操作は無効になるため、誤操作による車両の状態変化がなくなる。また、操作部本体の固定を解除したときに、操作部材が固定解除時の位置である基準位置に向くように反力を発生する反力発生手段を設けたため、車両走行中に操作部本体の固定位置を変更する場合でも、そのときの車両状態を維持できる。

また、前記車両操作装置は、固定解除手段により操作部本体の固定が解除されているときに、操作部材に所定値以上の入力があれば、出力制御手段が操作部材の操作を有効にするようにすることができる。これによると、操作部本体を移動させるときに、運転者が意識的に操作部材を操作したい場合は、操作部材に所定値以上の変位が生じるように操作部材を操作することにより、その操作に基づいた出力が車両に対して行われる。このため、咄嗟の場合でも適正な車両操作ができるようになり安全性が確保される。なお、前記入力とは、操作部材の変位と操作部材への操作力を含むものである。

以下、本発明による車両操作装置の一実施形態を図面を用いて説明する。この車両操作装置は、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が組み込まれた箱状の操作部本体１１を備えている。操作部本体１１は、後側面がパイプ状の支持アーム１２の一端に連結固定されて、この支持アーム１２と、車体本体側に垂設された取付け片１３に着脱自在に取り付けられ支持アーム１２の他端側を締め付け固定する締め具１４とからなる固定手段を介して、車両本体側における運転席近傍に配設されている。

締め具１４は、図２に示すように、締付け板１５と、一端に長円形の止板１６ａが固定されたガイド棒１６と、中央部に設けられた挿通穴（図示せず）にガイド棒１６を挿通させた一対の円形移動板１６ｂ，１６ｃと、円形移動板１６ｂ，１６ｃ間におけるガイド棒１６の外周に巻設されたコイルばね１７と、ソレノイド１８とで構成されている。締付け板１５は、両端側に穴部１５ａ，１５ｂが設けられた可撓性の金属板からなっており、支持アーム１２の他端側周面に巻き付けられて両端部が取付け片１３の両側に延びている。そして、ガイド棒１６が、締付け板１５の端部側の一面に止板１６ａを当接させ、締付け板１５の端部側の他面に円形移動板１６ｂを当接させて、締付け板１５の穴部１５ａ，１５ｂおよび取付け片１３に設けられた取付け穴１３ａを挿通している。

なお、締付け板１５は、両端部側の面がそれぞれ対応する取付け片１３の側面に密着しているときには支持アーム１２を締付け固定し、両端部側の面が取付け片１３の側面から離れているときには支持アーム１２との間に多少の隙間ができて支持アーム１２を移動可能にさせるような長さおよび形状に設定されている。

ソレノイド１８は、円形移動板１６ｃの近傍における車体側に取り付けられ、パイプ状の進退軸１８ａを図２の矢印ｄ方向に突出させることにより、円形移動板１６ｃを円形移動板１６ｂ側に移動させてコイルばね１７を収縮させる。そして、コイルばね１７の弾性を利用して、止板１６ａと円形移動板１６ｂとで締付け板１５の両端部側の面を取付け片１３に圧接させることにより、締付け板１５で支持アーム１２を締付け固定させる。また、進退軸１８ａを矢印ｅ方向に後退させることにより、コイルばね１７を伸張させて締付け板１５による支持アーム１２の締付け固定を解除する。

なお、支持アーム１２と締め具１４からなる固定手段は、チルト・テレスコ機構を利用しており、支持アーム１２が締め具１４に締付け固定されていないときには、操作部本体１１および支持アーム１２は、図１の矢印ａで示した前後方向に変位可能になるとともに、矢印ｂで示した上下方向に変位可能になる。また、矢印ｃで示したように支持アーム１２を軸とした回転方向にも変位可能になる

