JP4685594B2

JP4685594B2 - 入力操作装置

Info

Publication number: JP4685594B2
Application number: JP2005319700A
Authority: JP
Inventors: 健二岩崎; 真森田; 近夫長坂
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-11-02
Filing date: 2005-11-02
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2025-11-02
Also published as: JP2007128243A

Description

本発明は、乗り物の運転操作時に用いられ、運転者の手およ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、車両運転時の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。入力操作装置は、図１０に示すように、運転者の前腕の一部を支持するアームレスト５１と、アームレスト５１に前腕５２を載置した運転者により回動操作されるグリップ５３とを備えている。グリップ５３は、運転者の前腕５２の軸線に沿った方向の軸線Ｌ１を中心に左右に回動可能であり、運転者の前腕５２の軸線と直交する方向の軸線Ｌ２を中心に回動可能である。

この構成において、グリップ５３が左側に回動されると車両が左側に操舵され、グリップ５３が右側に回動されると車両が左側に操舵される。また、グリップ５３が下側に回動されると車両が加速し、グリップ５３が上側に回動されると車両が減速する。
特開２００５−１１５８０６号公報

しかしながら上記従来の構成であると、車両の挙動によっては、入力操作装置により運転者が意図しない操作が行われてしまう可能性があった。例えば、車両が急停止した場合、運転者の姿勢が前屈みになる。すると、グリップ５３に運転者の体重がかかり、グリップ５３は下側に回動され、加速入力状態とされてしまう虞があった。

また、例えば車両が走行する路面の状態が荒れていると、車体が揺れてしまい、運転者は体が振られてしまう。すると、グリップ５３に荷重がかかり回動され、運転者の意図しない方向に操舵されたり、運転者の意図しない加速・減速入力状態とされたりする虞があった。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、運転者の意図しない入力操作がなされても、その操作に基づく車両の動作を防止できる入力操作装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、乗り物の運転操作時に操作され、運転者の手および前腕を用いて各種操作を行う入力操作装置であって、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、回転可能に支持され、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た手の回転に伴う前記グリップの回転を入力操作とする第２入力操作部と、前記第１入力操作部及び前記第２入力操作部の少なくとも一方が入力操作された際に、該入力操作が運転者の意図によるものか否かを判断し、運転者の意図しない入力操作がなされたと判断した場合その入力操作を無効化する制御手段と、を備え、前記グリップの回動範囲内に節度が設けられ、該グリップは所定の荷重以上で操作されることで前記節度を越えて回動可能とされており、前記制御手段は、前記第１入力操作部及び前記第２入力操作部の少なくとも一方が入力操作された際に、前記グリップが前記節度を越えて回動した場合はその入力操作を無効化することを要旨とする。

この発明によれば、第１入力操作部及び第２入力操作部の少なくとも一方に対して、運転者の意図しない入力操作がなされた場合、制御手段によりその操作が無効化される。このため、運転者の意図しない入力操作がなされても、その操作に基づく車両の作動を防止できる。
また、グリップが節度を越えて回動したことを検出することで、制御手段はグリップに運転者の意図しない荷重がかかったことを容易に検出することができる。なお、所定の荷重は、通常運転時にはグリップにかからない荷重が設定される。即ち、運転者に何らかの慣性力が加わった場合にグリップにかかる荷重が設定される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の入力操作装置において、運転者の姿勢を検出する姿勢検出手段を備え、前記制御手段は、前記姿勢検出手段から入力した検出信号に基づいて運転者が正常な運転姿勢で運転しているか否かを判断し、正常な姿勢で運転していないと判断した場合に、前記グリップの回転による入力操作を無効化することを要旨とする。

この発明によれば、運転者が正常な運転姿勢で運転していない場合に、グリップの回転による入力操作が無効化される。このため、慣性力が加わることで運転者の意図しない入力操作がなされた場合に、その操作に基づく車両の作動を防止できる。

