JPH03295761A - 車載装備品の姿勢制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は、ステアリングホイールの姿勢制御装置に関
する。

（従来の技術） 従来のステアリングホイールの姿勢制御装置としては、
例えば第９図に示すようなものがある。

この姿勢制御装置は、マニュアルスイッチ１０１のチル
トアップスイッチ１０１ａをＯＮＬ、た状態でステアリ
ングチルトモータ１０３が一方向回転し、ステアリング
ホイールを上昇側へ姿勢変更させる。また、チルトアッ
プスイッチ１０１ｂをＯＮした状態でステアリングチル
トモータ１０３が他方向回転し、ステアリングホイール
を下降方向へ姿勢変更させる。そして、マニュアルスイ
ッチ１０１の操作を中止した時点で、ステアリングチル
トモータ１０３が停止し、ステアリングホイールの上昇
あるいは下降動作が完了するようになっている。

そして、ステアリングホイールの上昇あるいは下降動作
完了後の姿勢位置は、ポテンショメータ１０５の出力信
号によりチルトコントローラ１０７に記憶される。

前記マニュアルスイッチ１０１の手動操作に対応するス
テアリングチルトモータ１０３の出力は第１０図に示す
ようになっている。例えばマニュアルスイッチ１０１の
操作１回について１回の間欠出力を行なうように構成さ
れ、ステアリングホイールの姿勢変更を微調整できるよ
うになっている。

さらに、この姿勢制御装置にはオートスイッチ１０９が
設けられており、このオートスイッチ１０９がＯＮ状態
でイグニッションキー１１１を引き抜くとステアリング
ホイールが自動的に退避姿勢（最上位）まではね上げら
れ、また、イグニッションキー１１１を差し込むとステ
アリングホイールはチルトコントローラ１０７に記憶さ
れている運転姿勢へ復帰するようになっている。

（発明が解決しようとする課題） ところでステアリングホイールを自動的に退避姿勢まで
はねげ、また、運転姿勢に復帰させるオート作動時には
機敏に作動させてもたつきを感じさせないようにするこ
とが肝要であり、そのためにステアリングチルトモータ
１０３のモータ速度を速くする必要があった。

しかし、モータ速度を速くすると、マニュアル操作によ
る姿勢変更のとき微調整が困難になるため、解決策とし
て前述のようにステアリ〉グチルトモータ１０３が間欠
出力を行うように構成していた。

このため、ステアリングホイールの姿勢変更の微調整を
行なう際にスムーズさがなく、操作感が損われ、高級感
に欠けるという問題がありた。

そこでこの発明は、大きく動くときには機敏に作動させ
るようにし、マニュアル操作が簡単で、かつ、姿勢変更
の微調整の容易化、スムーズ化と機敏な動きとを共に達
成することのできるステアリングホイールの姿勢制御装
置の提供を目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明は、第１図のよう
に姿勢変更可能なステアリングホイールＳＷと、このス
テアリングホイールｓｗを姿勢変更させる駆動手段ＭＯ
と、この駆動手段ＭＯを駆動制御する制御手段ＣＯＮと
、前記ステアリングホイールの姿勢変更を指示する操作
手段ｏＰとを備え、前記ステアリングホイールｓｗの姿
勢変更量に応じて姿勢変更に要する時間を決定する駆動
時間設定手段ＴＣを設ける構成とした。

（作用） 上記の構成によれば、ステアリングホイールＳＷの姿勢
変更量が大きければ、姿勢変更に要する時間を短縮する
ように駆動時間設定手段ＴＣが時間を決定し、同小さけ
れば延長するように決定する。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図はこの発明の一実施例に係るステアリングホイー
ルの姿勢制御装置の回路構成図を示すものである。

コントローラユニット１には、マイクロコンピュータ３
、定電圧電源回路５、入力回路７、モータ駆動用トラン
ジスタ９．１１およびリレー１３．１５等が備わってい
る。

マイクロコンピュータ３は、この実施例において制御手
段ＣＯＮを構成すると共にチルト駆動時間設定手段ＴＣ
を含む。

マイクロコンピュータ３の入力側ボートには、イグニッ
ションスイッチ１７が入力回路７を介して接続されると
共に、ステアリングホイールｓｗの姿勢を手動操作で姿
勢変更させる操作手段ＯＰとしてのマニュアル操作スイ
ッチ１９が接続されている。

