JPH106808A - 自動車の縦方向運動の制御用操作素子装置 - Google Patents
自動車の縦方向運動の制御用操作素子装置Info
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- JPH106808A JPH106808A JP8359763A JP35976396A JPH106808A JP H106808 A JPH106808 A JP H106808A JP 8359763 A JP8359763 A JP 8359763A JP 35976396 A JP35976396 A JP 35976396A JP H106808 A JPH106808 A JP H106808A
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- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 運転者に対して比較的便利な車両縦方向運動
の制御を可能にする操作素子装置を提供する。 【構成】 自動車の縦方向運動の制御用操作素子装置が
利用者により操作可能な操作素子２，４を持ち、この操
作素子２，４が第１の操作方向への操作の際車両縦方向
運動を増大し、第１の操作方向とは逆の第２の操作方向
への操作の際車両縦方向運動を減少し、操作素子２，４
へ及ぼされる操作力Ｆが、生ずるべき縦方向運動変化を
決定し、操作素子２，４の不動作位置が車両縦方向運動
に関係して移動する。本発明により及ぼされる操作力Ｆ
により操作素子２，４が、操作素子２，４へ及ぼされる
反作用力の作用に抗して、車両の所望の目標速度に対応
する変位位置へ操作可能であり、反作用力が車両の目標
速度と実際速度との差に関係して、この差の減少と共に
減少する。
の制御を可能にする操作素子装置を提供する。 【構成】 自動車の縦方向運動の制御用操作素子装置が
利用者により操作可能な操作素子２，４を持ち、この操
作素子２，４が第１の操作方向への操作の際車両縦方向
運動を増大し、第１の操作方向とは逆の第２の操作方向
への操作の際車両縦方向運動を減少し、操作素子２，４
へ及ぼされる操作力Ｆが、生ずるべき縦方向運動変化を
決定し、操作素子２，４の不動作位置が車両縦方向運動
に関係して移動する。本発明により及ぼされる操作力Ｆ
により操作素子２，４が、操作素子２，４へ及ぼされる
反作用力の作用に抗して、車両の所望の目標速度に対応
する変位位置へ操作可能であり、反作用力が車両の目標
速度と実際速度との差に関係して、この差の減少と共に
減少する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の縦方向運動の
制御用操作素子装置が利用者により操作可能な操作素子
を持ち、この操作素子が第１の操作方向への操作の際車
両縦方向運動を増大し、第１の操作方向とは逆の第２の
操作方向への操作の際車両縦方向運動を減少し、操作素
子へ及ぼされる操作力が、生ずるべき縦方向運動変化を
決定し、操作素子の不動作位置が車両縦方向運動に関係
して移動する、自動車の縦方向運動の制御用操作素子装
置に関する。このような操作素子装置では、利用者によ
り操作可能な操作素子なるべく手動操作可能な制御棒
が、車両の正の加速及び減速に用いられ、従来の加速ペ
ダル装置及び制動ペダル装置が不要になる。
制御用操作素子装置が利用者により操作可能な操作素子
を持ち、この操作素子が第１の操作方向への操作の際車
両縦方向運動を増大し、第１の操作方向とは逆の第２の
操作方向への操作の際車両縦方向運動を減少し、操作素
子へ及ぼされる操作力が、生ずるべき縦方向運動変化を
決定し、操作素子の不動作位置が車両縦方向運動に関係
して移動する、自動車の縦方向運動の制御用操作素子装
置に関する。このような操作素子装置では、利用者によ
り操作可能な操作素子なるべく手動操作可能な制御棒
が、車両の正の加速及び減速に用いられ、従来の加速ペ
ダル装置及び制動ペダル装置が不要になる。