締め具１４は、電気的にオンオフすることにより、支持アーム１２を固定・固定解除できるようにしたもので、操作部本体１１の側面に設けられた固定解除スイッチ１９を押してオン状態にすると、ソレノイド１８の進退軸１８ａは矢印ｅ方向に後退して支持アーム１２は締め具１４から移動可能になる。また、固定解除スイッチ１９を離してオフ状態にすると、ソレノイド１８の進退軸１８ａは矢印ｄ方向に突出して支持アーム１２は締め具１４に固定される。なお、締め具１４による支持アーム１２の固定は、固定解除スイッチ１９がオフ状態のときだけでなく、固定解除スイッチ１９がオン状態になっている場合でも、後述する制御により行われることがある。

図３は、操作部本体１１内に収容された操作レバー１０を含む操作レバー装置の概略斜視図を示している。操作レバー１０は、運転者の操作により全体を前後方向および左右方向に傾動（回動）されるもので、円柱棒状のロッド１０ａと、ロッド１０ａの上部外周に固定された円柱状の把持部１０ｂとを備えている。ロッド１０ａは、略中央部に球状部１０ｃを備えて、この球状部１０ｃによって車体に対して左右および前後方向に回動可能に支持されている。

また、操作レバー装置は、操作レバー１０の車両左右方向の回動に対する反力（中立位置から車両左右方向に回動させようとする運転者の操作力に抗する力）を発生する左右方向反力発生機構２０を備えている。この左右方向反力発生機構２０は、ガイドプレート２１、回転軸２２、第１歯車２３、第２歯車２４、左右反力用の電動モータ２５および位置検出手段としての操作位置センサ２６を備えている。

ガイドプレート２１は、Ｌ字状に屈曲された板状体からなり、回転軸２２に固定された面が鉛直面になるように配置され、水平方向に配置される面に車両前後方向に長手方向を有する溝２１ａが設けられている。そして、水平方向に配置される面は鉛直面の上端に位置するように配置され、溝２１ａ内をロッド１０ａの上部側部分が貫通している。回転軸２２は、その軸線が車両前後方向に沿うとともに、操作レバー１０の球状部１０ｃの中心を通るように車体に対して回転可能に支持され、中央部に第１歯車２３を一体的に備えている。この第１歯車２３は電動モータ２５の回転軸に固定された第２歯車２４に噛合している。

操作位置センサ２６は、回転軸２２の端部位置において車体側に固定され、回転軸２２の回転角を操作レバー１０の左右方向の操作位置として検出する。この操作位置センサ２６の出力である操作位置の値は、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。

さらに、操作レバー装置は、操作レバー１０の車両前後方向の傾動に抗する反力（中立位置から車両前後方向に傾動させようとする運転者の操作力に抗する力）を発生する前後方向反力発生機構３０を備えている。この前後方向反力発生機構３０は、ガイドプレート３１、回転軸３２、第３歯車３３、第４歯車３４、前後反力用の電動モータ３５、および位置検出手段としての操作位置センサ３６を備えている。

ガイドプレート３１は、ガイドプレート２１と同様、Ｌ字状に屈曲された板状体からなり、回転軸３２に固定された面が鉛直面になるように配置され、水平方向に配置される面に、車両左右方向に長手方向を有する溝３１ａが設けられている。そして、水平方向に配置される面は鉛直面の下端に位置するように配置され、溝３１ａ内をロッド１０ａの下部側部分が貫通している。また、回転軸３２は、その軸線が車両左右方向に沿うとともに、操作レバー１０の球状部１０ｃの中心を通るように車体に対して回転可能に支持され、中央部に第３歯車３３を一体的に備えている。この第３歯車３３は電動モータ３５の回転軸に固定された第４歯車３４に噛合している。

操作位置センサ３６は、回転軸３２の端部位置において車体側に固定され、回転軸３２の回転角を操作レバー１０の前後方向の操作位置として検出する。この操作位置センサ３６の出力である操作位置の値は、操作レバー１０が前後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。