マイクロコンピュータ３の出力側ポートには、ステアリ
ングホイールＳＷを姿勢変更させる駆動手段ＭＯとして
のステアリングチルトモータ２１がモータ駆動用トラン
ジスタ９．１１およびリレー１３．１５を介して接続さ
れている。

ステアリングホイールＳＷは、第３図に示すように、前
記ステアリングチルトモータ２１を駆動することにより
減速機構２３を介してスライダ２５を前後に駆動させ、
アッパブラケット２７を介して上下に揺動可能となって
いる。そして、ステアリングホイールＳＷの運転姿勢の
姿勢変更可能角度θは、第４図に示すように、運転姿勢
最下段位置Ｄ　ｄ　ｏ　ｗ　ｎから運転姿勢最下段位置
Ｄｕｐとなっている。

前記マニュアル操作スイッチ１９は、例えばリードスイ
ッチで構成されるチルトアップスイッチ１９ｍとチルト
ダウンスイッチ１９ｂとからなり、例えばインストルメ
ント、コンソール、あるいはステアリングコラム等に取
付けられ、第５図Ｇ）に示すようなスイッチボックス２
９ａに回転ノブ２９ｂを有している。そして、回転ノブ
２９ａを、例えば反時計回りに回転操作することにより
スイッチボックス２９ａ内のアップ用磁石３０ａが連動
回転し、磁石３０ａのＳ極がチルトアップスイッチ１９
ｇに対向すると該スイッチ１９ａがＯＮとなり同Ｎ極が
対向するとＯＦＦとなり、アップ用のパルス信号を発生
する。同様に、回転ノブ２９を時計回りに回転操作する
と磁石３０ｂが連動回転し、チルトダウンスイッチ１９
ｂがＯＮ、ＯＦＦしてダウン用のパルス信号を発生する
。

このように、回転ノブ２９ｂの操作方向と磁石３０ｇ、
３０ｂによる制御方向とは一致している。

回転ノブ２９ｂの操作量と発生パルスとの関係は、回転
ノブ２９ｂの単位操作量、例えば回転操作角度１°当り
に対し、例えば２パルスを発生するようになっている。

第２図に戻り、チルトアップスイッチ１９ａおよびチル
トダウンスイッチ１９ｂから発生するパルスは、それぞ
れマイクロコンピュータ３に入力される。チルトアップ
スイッチ１９ａからの入力パルス数はアップカウンタ３
１ａにより計数され、このパルス数に応じてアップタイ
マ３３ａにチルト駆動時間が設定される。同様にチルト
ダウンスイッチ１９ｂからの入力パルス数はダウンカウ
ンタ３１ｂにより計数され、このパルス数に応じてダウ
ンタイマ３３ｂにチルト駆動時間が設定される。そして
、マイクロコンピュータ３は、このチルト駆動時間に応
じてステアリングチルトモータ２１に駆動信号を出力す
る。従って、ステアリングホイールＳＷの姿勢変更量に
応じて姿勢変更に要する時間を決定する構成となってい
る。

つぎに、上記一実施例の作用について説明する。

コントローラユニット１は、イグニッションスイッチ１
７がＯＮ状態で制御可能となる。

まず、ステアリングホイールＳＷを上昇側へ姿勢変更さ
せる場合は、回転ノブ２９ｂを反時計回りに回転操作す
る。この回転ノブ２９ｂの回転操作角度に対応してチル
トアップスイッ１９ｇがパルスを発生してマイクロコン
ピュータ３に入力される。そして、アップカウンタ３１
ａにより入力パルス数がカウントされ、このパルス数に
応じてアップタイマ３３ａにチルト駆動時間がセットさ
れる。

ここで、チルトアップスイッチ１９ａより発生する１パ
ルス当りのタイマ時間をＴとし、入力パルス数をｎとす
ると、チルト駆動時間ｎＴがアップタイマ３１ａにセッ
トされる。そして第６図偲）に示すように、このチルト
駆動時間ｎＴに応じてマイクロコンピュータ３よりモー
タ駆動用トランジスタ９のベース側にハイレベル信号が
出力される。このハイレベル信号によりモータ駆動用ト
ランジスタ９がＯＮとなってリレー１３へ通電し、ステ
アリングチルトモータ２１が回転駆動され、ステアリン
グホイールＳＷが上方へ姿勢変更される。このときのス
テアリングホイールＳＷの上方への移動量をｌｕｐとす
ると １ｕｐ＝ｖｕｐｘｎＴ となる。ここで、ｖｕｐはステアリングチルトモータ２
１のアップ側モータ速度である。