【０００２】
【従来の技術】最初にあげた種類の操作素子装置はＨ．
Ｂｕｂｂ， ″Ａｒｂｅｉｔｓｐｌａｔｚ Ｆａｈｒｅ
ｒ−Ｅｉｎｅ ｅｒｇｏｎｎｍｉｓｃｈｅ Ｓｔｕｄｉ
ｅ″，Ａｕｔｏｍｏｂｉｌ−Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅ ３／
９５，Ｓｅｉｔｅ ２６５に記載されている。そこに記
載されている装置では、操作素子の２つの互いに機械的
に結合される皿状取つ手の回転により横方向力を制御
し、中央コンソール内で弓形片を介して動き得るように
案内される操作素子の移動により縦方向力を制御するこ
とができる。操作素子を前へ押すことは車両縦方向速度
の増大を意味し、前方へ向く操作力の大きさにより、生
ずべき加速度が決定される。同様に制動過程において操
作素子を後方へ引く操作力により減速度が決定される。
そのつどの車両速度が測定され、適当なサーボ駆動装置
により操作素子が速度に比例する位置へ移動される。
Ｂｕｂｂ， ″Ａｒｂｅｉｔｓｐｌａｔｚ Ｆａｈｒｅ
ｒ−Ｅｉｎｅ ｅｒｇｏｎｎｍｉｓｃｈｅ Ｓｔｕｄｉ
ｅ″，Ａｕｔｏｍｏｂｉｌ−Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅ ３／
９５，Ｓｅｉｔｅ ２６５に記載されている。そこに記
載されている装置では、操作素子の２つの互いに機械的
に結合される皿状取つ手の回転により横方向力を制御
し、中央コンソール内で弓形片を介して動き得るように
案内される操作素子の移動により縦方向力を制御するこ
とができる。操作素子を前へ押すことは車両縦方向速度
の増大を意味し、前方へ向く操作力の大きさにより、生
ずべき加速度が決定される。同様に制動過程において操
作素子を後方へ引く操作力により減速度が決定される。
そのつどの車両速度が測定され、適当なサーボ駆動装置
により操作素子が速度に比例する位置へ移動される。
【０００３】ドイツ連邦共和国特許出願公開第４４０４
５９４号明細書から、自動車の加速又は制動及びかじ取
り用の制御棒が公知である。この制御棒は、２つの回転
自由度だけ車両を制御するため揺動可能であり、その揺
動軸線は制御棒の縦軸線に対して直角で、互いに９０゜
の角をなしている。その際制御棒の摩擦力又は戻し力
は、かじ取り装置に属する操作自由度に関して、走行速
度の増大と共に増大するように、考慮することができ
る。
５９４号明細書から、自動車の加速又は制動及びかじ取
り用の制御棒が公知である。この制御棒は、２つの回転
自由度だけ車両を制御するため揺動可能であり、その揺
動軸線は制御棒の縦軸線に対して直角で、互いに９０゜
の角をなしている。その際制御棒の摩擦力又は戻し力
は、かじ取り装置に属する操作自由度に関して、走行速
度の増大と共に増大するように、考慮することができ
る。
【０００４】米国特許第３０２２８５０号明細書から、
自動車の横方向力及び縦方向力を制御する制御棒を含む
操作素子装置が公知である。回転運動可能に支持される
制御棒を、そのほぼ垂直な不変の不動作位置から前方へ
揺動させることによつて、車両の縦方向加速が要求さ
れ、また制御棒を後方へ引くことによつて、車両の減速
が要求される。
自動車の横方向力及び縦方向力を制御する制御棒を含む
操作素子装置が公知である。回転運動可能に支持される
制御棒を、そのほぼ垂直な不変の不動作位置から前方へ
揺動させることによつて、車両の縦方向加速が要求さ
れ、また制御棒を後方へ引くことによつて、車両の減速
が要求される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】技術的課題として、運
転者に対して比較的便利な車両縦方向運動の制御を可能
にする操作素子装置を準備することが、本発明の基礎と
なつている。
転者に対して比較的便利な車両縦方向運動の制御を可能
にする操作素子装置を準備することが、本発明の基礎と
なつている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明によれば、及ぼされる操作力により操作素子が、