請求項３に記載の発明は、乗り物の運転操作時に操作され、運転者の手および前腕を用いて各種操作を行う入力操作装置であって、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、回転可能に支持され、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た手の回転に伴う前記グリップの回転を入力操作とする第２入力操作部と、前記第１入力操作部及び前記第２入力操作部の少なくとも一方が入力操作された際に、該入力操作が運転者の意図によるものか否かを判断し、運転者の意図しない入力操作がなされたと判断した場合その入力操作を無効化する制御手段と、を備え、さらに運転者の姿勢を検出する姿勢検出手段を備え、前記制御手段は、前記姿勢検出手段から入力した検出信号に基づいて運転者が正常な運転姿勢で運転しているか否かを判断し、正常な姿勢で運転していないと判断した場合に、前記グリップの回転による入力操作を無効化し、前記姿勢検出手段は運転席にかかる運転者の状態を検出する着座状態検出手段を含み、前記制御手段は、前記着座状態検出手段から入力した検出信号に基づいて、運転者が正常な運転姿勢で運転しているか否かを判断することを要旨とする。

この発明によれば、第１入力操作部及び第２入力操作部の少なくとも一方に対して、運転者の意図しない入力操作がなされた場合、制御手段によりその操作が無効化される。このため、運転者の意図しない入力操作がなされても、その操作に基づく車両の作動を防止できる。
また、運転者が正常な運転姿勢で運転していない場合に、グリップの回転による入力操作が無効化される。このため、慣性力が加わることで運転者の意図しない入力操作がなされた場合に、その操作に基づく車両の作動を防止できる。
さらに、車両のシートに設けられた着座状態検出手段により、運転者が正常な運転姿勢で運転していないことが検出される。このため、運転者が意図しない荷重がグリップにかかることが確実に検出され、信頼性が向上する。
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の入力操作装置において、前記姿勢検出手段は運転席にかかる運転者の状態を検出する着座状態検出手段を含み、前記制御手段は、前記着座状態検出手段から入力した検出信号に基づいて、運転者が正常な運転姿勢で運転しているか否かを判断することを要旨とする。
この発明によれば、車両のシートに設けられた着座状態検出手段により、運転者が正常な運転姿勢で運転していないことが検出される。このため、運転者が意図しない荷重がグリップにかかることが確実に検出され、信頼性が向上する。

請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の入力操作装置において、前記姿勢検出手段は前記アームレストにかかる前記前腕の状態を検出する前腕状態検出手段を含み、前記制御手段は、前記前腕状態検出手段から入力した検出信号に基づいて、運転者が正常な運転姿勢で運転しているか否かを判断することを要旨とする。

この発明によれば、アームレストに設けられた前腕状態検出手段により、運転者が正常な運転姿勢で運転していないことが検出される。このため、運転者が意図しない荷重がグリップにかかることが確実に検出され、信頼性が向上する。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のうち何れか１項に記載の入力操作装置において、前記グリップにかかる荷重を検出するグリップ荷重センサを備え、前記制御手段は、前記グリップ荷重センサから入力した検出信号に基づいて、前記第１入力操作部及び前記第２入力操作部の少なくとも一方が入力操作された際に、前記グリップに所定の値以上の荷重がかかっていると判断した場合その入力操作を無効化することを要旨とする。

この発明によれば、グリップに所定の値以上の荷重がかかっている場合には、その際の入力操作が無効化される。このため、グリップに何れの方向から荷重がかかっていても、運転者が意図しない荷重がグリップにかかることが検出され、信頼性が向上する。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のうち何れか１項に記載の入力操作装置において、前記グリップが移動する速度を検出するグリップ速度センサを備え、前記制御手段は、前記グリップ速度センサから入力した検出信号に基づいて、前記第１入力操作部及び前記第２入力操作部の少なくとも一方が入力操作された際に、前記グリップが所定の速度以上で移動したと判断した場合その入力操作を無効化することを要旨とする。

この発明によれば、グリップ自体が所定の速度以上で移動した場合には、その際の入力操作が無効化される。このため、グリップに何れの方向から荷重がかかっていても、運転者が意図しない荷重がグリップにかかったことが検出され、信頼性が向上する。