つぎに、車両操作装置の電気制御部について、図４を用いて説明する。この電気制御部４０では、前述した固定解除スイッチ１９および操作位置センサ２６，３６が電気制御装置４１に接続されている。電気制御装置４１は、ＣＰＵ４１ａ、ＲＯＭ４１ｂ、ＲＡＭ４１ｃなどを有するマイクロコンピュータによって構成され、固定解除スイッチ１９のオンオフ状態に応じてソレノイド１８の状態を変更するとともに、操作位置センサ２６，３６が検出する検出値に応じてエンジン制御装置４２、ブレーキ制御装置４３およびステアリング制御装置４４を制御する。

エンジン制御装置４２は、操作位置センサ３６が検出する操作レバー１０の操作位置に基づいて電気制御装置４１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４５を駆動させることによって車両を加速制御する。操作レバー１０は、車両の前後方向において、その中立位置を境に後方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。

したがって、運転者の操作により、操作レバー１０が中立位置よりも後方の部分で前後方向に変位すると、その操作位置を操作位置センサ３６が検出し、その操作位置に応じた信号が電気制御装置４１に送信され、電気制御装置４１は、エンジン制御装置４２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４２がスロットルアクチュエータ４５を制御することにより、操作レバー１０の操作位置に応じて車両は前進走行を加減速する。

ブレーキ制御装置４３は、操作位置センサ３６が検出する操作レバー１０の操作位置に基づいて電気制御装置４１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４６を駆動させる。操作レバー１０は、車両の前後方向において、その中立位置を境に前方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。

したがって、運転者の操作により、操作レバー１０が中立位置よりも前方の部分で前後方向に変位すると、その操作位置を操作位置センサ３６が検出し、その操作位置に応じた信号が電気制御装置４１に送信され、電気制御装置４１は、演算処理によって操作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４３に出力する。そして、ブレーキ制御装置４３がブレーキアクチュエータ４６を制御することにより、操作レバー１０の操作位置に応じて車両は前進走行を制動する。

ステアリング制御装置４４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４７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４１は、操作位置センサ２６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を計算する。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」に設定され、操作レバー１０が、その中立位置を境に車両右側に変位するに従って操舵角が右側に大きくなって車両は右旋回し、中立位置を境に車両左側に変位するに従って操舵角が左側に大きくなって車両は左旋回するように設定されている。そして、電気制御装置４１は、算出した操舵制御信号をステアリング制御装置４４に出力し、テアリング制御装置４４は、この操舵制御信号に応じて操舵アクチュエータ４７を制御することにより車両を左右方向に変位させ操舵する。

つぎに、以上のように構成した電気制御部４０を備えた車両操作装置において、車両の走行中に操作部本体１１を位置調節のために移動させるときの操作レバー１０の操作に対する反力および車両への加速度、制動力、操舵角等の出力状態を、図５のフローチャートを用いて説明する。図５は、図４に示した電気制御装置４１のＣＰＵ４１ａが実行するプログラムを示したものであり、このプログラムは、電気制御装置４１に備わったメモリのＲＯＭ４１ｂに記憶されており、運転者の操作によりイグニッションスイッチがオン状態にされたのちに、所定の短時間ごとに繰り返し実行される。

まず、プログラムは、ステップＳ１００において開始され、ＣＰＵ４１ａは、ステップＳ１０２において、固定解除スイッチ１９がオフ状態であるか否かを判定する。プログラムの初期においては、操作部本体１１が支持アーム１２と締め具１４によって取付け片１３に固定されて通常の車両操作ができる状態であれば、固定解除スイッチ１９はオフ状態であり、操作部本体１１が固定されず変位可能な状態であれば固定解除スイッチ１９はオン状態である。ここでは、固定解除スイッチ１９がオフ状態であるとして、ステップＳ１０２において「ＹＥＳ」と判定して、ステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４においては、キャンセルフラグＣＦが“０”に設定される。