操作素子へ及ぼされる反作用力の作用に抗して、車両の
所望の目標速度に対応する変位位置へ操作可能であり、
反作用力が、車両の目標速度と実際速度との差に関係し
て、この差の減少と共に減少するか、又は操作素子が、
及ぼされる操作力により車体に対して動かないように設
けられている。
本発明によれば、及ぼされる操作力により操作素子が、
操作素子へ及ぼされる反作用力の作用に抗して、車両の
所望の目標速度に対応する変位位置へ操作可能であり、
反作用力が、車両の目標速度と実際速度との差に関係し
て、この差の減少と共に減少するか、又は操作素子が、
及ぼされる操作力により車体に対して動かないように設
けられている。
【０００７】これらの装置では、利用者により操作可能
な操作素子へ及ぼされる操作力が、車両縦方向運動例え
ば車両縦方向速度又は車両縦方向加速度のそのつどの要
求される変化を決定し、適当な加速過程又は減速過程に
より車両がこの車両縦方向運動に従う。
な操作素子へ及ぼされる操作力が、車両縦方向運動例え
ば車両縦方向速度又は車両縦方向加速度のそのつどの要
求される変化を決定し、適当な加速過程又は減速過程に
より車両がこの車両縦方向運動に従う。
【０００８】請求項１による装置では、操作素子の不動
作位置は、車両縦方向運動に関係して、及ぼされる操作
素子操作力に対してなるべく平行に、特に車両縦方向に
対して平行に移動する。この性質により運転者は、操作
素子のそのつどの不動作位置から縦方向運動の応答を受
け、即ち運転者は、操作素子不動作位置の移動を介し
て、車両の目標速度又は実際速度又は実際加速度につい
ての知覚又は目視可能な情報を得る。操作素子は及ばさ
れるそのつどの操作力により変位し、その際達する変位
位置に所望の特定の目標速度が対応している。その際装
置は、及ぼされる操作力に対して逆に作用する反作用力
を操作素子へ及ぼし、車両の目標速度と実際速度との差
の減少と共にこの反作用力も零まで減少する。それによ
り利用者は、力を介して、所望の目標速度からの実際速
度のそのつどの瞬間偏差、従つて車両の設定加速度又は
減速度についての応答を得る。即ち運転者による所望の
新しい速度が今までの速度と大きく相違するほど、運転
者はそれだけ強く操作素子を操作する。実際速度が所望
の目標速度へ達すると、操作素子への反作用力はなるべ
く零に減少し、操作素子の力のない新しい不動作位置
が、得られる所望の車両縦方向速度を表す。その代り
に、まだ直覚的な応答のために、速度制御偏差の消滅す
る状態に、零より大きい不変な反作用力を対応させるこ
とができる。
作位置は、車両縦方向運動に関係して、及ぼされる操作
素子操作力に対してなるべく平行に、特に車両縦方向に
対して平行に移動する。この性質により運転者は、操作
素子のそのつどの不動作位置から縦方向運動の応答を受
け、即ち運転者は、操作素子不動作位置の移動を介し
て、車両の目標速度又は実際速度又は実際加速度につい
ての知覚又は目視可能な情報を得る。操作素子は及ばさ
れるそのつどの操作力により変位し、その際達する変位
位置に所望の特定の目標速度が対応している。その際装
置は、及ぼされる操作力に対して逆に作用する反作用力
を操作素子へ及ぼし、車両の目標速度と実際速度との差
の減少と共にこの反作用力も零まで減少する。それによ
り利用者は、力を介して、所望の目標速度からの実際速
度のそのつどの瞬間偏差、従つて車両の設定加速度又は
減速度についての応答を得る。即ち運転者による所望の
新しい速度が今までの速度と大きく相違するほど、運転
者はそれだけ強く操作素子を操作する。実際速度が所望
の目標速度へ達すると、操作素子への反作用力はなるべ
く零に減少し、操作素子の力のない新しい不動作位置
が、得られる所望の車両縦方向速度を表す。その代り
に、まだ直覚的な応答のために、速度制御偏差の消滅す
る状態に、零より大きい不変な反作用力を対応させるこ
とができる。
【０００９】請求項２による本発明の展開では、車両の