本発明によれば、運転者の意図しない入力操作がなされても、その操作に基づく車両の動作を防止できる。

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面に従って説明する。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）することが可能である。

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）Ａ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ている。

図１に示すように、入力操作装置１は、シートＳに着座した状態の運転者Ｐ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、略卵形形状であり、操舵回転軸線Ｌｓに直交する断面の形状が楕円形状をなしている。グリップ５は、操舵回転軸線Ｌｓ回りに回転可能に保持される。グリップ５からは略Ｕ字形状のアーム６が延びており、このアーム６の基端側が入力操作装置１の装置本体７に連結されている。

なお、アームレスト３の上部で、運転者Ｐの前腕Ａが載置される部位には、着肘センサ８が設けられており、運転者Ｐが着座するシートＳの着座面Ｓａには着座センサ９が設けられている。着肘センサ８及び着座センサ９は運転者の姿勢を検出する姿勢検出手段であり、着肘センサ８はアームレスト３にかかる前腕Ａの状態を検出する前腕状態検出手段に相当し、着座センサ９はシートＳ（運転席）にかかる運転者の状態を検出する着座状態検出手段に相当する。着肘センサ８及び着座センサ９は例えば荷重が加わることにより変形する歪ゲージを備えた公知の荷重センサで構成されている。着肘センサ８は運転者Ｐの前腕Ａの状態を検出できるように、アームレスト３上の車両前後方向の荷重分布を検出できるように設けられている。また、着座センサ９は運転者Ｐの着座状態を検出できるように、シートＳの着座面Ｓａの四隅に設けられている。

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１０と、車両の加速時に操作される加減速指示入力操作部１１とを備えている。まず、操舵入力操作部１０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、加減速指示入力操作部１１の概略を説明すると、グリップ５はアーム６の基端を支点として加減速回動軸線Ｌｇ回りに上下方向へ回動可能（図１参照）であり、手首を中心に手を上下方向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６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い、車両の減速操作はアーム６を介してグリップ５を上方に回動操作することで行う。操舵回転軸線Ｌｓと加減速回動軸線Ｌｇとは互いに交差（直交）する状態となっている。なお、操舵入力操作部１０が第１入力操作部に相当し、加減速指示入力操作部１１及びアーム６が第２入力操作部を構成する。

ここで、加減速指示入力操作部１１について説明する。図１に示すように、装置本体７の内部には、グリップ５及びアーム６の加減速回動軸線Ｌｇ回りの回動を許容する加減速指示入力操作部１１が配設されている。加減速指示入力操作部１１を以下に詳述すると、装置本体７の内部には、同装置本体７と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、アーム６の基端に連結固定され、加減速回動軸線Ｌｇに沿って延びている。

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。装置本体７の内部には略平板形状のベース部材１５が設けられており、ベース部材１５はシャフト１２に対してベアリング１６を介して相対回転可能に取り付けられている。この構成により、運転者によりグリップ５が加減速回動軸線Ｌｇ回りに回転されると、ベース部材１５が同じ方向に回動される。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及びアーム６（即ち、ベース部材１５）が回転すると、ダンパ駆動ギア１４との間の噛み合いによって自身も回転する。

図６に示すように、ベース部材１５にはグリップ５及びアーム６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に噛み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が加減速操作（即ち、加減速回動軸線Ｌｇ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が加減速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との互いに対抗する面同士の数は、複数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の加減速回動軸線Ｌｇ回りの回転角度、つまりグリップ５の傾倒中立位置（図１の実線状態）を基準とした傾倒角度θｇ（図１参照）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、傾倒角度θｇ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が加減速指示入力（例えば、加速指示入力）されると、図７（ｂ）に示すようにダンパ駆動伝達ギア１７が加速指示入力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も加速指示入力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の回転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の傾倒角度θｇがポテンショメータ２３，２４によって検出され、その傾倒角度θｇに応じた加減速量が車両に付与される。