このキャンセルフラグＣＦは、“１”により固定解除スイッチ１９がオン状態であることを無効として、操作部本体１１が移動不可能でありかつ操作レバー１０が操作可能な状態であることを表し、“０”により固定解除スイッチ１９が有効な状態を表すものであり、初期においては、初期化処理により“０”に設定されている。ステップＳ１０４において、キャンセルフラグＣＦを“０”に設定するのは、後述するプログラム実行において、キャンセルフラグＣＦが“１”に設定された状態で、ステップＳ１０４に進む場合があるためで、ここでは、キャンセルフラグＣＦを改めて“０”に設定し、キャンセルフラグＣＦが“０”である場合の以下の処理が後続される。

つぎに、ステップＳ１０６において、締め具１４をロック状態にする。この場合、ステップＳ１０２において、固定解除スイッチ１９がオフ状態であると判定されているため、締め具１４はすでにロック状態になっているが、改めてこの処理が行われる。これも前述したステップＳ１０４の処理において、キャンセルフラグＣＦを“０”に設定したことと同様の理由で、後述するプログラム実行において締め具１４が固定解除された状態でステップＳ１０６に進む場合があるためである。

そして、ステップＳ１０８において、操作レバー１０の位置Ｘを操作位置センサ２６，３６から入力し、入力した位置Ｘを、プログラム実行時における操作レバー１０の変位位置を表す位置Ｘ_nとして設定しておく。ついで、ステップＳ１１０において、操作レバー１０の位置Ｘ_nと反力マップとから反力Ｆを決定してステップＳ１１２に進み、ステップＳ１１２において反力Ｆを出力する。なお、この反力マップはＲＯＭ４１ｂに予め記憶されている。これによって、運転者が操作レバー１０を操作したときのその操作位置に応じた反力が操作レバー１０に付与され、運転者による操作レバー１０の操作が安定する。

つぎに、ステップＳ１１４において、操作レバー１０の位置Ｘ_nに応じた加速度、制動力および操舵角が車両に発生するように車両状態Ｙ_nを出力する。この車両状態Ｙ_nは、操作位置センサ２６，３６が検出する操作レバー１０の操作位置に応じて出力される。すなわち、操作レバー１０が後方に操作されると、エンジン制御装置４２がスロットルアクチュエータ４５を制御して車両を加速させ、操作レバー１０が前方に操作されると、ブレーキ制御装置４３がブレーキアクチュエータ４６を制御して車両を制動する。また、操作レバー１０が左側に操作されると、ステアリング制御装置４４の制御によって車両は左旋回し、操作レバー１０が右側に操作されると、車両は右旋回する。

このように、車両は操作レバー１０の操作に応じた通常の走行を行う。ついで、ステップＳ１１６において、操作レバー１０の位置Ｘ_nを一時的に位置Ｘ_tmpとしてメモリのＲＡＭ４１ｃに記憶するとともに、ステップＳ１１８において、出力された車両状態Ｙ_nを一時的に車両状態Ｙ_tmpとしてＲＡＭ４１ｃに入力しておく。そして、ステップＳ１２０に進んでプログラムは一旦終了する。

所定時間の経過後、ステップＳ１００からプログラムの実行をふたたび開始し、ＣＰＵ４１ａは、ステップＳ１０２の判定処理を実行する。ここで、固定解除スイッチ１９が、まだ、オフ状態であれば、プログラムをステップＳ１０４に進め、前述したステップＳ１０４，Ｓ１０６の処理を行う。つぎに、ステップＳ１０８において、操作レバー１０の位置Ｘを入力し、入力した位置Ｘを、プログラム実行時における操作レバー１０の位置Ｘ_nとして設定しておく。ついで、前回のプログラム実行と同様に、ステップＳ１１０〜Ｓ１１４の処理を行うことにより、操作レバー１０の位置Ｘ_nに基づいて反力Ｆを決定しその反力を操作レバー１０に出力するとともに、車両状態Ｙ_nを車両に対して出力する。