そのつどの実際速度に関係して、操作素子の不動作位置
の追従が行われる。運転者が操作素子を操作している
間、運転者は操作素子の不動作位置の移動を検知し、例
えば操作素子を握る手を介して、車両の加速又は減速に
より実際速度がどのように所望の目標速度へ近づくかを
知る。
そのつどの実際速度に関係して、操作素子の不動作位置
の追従が行われる。運転者が操作素子を操作している
間、運転者は操作素子の不動作位置の移動を検知し、例
えば操作素子を握る手を介して、車両の加速又は減速に
より実際速度がどのように所望の目標速度へ近づくかを
知る。
【００１０】請求項３による装置は、同じ寸法の操作素
子を持つ装置を実現し、即ちこの装置では、操作力の大
きさが直接車両縦方向運動の変化用尺度として役立ち、
及ぼされる操作力によつては操作素子が車体に対して動
かず、固定位置に保持されたままである。
子を持つ装置を実現し、即ちこの装置では、操作力の大
きさが直接車両縦方向運動の変化用尺度として役立ち、
及ぼされる操作力によつては操作素子が車体に対して動
かず、固定位置に保持されたままである。
【００１１】
【実施例】好ましい実施例が図面に示されており、以下
これについて説明する。図示した操作素子装置１は、利
用者により操作可能な操作素子として、手で操作可能な
制御棒２を持つ往復台４を含み、制御棒２は継手３を介
して往復台４に揺動可能に保持されている。住復台４は
車両縦方向に対して平行に移動可能にレール５上に案内
され、このレール５は自動車の図示しない中央コンソー
ルに設けられて、線目盛５ａを持ち、この線目盛により
レール５上における往復台４の位置が読取り可能であ
る。
これについて説明する。図示した操作素子装置１は、利
用者により操作可能な操作素子として、手で操作可能な
制御棒２を持つ往復台４を含み、制御棒２は継手３を介
して往復台４に揺動可能に保持されている。住復台４は
車両縦方向に対して平行に移動可能にレール５上に案内
され、このレール５は自動車の図示しない中央コンソー
ルに設けられて、線目盛５ａを持ち、この線目盛により
レール５上における往復台４の位置が読取り可能であ
る。
【００１２】往復台４上には操作素子制御装置６があ
り、制御棒２に結合される検出部材７を介して制御棒２
へ及ぼされる操作力Ｆを検出する力センサを含んでい
る。このような力センサ自体は公知であり、従つてこれ
以上の説明を省略する。検出部材７はほぼ剛性的な素子
として又は弾性可撓素子としても設計することができ
る。検出される操作力Ｆから、適当に記憶されている特
性曲線に基いて、制御装置６が対応する目標加速度値ａ
ｓｏｌｌを求め、その際正の加速度値は車両加速に対応
し、負の加速度値は車両減速即ち制動過程に対応してい
る。運転者の直覚的連想に一致して、制御棒２を前方へ
押す際正の車両加速が要求され、制御棒２を後方へ引く
際車両減速が要求されるように、操作素子装置１が設計
されている。制御装置６は、付属する信号出力端を介し
て、設定すべき目標加速度ａｓｏｌｌについて得られる
情報を、図示してない中央車両制御装置へ伝達し、この
中央車両制御装置が自動車の駆動装置又は制動装置を適
当に制御する。
り、制御棒２に結合される検出部材７を介して制御棒２
へ及ぼされる操作力Ｆを検出する力センサを含んでい
る。このような力センサ自体は公知であり、従つてこれ
以上の説明を省略する。検出部材７はほぼ剛性的な素子
として又は弾性可撓素子としても設計することができ
る。検出される操作力Ｆから、適当に記憶されている特
性曲線に基いて、制御装置６が対応する目標加速度値ａ
ｓｏｌｌを求め、その際正の加速度値は車両加速に対応
し、負の加速度値は車両減速即ち制動過程に対応してい
る。運転者の直覚的連想に一致して、制御棒２を前方へ
押す際正の車両加速が要求され、制御棒２を後方へ引く
際車両減速が要求されるように、操作素子装置１が設計
されている。制御装置６は、付属する信号出力端を介し
て、設定すべき目標加速度ａｓｏｌｌについて得られる
情報を、図示してない中央車両制御装置へ伝達し、この