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、傾倒操作されたグリップ５を傾倒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が傾倒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が傾倒操作された際に第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設けられている。即ち、グリップ５が傾倒中立位置にあるとき、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が傾倒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）に示す傾倒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が傾倒中立位置の状態から、例えば図８（ｂ）に示すように加速指示入力（図１において下方に向けて回動）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の下方回転が許容される。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が最大限下方回動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を下方回動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が傾倒中立位置（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の傾倒中立位置側（この場合、上方への回転）への急激な回転が防止される。

一方、グリップ５が傾倒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が減速指示入力（図１において上方に向けて回動）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の上方回転が許容される。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が最大限上方回動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を上方回動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が傾倒中立位置（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の傾倒中立位置側（この場合、下方への回転）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（傾倒範囲）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。

本実施の形態では、グリップ５の回転限度を規定する規制部３０ａ，３０ｂに加え、更に規制部３０ｂに近接した位置に規制部３０ｃが設けられている。この規制部３０ｃは、グリップ５に通常運転時に想定される以上の荷重で加速入力操作（図１において下方への回転操作）がなされた場合に、グリップ５の回動範囲を規定するものである。つまり、規制部３０ｂは予め想定された以上の荷重によりグリップ５が下方に回動されたときに、押込部３１ａが該規制部３０ｂを越えて回動できる形状とされており、規制部３０ｃは押込部３１ａの回転を確実に規制する形状とされている。本例では、規制部３０ｂは節度に相当する。つまり、規制部３０ｂはグリップ５の回動範囲内に設けられ、グリップ５は通常運転時に想定される荷重以上の荷重で操作されることで規制部３０ｂを越えて回動可能とされている。

また、図１に示すように、グリップ５の内部には、操舵操作時におけるグリップ操作を入力する操舵入力操作部１０が配設されている。ここで、操舵入力操作部１０は、上記した上方回転及び下方回転可能な加減速指示入力操作部１１と基本的な構造はほぼ同じであることから、詳しい説明は省略する。なお、操舵入力操作部１０には規制部３０ｃに相当する部位は設けられていない。

グリップ５が左右に回動操作されると、車両が左右に操舵される。このとき、グリップ５はグリップ５の軸線が操舵回転軸線Ｌｓに沿った状態を操舵回転中立位置（即ち、図３に示す実線の状態）として左右に回動する。グリップ５の回動操作に伴う操舵角度θｓ（図３参照）が操舵入力操作部１０のポテンショメータ３２（図９参照）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。

次に、入力操作装置１の電気的構成について説明する。図９に示すように、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の入力側には着肘センサ８、着座センサ９及びポテンショメータ２３，２４，３２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。

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３２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２３，２４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。なお、コントローラ４１は、ポテンショメータ２３，２４からの検出信号により、グリップ５が図１に示す通常運転時のグリップの回動範囲内を越えて通常操作範囲外に回動したことを検出すると、つまり押込部３１ａが規制部３０ｂを越えて回動したことを検出すると（図８（ｂ）参照）、グリップ５に対して運転者の意図しない入力操作がなされたと判断し、その入力操作を無効化する。このとき、コントローラ４１は規制部３０ｂまでの入力を含み、そのときの入力を無効化するものである。グリップ５の減速操作時、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制動機構４４を作動し、グリップ５の傾倒角度θｇに応じた制動力を車輪Ｔに付与する。

また、コントローラ４１は着肘センサ８及び着座センサ９からの検出信号を入力し、運転者が正常な運転姿勢であるか否かを判断する。そして、グリップ５が回動され入力操作された際に、運転者が正常な運転姿勢ではないと判断すれば、運転者の意図しない入力操作がなされたと判断し、その操作を無効化する。