つぎに、ステップＳ１１６において、操作レバー１０の新たな位置Ｘ_nを位置Ｘ_tmpとして更新するとともに、ステップＳ１１８において、新たな車両状態Ｙ_nを車両状態Ｙ_tmpとして更新しておく。そして、ステップＳ１２０に進んでプログラムの実行を一旦終了する。また、再度繰り返してこのプログラムを実行しても、ステップＳ１０２において、固定解除スイッチ１９がオフ状態である限り、プログラムは前述した処理と同じ処理を繰り返す。

そして、運転者が操作本体１１を移動させるために固定解除スイッチ１９を押すと、ＣＰＵ４１ａは、前記プログラムの実行中に、ステップＳ１０２において「ＮＯ」と判定して、ステップＳ１２２に進む。ステップＳ１２２においては、キャンセルフラグＣＦが“１”であるか否かを判定する。キャンセルフラグＣＦは“０”に設定されたままであるため、ステップＳ１２２において、「ＮＯ」と判定され、ステップＳ１２４に進む。ステップＳ１２４においては、操作レバー１０の位置Ｘを入力し、入力した位置Ｘを、プログラム実行時における操作レバー１０の位置Ｘ_nとして設定する。

つぎに、ステップＳ１２６において、操作レバー１０の位置Ｘ_nから前回のプログラム実行におけるステップＳ１１６の処理時にメモリのＲＡＭ４１ｃに記憶させておいた位置Ｘ_tmpを減算した値の絶対値｜Ｘ_n―Ｘ_tmp｜が所定値αよりも大きいか否かを判定する。所定値αは、操作レバー１０の移動が、運転者の操作によるものか、操作部本体１１を移動するときに操作レバー１０に生じた揺れや接触等によるものかを判断するための閾値で、運転者が操作レバー１０を操作したと判定できる最小移動距離に基づいて決定される。ステップＳ１２６の判定においては、｜Ｘ_n―Ｘ_tmp｜が所定値αよりも大きければ、操作レバー１０は運転者による正常な操作と判定され、｜Ｘ_n―Ｘ_tmp｜が所定値αよりも小さければ揺れ等による誤操作であると判定される。

ここで、｜Ｘ_n―Ｘ_tmp｜が所定値αよりも小さければ、操作レバー１０の位置Ｘ_nへの移動は、運転者の意思によるものでなく、操作部本体１１の移動の際に生じる揺れか、または、運転者の手等が操作レバー１０に接触したことによる誤操作等であると判定する。そして、ステップＳ１２６において、「ＮＯ」と判定して、ステップＳ１２８に進み、以下、操作レバー１０の操作量（移動量）を無視した別の制御による車両操作が行われる。

まず、ステップＳ１２８において、ソレノイド１８の進退軸１８ａを矢印ｅ方向に後退させることにより締め具１４による支持アーム１２の締付けを解除して、操作部本体１１を移動可能にする。ついで、ステップＳ１３０において、操作レバー１０の位置Ｘ_nとレバーホールド反力のマップとからレバーホールド反力Ｆを決定する。

このレバーホールド反力のマップは、予め設定してマップ化したものでＲＯＭ４１ｂに記憶されており、固定解除スイッチ１９が押されたときの操作レバー１０の位置Ｘ_nを基準位置として、この基準位置に反力が向うようにしたものである。そして、レバーホールド反力Ｆの最大値をＦ_Aとし、Ｆ_Aを超えた力で操作レバー１０を操作して、その操作量が所定値αを超えた場合には、ステップＳ１２６において、「ＹＥＳ」と判定されるようにしている。したがって、ステップＳ１３０においては、レバーホールド反力ＦがＦ_A以下で、操作レバー１０の操作量が所定値α以下の図示の範囲でレバーホールド反力Ｆが決定され、そのレバーホールド反力Ｆの方向は、固定解除スイッチ１９が押されたときの操作レバー１０の位置Ｘ_nに向うようになる。