また、ステアリングホイールＳＷを下降側へ姿勢変更さ
せる場合には、回転ノブ２９ｂを時計回りに回転操作す
る。この回転ノブ２９ｂの回転操作角度に対応してチル
トダウンスイッチ１９ｂがパルスを発生しマイクロコン
ピュータ３に入力される。そして、ダウンカウンタ３１
ｂにより入力パルス数がカウントされ、このパルス数に
応じてダウンタイマ３３ｂにチルト駆動時間がセットさ
れる。

ここで、チルトダウンスイッチ１９ｂより発生する１パ
ルス当りのタイマ時間をＴ′とし、入力パルス数をｎと
すると、チルト駆動時間ｎＴ−がダウンタイマ３３ｂに
セットされる。そして第６図ら）に示すようにこのチル
ト駆動時間ｎＴ−に応じてマイクロコンピュータ３より
モータ駆動用トランジスタ１１のベース側にハイレベル
信号が出力される。このハイレベル信号によりモータ駆
動用トランジスタ１１がＯＮとなってリレー１５へ通電
し、ステアリングチルトモータ２１が回転駆動され、ス
テアリングホイールＳＷが姿勢変更される。このときの
ステアリングホイールＳ、Ｗの下方への移動量をｆｌ　
ｄｏｗｎとするとｆｌ　ｄｏｗｎ　−ｖ　ｄｏｗｎｘ　
ｎ　Ｔ　−となる。ここで、ｖｄｏｗｎはステアリング
チルトモータ２１のダウン側モータ速度である。そして
、ステアリングホイールＳＷが下降するときにはステア
リングコラムの自重が作用するため、ステアリングチル
トモータ２１のダウン側モータ速度Ｖｄｏｖｎはアップ
側モータ速度ｖｕｐに対して速くなる。

従って、ｖ　ｕｐ＜　ｖ　ｄｏｗｎの関係を有する。

ここで、アップタイマ３１ａとダウンタイマ３１ｂの１
パルス当りのタイマ時間ＴおよびＴ′をＴ＞Ｔ−となる
ように設定し、タイマ時間ＴとＴ′の比率をＴ　：　Ｔ
　−−ｖｄｏｗｎ：　ｖ・ｕｐを満たすようにすること
により、ステアリングホイールＳＷの上方および下方へ
の移動量１ｕｐとｆＬｄｏｗｎとは回転ノブ２９ｂの時
計回りと反時計回りとの回転操作量が同一量であれば、
すなわち、ｎ−ｎ−のとき、ｆｌ　ＬＩＰ　−ｉｄｏｗ
ｎとなる。従って、ステアリングホイールＳＷの姿勢変
更に違和感がない。

上記実施例によれば、マニュアル操作スイッチ１９０回
転ノブ２９ｂの回転操作量に対してステアリングホイー
ルＳＷの移動量が比例的に設定されるから、回転ノブ２
９ｂを目標の回転位置にすれば手を離してもステアリン
グホイールＳＷは目標位置まで姿勢変更がなされ、微調
整を滑らかに行うことができ、操作を繰返さないので高
級感もある。

また、ステアリングホイールＳＷを大きく姿勢変更させ
るときには乗員に違和感を与えない程度にす速く移動さ
せることができ、機敏な動きによってもたつき感を防止
することができる。ステアリングホイールＳＷを微調整
するときはゆっくりと動かし、微調整を容易に行なうこ
とができる。

さらに、乗降時に、ステアリングホイールＳＷを退避姿
勢（最上位）と記憶されている運転姿勢との間で移動さ
せるときには、例えば、キーの抜き差しによってタイマ
時間Ｔ、Ｔ−を短く設定し、機敏に動作させることがで
きる。

第７図はこの発明の他の実施例に係るステアリングホイ
ールの姿勢制御装置の回路構成図を示すものである。第
２図と同一構成要素には同一符号を付して重複した説明
を省略する。