例えば車両が走行する路面の状況により、車両全体が左右に振られた場合、その動きに伴い運転者の手が左右に振られてしまう。すると、運転者の意図しない左右への操舵入力がなされてしまう。そこで、コントローラ４１は、着肘センサ８からの検出信号に基づいて、運転者の体が左右に振動していることが検出された場合には、そのときのグリップ５の回動による入力操作を無効化する。コントローラ４１は、着肘センサ８から、予め設定された範囲（通常運転時に想定される範囲）外の荷重が検出されると、運転者が左右に振動している（正常な運転姿勢ではない）と判断する。具体的には、着肘センサ８から通常運転時よりも小さい荷重が検出されたり、通常運転時よりも大きい荷重が検出されたりすると、コントローラ４１は運転者が正常な運転姿勢ではないと判断し、そのときのグリップ５の回転による操作入力を無効化する。

また、着肘センサ８はアームレスト３上の前腕の荷重分布を検出可能に設けられている。このため、コントローラ４１は運転者の前腕が通常運転時以外の姿勢となっていること、例えばアームレスト３上の前方に通常運転時に想定される以上の荷重がかかっていることを検出すると、運転者が正常な運転状態ではないと判断し、そのときのグリップ５の回転による操作入力を無効化する。

また、例えば車両が急停止した場合、運転者の姿勢が前屈みになり、運転者の手が手首を中心に回動してしまう。すると、グリップ５が下方に回動され、加速入力状態とされてしまう。そこで、コントローラ４１は、着座センサ９からの検出信号に基づいて、運転者が前屈みの姿勢となっていることが検出された場合には、そのときのグリップ５の回転による入力操作を無効化する。

逆に、運転者の体がシートバックに向けて後方に投げ出される場合も、運転者の手が手首を中心に回動してしまう。そこで、コントローラ４１は、着座センサ９からの検出信号に基づいて、運転者が後ろに投げ出された姿勢となっていることが検出された場合には、そのときのグリップ５の回転による入力操作を無効化する。

このように、コントローラ４１は、運転者が意図しない荷重がグリップ５にかかる虞がある姿勢が予め設定されており、運転者がその姿勢にあることを検出すると、グリップ５の回転による入力操作を無効化する。また、コントローラ４１は、グリップ５が回転操作された際に、着座センサ９からの検出信号により車両のシートに運転者が着座していないことが検出されると、そのときの入力操作を無効化する。

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を加速回動始動位置（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が加減速指示入力操作部１１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。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。

また、グリップ５の加速操作時（即ち、下方への回動時）に、グリップ５が通常運転時のグリップの回動範囲内を越えて通常操作範囲外まで回動した（図１参照）ことがポテンショメータ２３，２４によって検出されると、その検出信号がコントローラ４１に入力される。そして、コントローラ４１は運転者の意図しない入力操作がなされたと判断し、その入力操作を無効化する。本実施形態では、グリップ５は通常運転時に想定される以上の荷重がかかった場合に、正規の回動範囲を越えるように設定されており、コントローラ４１はグリップ５が回動範囲を越えることで運転者の意図しない荷重がグリップ５にかかったと判断する。

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１０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。

走行車両を減速させる際には、グリップ５を加速回動始動位置まで戻し、その位置から上方に傾倒することで、グリップ５を回動操作する。このとき、グリップ５の上方への傾倒角度θｇが加減速指示入力操作部１１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。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の値を減速信号として制動機構４４を制御し、グリップ５の傾倒角度θｇに応じた制動力を車輪Ｔに付与する。

なお、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てグリップ５の変移量を検知することで、グリップ５の回転速度を検出することができる。そして、そのグリップ５の回転速度に基づいて、グリップ５が通常運転時に想定される速度以上で移動したと判断した場合、そのときのグリップ５の回転による入力操作を無効化する。この場合、ポテンショメータ２３，２４，３２はグリップ速度センサとして機能する。

また、コントローラ４１は、グリップ５の回転により入力操作がなされた際に、着座センサ９や着肘センサ８からの検出信号に基づいて、運転者が正常な運転姿勢ではないと判断した場合、その操作を無効化する。