ついで、プログラムは、ステップＳ１３２に進み、ステップＳ１３０において決定されたレバーホールド反力Ｆが出力される。つぎに、ステップＳ１３４に進み、前回のプログラム実行時に、ステップＳ１１８において更新処理された車両状態Ｙ_tmpを車両に対して出力する。これによって、車両は、固定解除スイッチ１９が押される直前の状態で、加速、制動および操舵が行われる。すなわち、この処理は、固定解除スイッチ１９が押されたときの車両の状態をそのまま維持させるためのもので、操作部本体１１を移動させるときに振動等によって、操作レバー１０に変位が生じても、その変位を無視して前の車両状態Ｙ_tmpを維持させる。

そして、ステップＳ１２０に進んでプログラムは一旦終了する。また、再度、プログラムが実行され、固定解除スイッチ１９が押されたままであれば、ステップＳ１０２において「ＮＯ」と判定して、ステップＳ１２２に進み、キャンセルフラグＣＦが“１”であるか否かが判定される。キャンセルフラグＣＦは“０”であるため、ステップＳ１２２において「ＮＯ」と判定してステップＳ１２４に進み、ステップＳ１２４において、操作レバー１０の位置Ｘを入力し、入力した位置Ｘを、プログラム実行時における操作レバー１０の位置Ｘ_nとして設定する。

ステップＳ１２４の処理後、ステップＳ１２６に進んで、｜Ｘ_n―Ｘ_tmp｜が所定値αよりも大きいか否かを判定する。ここで、まだ｜Ｘ_n―Ｘ_tmp｜が所定値αよりも小さい状態が続いていれば、ステップＳ１２６において、「ＮＯ」と判定して、ステップＳ１２８に進み、以下、ステップＳ１２８〜Ｓ１３４の処理を行って、ステップＳ１２０に進んでプログラムは終了する。

以後、プログラムの実行を開始しても、固定解除スイッチ１９が押されたままで、かつ、｜Ｘ_n―Ｘ_tmp｜が所定値αよりも小さい状態が続いていれば、前述したステップＳ１００，Ｓ１０２，Ｓ１２２〜Ｓ１３４，Ｓ１２０の処理を繰り返す。そして、操作部本体１１の位置調節が終了して、運転者が固定解除スイッチ１９を離したときにステップＳ１０２において、「ＹＥＳ」と判定して、前述したステップＳ１０２〜Ｓ１２０の処理を行う。その処理の際に、キャンセルフラグＣＦは“０”に設定される。

また、再度、運転者が操作部本体１１を移動させるために固定解除スイッチ１９を押すと、プログラムは、ステップＳ１０２において、「ＮＯ」と判定して、ステップＳ１２２に進み、ステップＳ１２２においてキャンセルフラグＣＦが“１”に設定されているか否かが判定される。キャンセルフラグＣＦは、前回のプログラム実行において“０”に設定されているため、ステップＳ１２２において、「ＮＯ」と判定して、ステップＳ１２４に進み、ステップＳ１２４の処理を行う。

つぎに、ステップＳ１２６において、｜Ｘ_n―Ｘ_tmp｜が所定値αよりも大きいか否かを判定する。ここで、操作レバー１０は運転者によって操作されていて、｜Ｘ_n―Ｘ_tmp｜が所定値αよりも大きければ、ステップＳ１２６において「ＹＥＳ」と判定して、ステップＳ１３６に進む。ステップＳ１３６においては、キャンセルフラグＣＦが“１”に設定される。このキャンセルフラグＣＦの“１”への設定は、運転者による操作レバー１０の操作を有効にするために行われるものである。このキャンセルフラグＣＦの設定により、固定解除スイッチ１９は押されたままで、そのオン状態はキャンセルされてオフ状態にあるものとされる。

ついで、プログラムは、ステップＳ１０６に進んで、固定解除スイッチ１９が押されたままの状態で、ソレノイド１８の進退軸１８ａが図２の矢印ｄ方向に突出して操作部本体１１は固定された状態になる。この場合のソレノイド１８の作動は、プログラムに応じたＣＰＵ４１ａの制御により行われる。そして、ステップＳ１０８〜Ｓ１１８の処理を行い、プログラムはステップＳ１２０に進んで一旦終了する。