この実施例は、操作手段ＯＰとして上記実施例と同様の
回転ノブ２９ｂを使用する。マニュアル操作スイッチ３
５はボリュームタイプのスイーツチで構成し、ボリュー
ム抵抗値の変化量に対してチルト駆動時間を制御するよ
うにしたものである。

すなわち、回転ノブ２９ｂによるボリューム電圧値をＡ
／Ｄ変換器３７を介してマイクロコンピュータ３に入力
し、該マイクロコンピュータ３でボリューム電圧値の変
化量を求めてチルト駆動時間が設定される。

ここで、ボリューム抵抗値が小から大となる回転ノブ２
９ｂの回転操作第７図（ｂ）中時計回りをステアリング
ホイールＳＷの上昇移動とし、逆にボリューム抵抗値が
大から小となる回転ノブ２９ｂの回転操作をステアリン
グホイールＳＷの下降移動とする。

そして、ステアリングホイールＳＷの移動量を斐、ステ
アリングチルトモータ２１のモータ速度を■、チルト駆
動時間をτ、スイッチ操作によるボリューム電圧の変化
量を△Ｖとすると、ステアリングホイールＳＷの移動最
愛は、次式によって算出される。

１ｍｖＸｒｍｖＸ△Ｖ−Ｔ。

ここで、Ｔ１は係数である。

つぎに、この実施例の作用を第７図を用いて４つのケー
スに分けて説明する。

（ａ）第１のケース 回転ノブ２９ｂのＵＰ操作をｔ−ｔｌで開始し、ｔ−ｔ
２で終了したとする。この場合のボリューム電圧の変化
量△■１は △ｖ１−ｖ、−ｖ２ により計算され、△ｖ１〉０となるからマイクロコンピ
ュータ３はステアリングホイールＳＷの上昇操作である
と判断し、チルト駆動時間τを次式によって算出する。

τ−△ＶＩＸＴｕｐ そして、このチルト駆動時間τに応じて上記実施例同様
に動作し、ステアリングホイールＳＷの移動量ｆＬｕｐ
は （Ｊ−ｕｐ−ｖ　ｕｐＸ△ｖｌｘＴｕｐである。

（ｂ）第２のケース 回転ノブ２９ｂのＵＰ操作をｔ−ｔ３で開始し、１−ｔ
５で終了したとする。この場合には１−１４で不連続入
力があるため、ｔ−ｔ３〜ｔ４とｔ−ｔ４〜ｔ５の２段
階に分割してボリューム電圧の変化量△Ｖ２を計算する
。すなわち △Ｖ２−　（Ｖ２−Ｖａｉｎ　）　＋　（Ｖｍａｘ−ｖ
３）により計算され、△ｖ２〉０となるから、チルト駆
動時間τを τ−ΔＶ２ＸＴｕｐ として算出し、前記第１のケースと同様にステアリング
ホイールＳＷが上方へ姿勢変更される。このときのステ
アリングホイールＳＷの移動量Ｃｕｐは、 １ｕｐ−ｖｕｐＸ△Ｖ２ＸＴｕｐ である。

（ｃ）第３のケース 回転ノブ２９ｂのＤＯＷＮ操作をｔ−ｔｌ３で開始し、
ｔ−ｔ７で終了したとする。この場合のボリューム電圧
の変化量△ｖ３は △ｖ３−Ｖ３−ｖ４ により計算され、△ｖ３く０となるからマイクロコンピ
ュータ３はステアリングホイールＳＷの下降操作である
と判断し、チルト駆動時間τを次式によって算出する。