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）操舵入力操作部１０及び加減速指示入力操作部１１の少なくとも一方に対して、運転者の意図しない入力操作がなされた場合、コントローラ４１によりその操作が無効化される。このため、運転者の意図しない入力操作がなされても、その操作に基づく車両の作動を防止できる。

（２）グリップ５が規制部３０ｂを越えて回動したことを検出することで、コントローラ４１はグリップ５に運転者の意図しない荷重がかかったこと（運転者の意図しない操作がなされたこと）を容易に検出することができる。

（３）運転者が正常な運転姿勢で運転していない場合に、グリップ５の回転による入力操作が無効化される。このため、慣性力が加わることで運転者の意図しない入力操作がなされた場合に、その操作に基づく車両の作動を防止できる。

（４）車両のシートＳに設けられた着座センサ９により、運転者が正常な運転姿勢で運転していないことが検出される。このため、運転者が意図しない荷重がグリップ５にかかることが確実に検出され、信頼性が向上する。

（５）アームレスト３に設けられた着肘センサ８により、運転者が正常な運転姿勢で運転していないことが検出される。このため、運転者が意図しない荷重がグリップ５にかかることが確実に検出され、信頼性が向上する。

（６）グリップ５自体が所定の速度以上で移動した場合には、その際の入力操作が無効化される。このため、グリップ５に何れの方向から荷重がかかっていても、運転者が意図しない荷重がグリップ５にかかったことが検出され、信頼性が向上する。

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１０及び加減速指示入力操作部１１の少なくとも一方に対してなされた入力操作を無効化する態様は、上記実施形態に限定されない。例えば、グリップ５に大きな荷重がかかっている場合に、その操作入力を無効化するように構成してもよい。その場合、グリップ５にかかる荷重を検出するグリップ荷重センサを設ければよい。そして、コントローラ４１はそのグリップ荷重センサから入力した検出信号に基づいて、操舵入力操作部１０及び加減速指示入力操作部１１の少なくとも一方が入力操作された際に、グリップ５に所定の値以上の荷重がかかっていると判断した場合に、その入力操作を無効化するようにすればよい。このように構成すると、グリップ５に所定の値以上の荷重がかかっている場合には、その際の入力操作が無効化される。このため、グリップ５に対して何れの方向から荷重がかかっていても、運転者が意図しない荷重がグリップ５にかかることが検出され、信頼性が向上する。

・上記実施の形態では、コントローラ４１はグリップ５が通常運転時の範囲外まで回動すること、運転者が正常な運転姿勢で運転していないこと、グリップ５が通常運転時に想定される値以上の速度で回転すること、が検出されると、運転者の意図しない操作入力がなされたと判断するものとした。コントローラ４１は、その判断を、これらの条件が単独で成立する場合に行ってもよいし、複合的に成立した場合に行ってもよい。

・上記実施の形態では、グリップ５が加速操作される際の回動範囲内に節度としての規制部３０ｂを設けたが、グリップ５の節度を減速操作される際の回動範囲内に設けてもよいし、操舵入力される際の回動範囲内に設けてもよい。何れの場合も、グリップ５がその節度を越えて回動されることで、運転者の意図しない操作がなされたと判断されるように設定すればよい。

・上記実施形態では姿勢検出手段として着座センサ９又は着肘センサ８を用いた場合について説明したが、運転者の姿勢を検出するための態様はこれに限定されない。例えば、シートバックにセンサを設けてそのセンサにより運転者の姿勢を検出してもよく、要は運転者の姿勢が検出できるものであればよい。

・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。
・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。

入力操作装置の側面図。入力操作装置の平面図。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。装置本体内部の加減速指示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ア動作の説明図。（ａ）〜（ｃ）は、グリップを操舵操作した際のバネ動作の説明図。入力操作装置の電気的構成を示す電気構成図。従来の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、１０…第１入力操作部としての操舵入力操作部、１１…第２入力操作部としての加減速指示入力操作部、２３，２４，３２…グリップ速度センサとしてのポテンショメータ、３０ｂ…節度としての規制部、４１…制御手段としてのコントローラ、９…姿勢検出手段及び着座状態検出手段としての着座センサ、８…姿勢検出手段及び前腕状態検出手段としての着肘センサ、Ｐ…運転者、Ａ…前腕。