所定時間の経過後、ステップＳ１００からプログラムの実行をふたたび開始し、ＣＰＵ４１ａは、ステップＳ１０２の判定処理を実行する。ここで、固定解除スイッチ１９がまだ押されたままの状態であれば、ステップＳ１０２で「ＮＯ」と判定して、ステップＳ１２２に進み、ステップＳ１２２でキャンセルフラグＣＦが“１”であるか否かが判定される。キャンセルフラグＣＦは、前回のプログラム実行時にステップＳ１３６において“１”に設定されているため、ステップＳ１２２において「ＹＥＳ」と判定して、ステップＳ１０６に進む。そして、前述したステップＳ１０６〜Ｓ１１８の処理を行い、プログラムはステップＳ１２０に進んで一旦終了する。

以後、固定解除スイッチ１９が押されたままの状態が続く限り、ステップＳ１００，Ｓ１０２，Ｓ１２２の処理後、ステップＳ１０６〜Ｓ１２０の処理が繰り返される。そして、運転者による操作部本体１１の位置調節が終了して、固定解除スイッチ１９が離されオフ状態になると、ステップＳ１００から実行開始されたプログラムは、ステップＳ１０２において「ＹＥＳ」と判定して、ステップＳ１０４〜Ｓ１２０の処理を行い、以後、ステップＳ１００〜Ｓ１２０の処理を繰り返す。この間に、ステップＳ１０４において、キャンセルフラグＣＦは、“０”に設定される。

なお、前記説明では、操作レバー１０の変位位置を位置Ｘ_nとしているが、この位置Ｘ_nは、操作レバー１０の左右方向の変位位置だけでなく、前後方向の変位位置も含むものとしている。したがって、図５のフローチャートの説明において、操作レバー１０の位置Ｘ_nに応じた車両状態Ｙ_nとして、加速度、制動力および操舵角を上げている。

このように、本実施形態による車両操作装置では、操作部本体１１の位置調節をするために、固定解除スイッチ１９を押して締め具１４による支持アーム１２の固定を解除しているときに、操作部本体１１の移動により操作レバー１０が揺れたり、操作レバー１０を持つ運転者の手が不意に移動したりした場合には、車両は、固定解除スイッチ１９を押す直前の状態で走行を継続する。また、運転者が意識的に操作レバー１０を所定の力で操作した場合には、その操作に基づいた車両走行が行われる。これによって、操作部本体１１の移動中であっても運転者による適正な操作は有効となり安全性が確保される。なお、本実施形態では、固定解除スイッチ１９を押している状態でも、操作レバー１０の変位に基づいて運転者が意識的に操作しているかどうかを判断しているが、操作レバー１０の変位ではなく操作レバー１０への操作力を検知して判断してもよい。

図６は、本発明の他の実施形態による車両操作装置で使用される操作部本体５０と、操作部本体５０を固定する支持アーム５１と締め具５２とからなる固定手段とを示している。支持アーム５１は先端部が球状部５１ａに形成された棒状体で構成され、後端が操作部本体５０の後側面に連結固定されている。そして、先端の球状部５１ａが、車体本体側の取付け片５３に固定された締め具５２に着脱自在に取り付けられている。締め具５２は、締付け板５４と、一端に円形の止板５５ａが固定されたガイド棒５５と、中央部に設けられた挿通穴（図示せず）にガイド棒５５を挿通させた一対の円形移動板５５ｂ，５５ｃと、モータ５６とで構成されている。

締付け板５４は、両端側に穴部５４ａ，５４ｂが設けられ、中央部が球状部５１ａの周面に沿うような曲面に形成された可撓性の金属板からなっており、中央部が球状部５１ａの周面に巻き付けられて両端部が取付け片５３の両側に延びている。そして、ガイド棒５５が、締付け板５４の端部側の一面に止板５５ａを当接させ、締付け板５４の端部側の他面に円形移動板５４ｂを当接させて、締付け板５４の穴部５４ａ，５４ｂおよび取付け片５３に設けられた取付け穴５３ａを挿通している。