τ＝１△Ｖ３　　ｌ　ｘＴｄｏｗｎ そして、このチルト駆動時間τに応じて上記実施例同様
に動作する。

このときのステアリングホイールＳＷの移動量ｌ　ｄｏ
ｗｎは ｌ　ｄｏｗｎ　−ｖ　ｄｏｖｎｘ　ｌ△Ｖ３　１　Ｘ　
Ｔ　ｄｏｗｎである。

（ｄ）第４のケース 回転ノブ２９ｂのＤＯＷＮ操作をｔ−ｔＢで開始し、ｔ
　−ｔ　、ｏで終了したとする。この場合にはｔ−ｔｇ
で不連続入力があるため、ｔ−ｔ６〜ｔ９とｔ−ｔｇ〜
ｔ　１０の２段階に分割してボリューム電圧の変化量△
Ｖ４を計算する。すなわち、△Ｖ４−　（Ｖ４−Ｖｗａ
ｘ　）　＋　（ＶｒＩｉｎ　−Ｖ５　）により計算され
、△Ｖ４く０となるからマイクロコンピュータ３はステ
アリングホイールＳＷの下降操作であると判断し、チル
ト駆動時間τをτ−１△Ｖ４　　ｌ　Ｘ　Ｔｄｏｗｎ として算出し、前記第３のケースと同様にステアリング
ホイールＳＷが下方へ姿勢変更される。このときのステ
アリングホイールＳＷの移動量１　ｓ。

ｗｎは、 ｆＬｄｏｗｎ−ｖ　ｄｏｗｎＸ　　ｌ　　△Ｖ４　　ｌ
　　ＸＴｄｏｗｎである。

ここで、係数Ｔ　ｕｐ、　Ｔ　ｄｏｗｎの比率をｖｕｐ
：ｖｄ。

ｗｎ　−Ｔ　ｄｏｗｎ　：　Ｔ　ｕｐを満たすように設
定することにより、ステアリングホイールＳＷの上方お
よび下方への移動量ｆｆ１ｕｐとｌ　ｄｏｗｎは回転ノ
ブ２９ｂの回転操作量が同一量であれば１．ｌ　ｕｐ＝
　、ｌ　ｄｏｗｎとなる。

従って、この実施例においても前述の実施例と略同様な
効果を奏することができる。

なお、この発明はステアリングホイールのチルト制御に
限らず、テレスコ制御についても同様に適用できる。ま
た、ステアリングホイールに限らず、他の車上備品例え
ばシートの制御等について適用することも均等である。

［発明の効果］ 以上の説明より明らかなように、この発明の構成によれ
ば、ステアリングホイールの姿勢変更における微調整の
容易化、スムーズ化と機敏な動きとを共に達成すること
ができる。

従って、ステアリングホイールが大きく動くときは機敏
に動作させることができ、しかも操作感、高級感を向上
させることができる。

操作手段の操作量と姿勢変更量との関係が上昇側、下降
側で等しくなる場合には、乗員に違和感を与えることが
ない。

操作手段が回転ノブであり、その回転量に応じて姿勢変
更させる場合には、回転ノブを目標位置に合わせれば手
を離すことができ、操作が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成図、第２図はこの発明の一実施
例に係るステアリングホイールの姿勢制御装置の回路構
成図、Ｉｉ３図はステアリングホイールの断面図、第４
図はチルト角度説明図、第５図は操作手段の説明図、第
６図は操作スイッチの操作量とパルス数の相関図、第７
図■はこの発明の他の実施例に係る回路構成図、第７図
■は操作手段の説明図、第８図は第７図の実施例の入力
波形説明図、第９図は従来例に係るステアリングホイー
ルの姿勢制御装置の回路構成図、第１０図は操作スイッ
チの操作量とパルス数の相関図である。 ＳＷ・・・ステアリングホイール ＭＯ・・・駆動手段 ＯＰ・・・操作手段 ＴＣ・・・駆動時間設定手段 ＣＯＮ・・・制御手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）姿勢変更可能なステアリングホイールと、このス
   テアリングホイールを姿勢変更させる駆動手段と、この
   駆動手段を駆動制御する制御手段と、前記ステアリング
   ホイールの姿勢変更を指示する操作手段とを備え、前記
   ステアリングホイールの姿勢変更量に応じて姿勢変更に
   要する時間を決定する駆動時間設定手段を設けてなるこ
   とを特徴とするステアリングホイールの姿勢制御装置。
2. （２）前記駆動時間設定手段は、ステアリングホイール
   の上昇側への姿勢変更と下降側への姿勢変更とで前記操
   作手段の操作量と姿勢変更量との関係が等しくなるよう
   時間を決定することを特徴とする請求項（１）記載のス
   テアリングホイールの姿勢制御装置。
3. （３）前記操作手段は、回転ノブを有し、この回転ノブ
   の回転量に応じて姿勢変更させることを特徴とする請求
   項（１）記載のステアリングホイールの姿勢制御装置。