Claims

乗り物の運転操作時に操作され、運転者の手および前腕を用いて各種操作を行う入力操作装置であって、
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、
回転可能に支持され、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た手の回転に伴う前記グリップの回転を入力操作とする第２入力操作部と、
前記第１入力操作部及び前記第２入力操作部の少なくとも一方が入力操作された際に、該入力操作が運転者の意図によるものか否かを判断し、運転者の意図しない入力操作がなされたと判断した場合その入力操作を無効化する制御手段と、
を備え、
前記グリップの回動範囲内に節度が設けられ、該グリップは所定の荷重以上で操作されることで前記節度を越えて回動可能とされており、前記制御手段は、前記第１入力操作部及び前記第２入力操作部の少なくとも一方が入力操作された際に、前記グリップが前記節度を越えて回動した場合はその入力操作を無効化することを特徴とする入力操作装置。
運転者の姿勢を検出する姿勢検出手段を備え、前記制御手段は、前記姿勢検出手段から入力した検出信号に基づいて運転者が正常な運転姿勢で運転しているか否かを判断し、正常な姿勢で運転していないと判断した場合に、前記グリップの回転による入力操作を無効化することを特徴とする請求項１に記載の入力操作装置。
乗り物の運転操作時に操作され、運転者の手および前腕を用いて各種操作を行う入力操作装置であって、
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、
回転可能に支持され、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た手の回転に伴う前記グリップの回転を入力操作とする第２入力操作部と、
前記第１入力操作部及び前記第２入力操作部の少なくとも一方が入力操作された際に、該入力操作が運転者の意図によるものか否かを判断し、運転者の意図しない入力操作がなされたと判断した場合その入力操作を無効化する制御手段と、
を備え、
さらに運転者の姿勢を検出する姿勢検出手段を備え、前記制御手段は、前記姿勢検出手段から入力した検出信号に基づいて運転者が正常な運転姿勢で運転しているか否かを判断し、正常な姿勢で運転していないと判断した場合に、前記グリップの回転による入力操作を無効化し、
前記姿勢検出手段は運転席にかかる運転者の状態を検出する着座状態検出手段を含み、前記制御手段は、前記着座状態検出手段から入力した検出信号に基づいて、運転者が正常な運転姿勢で運転しているか否かを判断することを特徴とする入力操作装置。
前記姿勢検出手段は運転席にかかる運転者の状態を検出する着座状態検出手段を含み、前記制御手段は、前記着座状態検出手段から入力した検出信号に基づいて、運転者が正常な運転姿勢で運転しているか否かを判断することを特徴とする請求項２に記載の入力操作装置。
前記姿勢検出手段は前記アームレストにかかる前記前腕の状態を検出する前腕状態検出手段を含み、前記制御手段は、前記前腕状態検出手段から入力した検出信号に基づいて、運転者が正常な運転姿勢で運転しているか否かを判断することを特徴とする請求項２に記載の入力操作装置。
前記グリップにかかる荷重を検出するグリップ荷重センサを備え、前記制御手段は、前記グリップ荷重センサから入力した検出信号に基づいて、前記第１入力操作部及び前記第２入力操作部の少なくとも一方が入力操作された際に、前記グリップに所定の値以上の荷重がかかっていると判断した場合その入力操作を無効化することを特徴とする請求項１〜５のうち何れか１項に記載の入力操作装置。
前記グリップが移動する速度を検出するグリップ速度センサを備え、前記制御手段は、前記グリップ速度センサから入力した検出信号に基づいて、前記第１入力操作部及び前記第２入力操作部の少なくとも一方が入力操作された際に、前記グリップが所定の速度以上で移動したと判断した場合その入力操作を無効化することを特徴とする請求項１〜６のうち何れか１項に記載の入力操作装置。