なお、締付け板５４は、両端部側の面がそれぞれ対応する取付け片５３の側面に密着しているときには支持アーム５１の球状部５１ａを締付け固定し、両端部側の面が取付け片５３の側面から離れているときには支持アーム５１の球状部５１ａとの間に多少の隙間ができて支持アーム５１を移動可能にさせるような長さおよび形状に設定されている。

モータ５６は、円形移動板５５ｃの近傍における車体側に取り付けられ、パイプ状の進退軸５６ａを図６の矢印ｆ方向に突出させることにより、円形移動板５５ｃを円形移動板５５ｂに圧接させる。そして、止板５５ａと円形移動板５５ｂとで締付け板５４の両端部を取付け片５３に圧接させることにより、締付け板５４で支持アーム５１の球状部５１ａを締付け固定させる。また、進退軸５６ａを矢印ｇ方向に後退させることにより、締付け板５４による支持アーム５１の締付け固定を解除する。

なお、支持アーム５１と締め具５２からなる固定手段は、チルト・テレスコ機構を利用しており、支持アーム５１が締め具５２に締付け固定されていないときには、操作部本体５０および支持アーム５１は、前後方向、上下方向および支持アーム５１を軸とした回転方向に移動可能になる。また、締め具５２は、操作部本体５０の側面に設けられた固定解除スイッチ５７を押してオン状態にすると、モータ５６の進退軸５６ａは後退して支持アーム５１は締め具５２から移動可能になり、固定解除スイッチ５７を離してオフ状態にすると、モータ５６の進退軸５６ａは突出して支持アーム５１は締め具５４に固定される。この車両操作装置におけるそれ以外の部分の構成については前記実施形態と同様である。また、その作用効果についても同様である。

本発明の実施形態による車両操作装置が備える操作部本体を車両側に取り付けた状態を示す概略斜視図である。図１に示した締め具の側面図である。操作レバー装置の概略斜視図である。車両操作装置の電気制御装置を示すブロック図である。図４に示したＣＰＵが実行する車両制御を示すフローチャートである。本発明の他の実施形態による車両操作装置が備える操作部本体を車両側に取り付けた状態を示す概略斜視図である。

符号の説明

１０…操作レバー、１１，５０…操作部本体、１２，５１…支持アーム、１３…取付け片、１４，５２…締め具、１５，５４…締付け板、１６，５５…ガイド棒、１６ｂ，１６ｃ…円形移動板、１７…コイルばね、１８…ソレノイド、１９，５７…固定解除スイッチ、２０…左右方向反力発生機構、２５，３５…電動モータ、２６，３６…操作位置センサ、３０…前後方向反力発生機構、４１…電気制御装置、４１ａ…ＣＰＵ、４２…エンジン制御装置、４３…ブレーキ制御装置、４４…ステアリング制御装置、５６…モータ。

Claims

固定手段により車体側に固定される操作部本体と、
前記固定手段による前記操作部本体の固定を解除して、前記操作部本体を車体に対して変位可能にする固定解除手段と、
前記操作部本体に変位可能に設けられて運転者により操作される操作部材と、
前記操作部材の変位位置を検出する位置検出手段と、
前記操作部材の変位位置に応じて車両の状態を変更させる出力発生手段と、
前記固定手段が前記操作部本体を車体側に固定しているときには、前記操作部材の操作を有効にし、前記固定解除手段により前記操作部本体の固定が解除されているときには、前記操作部材の操作を無効にする出力制御手段と、
前記固定解除手段により前記操作部本体の固定が解除されたときに、その固定解除時の前記操作部材の位置を基準位置として前記基準位置に前記操作部材が向くように反力を発生する反力発生手段と
を備えたことを特徴とする車両操作装置。
前記固定解除手段により前記操作部本体の固定が解除されているときに、前記操作部材に所定値以上の入力があれば、前記出力制御手段が前記操作部材の操作を有効にする請求項１に記載の車両操作装置。