中央車両制御装置が自動車の駆動装置又は制動装置を適
当に制御する。
【００１３】操作素子制御装置６には、付属する信号入
力端を介して、自動車のそのつどの実際速度ｖｉｓｔに
ついての情報が供給可能である。この実際速度情報は、
例えば付属の車輪回転数センサ装置を介して、通常のよ
うに車両側で得られる。制御装置６はこの実際速度情報
を利用して、操作素子往復台４従つて制御棒２の力のな
い不動作位置をｘ方向即ち車両縦方向に対して平行に、
レール５上で速度に関係して移動させる。この車両速度
に関係するキヤリジ移動の特性に対して、複数の実現可
能性がある。
力端を介して、自動車のそのつどの実際速度ｖｉｓｔに
ついての情報が供給可能である。この実際速度情報は、
例えば付属の車輪回転数センサ装置を介して、通常のよ
うに車両側で得られる。制御装置６はこの実際速度情報
を利用して、操作素子往復台４従つて制御棒２の力のな
い不動作位置をｘ方向即ち車両縦方向に対して平行に、
レール５上で速度に関係して移動させる。この車両速度
に関係するキヤリジ移動の特性に対して、複数の実現可
能性がある。
【００１４】第１の実現可能性は、実際速度ｖｉｓｔに
対する直接の関数関係をもつて往復台４を追従させるこ
とであり、それにより、そのつどの実際速度値に、レー
ル５に沿うｘ方向における往復台４の特定の位置従つて
制御棒２の位置も対応している。この目的のため、操作
素子装置１が制御装置６により制御可能な駆動装置及び
固定装置を含み、制御装置６により制御されてこれらの
装置により、往復台４がレール５に沿つて移動され、か
つレール５に拘束されて保持されることができ、往復台
４が制御棒２への操作力Ｆの作用のみによつてレール５
に沿つて移動されることがないことは、自明である。車
両縦方向前方即ち図において右方への往復台４従つて制
御棒２の移動が速度増大であり、車両縦方向後方即ち図
において左方への往復台４の移動が速度減少であるのが
適切である。
対する直接の関数関係をもつて往復台４を追従させるこ
とであり、それにより、そのつどの実際速度値に、レー
ル５に沿うｘ方向における往復台４の特定の位置従つて
制御棒２の位置も対応している。この目的のため、操作
素子装置１が制御装置６により制御可能な駆動装置及び
固定装置を含み、制御装置６により制御されてこれらの
装置により、往復台４がレール５に沿つて移動され、か
つレール５に拘束されて保持されることができ、往復台
４が制御棒２への操作力Ｆの作用のみによつてレール５
に沿つて移動されることがないことは、自明である。車
両縦方向前方即ち図において右方への往復台４従つて制
御棒２の移動が速度増大であり、車両縦方向後方即ち図
において左方への往復台４の移動が速度減少であるのが
適切である。
【００１５】別の実現可能性によれば、操作力Ｆが制御
棒２へ作用すると、操作がこの操作力Ｆによりレール５
に沿つて行われる往復台４の移動を可能にし、同時にこ
の目的のため往復台４とレール５との間に設けられる図
示しない反作用力機構の適当な制御によつて、所望の目
標速度と実際速度ｖｉｓｔとの差に関係して操作力Ｆに
抗する反作用力を往復台４に生ずる。反作用力の強さ
は、実際速度ｖｉｓｔが目標速度とはまだどの程度相違
しているかについて、知覚可能な応答を利用者へ与え
る。実際速度ｖｉｓｔが車両の目標速度へ近づくにつれ
て、制御装置６はこの反作用力を減少し、車両が所望の
目標速度に達すると、反作用力は零になる。続いて運転
者は制御棒２から手を離すことができ、往復台４はそれ
から制御棒２と共にレール５上の新しい位置に留まり、
従つてこの新しい位置は、所望の新しい車両速度を表す
操作素子２，４の新しい力のない不動作位置に相当して
いる。
棒２へ作用すると、操作がこの操作力Ｆによりレール５
に沿つて行われる往復台４の移動を可能にし、同時にこ
の目的のため往復台４とレール５との間に設けられる図
示しない反作用力機構の適当な制御によつて、所望の目
標速度と実際速度ｖｉｓｔとの差に関係して操作力Ｆに
抗する反作用力を往復台４に生ずる。反作用力の強さ
は、実際速度ｖｉｓｔが目標速度とはまだどの程度相違
しているかについて、知覚可能な応答を利用者へ与え
る。実際速度ｖｉｓｔが車両の目標速度へ近づくにつれ
て、制御装置６はこの反作用力を減少し、車両が所望の
目標速度に達すると、反作用力は零になる。続いて運転
者は制御棒２から手を離すことができ、往復台４はそれ
から制御棒２と共にレール５上の新しい位置に留まり、
従つてこの新しい位置は、所望の新しい車両速度を表す
操作素子２，４の新しい力のない不動作位置に相当して
いる。
【００１６】図示した操作素子装置は、上述したすべて
の設計例において、車両縦方向におけるそのつどの操作
素子位置を介して、車両縦方向速度についての知覚可能
で目視可能な応答を運転者に与える。制御棒２を握る手
を介して運転者は、往復台４に結合されている制御棒２
の縦方向移動運動により、また場合によつては付加的に
制御棒２への反作用力の反作用を介して、車両が要求さ
れる速度変化にどの程度反応するか、即ち実際速度が目
標速度へどの程度近づくか、を知覚する。その際力のな
い操作素子の不動作位置は、加速なしの車両状態で、所
望の車両速度をそのつど表す。
の設計例において、車両縦方向におけるそのつどの操作
素子位置を介して、車両縦方向速度についての知覚可能
で目視可能な応答を運転者に与える。制御棒２を握る手
を介して運転者は、往復台４に結合されている制御棒２
の縦方向移動運動により、また場合によつては付加的に
制御棒２への反作用力の反作用を介して、車両が要求さ
れる速度変化にどの程度反応するか、即ち実際速度が目
標速度へどの程度近づくか、を知覚する。その際力のな
い操作素子の不動作位置は、加速なしの車両状態で、所
望の車両速度をそのつど表す。
【図１】自動車の縦方向運動を制御する操作素子装置の
概略側面図である。
概略側面図である。
１ 操作素子装置 ２，４ 操作素子（制御棒、往復台） ５ レール ６ 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴエルネル・ライヒエルト ドイツ連邦共和国エスリンゲン・ハイルブ ロンネル・シユトラーセ30 (72)発明者 ペーテル・フランク ドイツ連邦共和国シユトウツトガルト・ア イゼシユトラーセ34
Claims (3)
- 【請求項１】 自動車の縦方向運動の制御用操作素子装
置が利用者により操作可能な操作素子（２，４）を持
ち、この操作素子（２，４）が第１の操作方向への操作
の際車両縦方向運動を増大し、第１の操作方向とは逆の
第２の操作方向への操作の際車両縦方向運動を減少し、
操作素子（２，４）へ及ぼされる操作力（Ｆ）が、生ず
るべき縦方向運動変化を決定し、操作素子（２，４）の
不動作位置が車両縦方向運動に関係して移動するものに
おいて、及ぼされる操作力（Ｆ）により操作素子（２，
４）が、操作素子（２，４）へ及ぼされる反作用力の作
用に抗して、車両の所望の目標速度に対応する変位位置
へ操作可能であり、反作用力が、車両の目標速度と実際
速度との差に関係して、この差の減少と共に減少するこ
とを特徴とする、自動車の縦方向運動の制御用操作素子
装置。 - 【請求項２】 操作素子（２，４）の不動作位置が、操
作力（Ｆ）の方向に対して平行に、車両の実際速度（ｖ
ｉｓｔ）に関係して移動することを特徴とする、請求項
１に記載の操作素子装置。 - 【請求項３】 自動車の縦方向運動の制御用操作素子装
置が利用者により操作可能な操作素子を持ち、この操作
素子が第１の操作方向への操作の際車両縦方向速度を増
大し、第１の操作方向とは逆の第２の操作方向への操作
の際車両縦方向速度を減少し、操作素子へ及ぼされる操
作力が生ずべき縦方向速度変化を決定するものにおい
て、操作素子が、及ぼされる操作力により車体に対して
動かないように設けられていることを特徴とする、自動
車の縦方向運動の制御用操作素子装置。
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