WO2013080886A1 - 自動車 - Google Patents

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WO2013080886A1
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mode
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travel
driving
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English (en)
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牧野智昭
山形哲
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Ntn株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle such as an electric vehicle in which all wheels can be steered independently and each drive wheel can be independently driven.
  • Patent Document 1 An electric vehicle or the like has been proposed in which all wheels can be steered independently and each drive wheel can be independently driven (for example, Patent Document 1).
  • Such an automobile can travel in a special non-normal form that cannot be performed by an ordinary automobile, such as in-situ rotation that rotates around the center of the vehicle body or lateral movement that travels sideways. Therefore, it is possible to freely move to a garage, move to a parking space, or change direction in a narrow space or road.
  • the non-normal driving modes such as in-situ rotation and lateral movement as described above are extremely different from the normal driving mode which is a linear driving or an arcuate curve driving that is possible with a general automobile. Therefore, if the driving mode is switched between the normal driving mode and the non-normal driving mode in the driver's unconscious state due to an erroneous operation of driving operation or automatic driving, the driver is different from the difference in the bending angle. It is expected that unexpected vehicle movement will greatly differ from the expected range of the vehicle, and that subsequent appropriate driving cannot be performed.
  • the object of the present invention is to change the driving mode between the non-normal driving mode and the normal driving mode in a state where the driver intends in an automobile capable of driving in an abnormal driving mode such as in-situ rotation or lateral movement. It is to provide a car that can be done and does not change unexpectedly.
  • an abnormal driving mode such as in-situ rotation or lateral movement.
  • the automobile of the present invention has three or more wheels 1 and 2 and has a steering mechanism 4 that can be steered independently of all the wheels.
  • a lateral movement form that rotates so as to roll in the same lateral direction, and each driving wheel that faces each wheel in a direction along a common circumference or a direction along any one of a plurality of concentric circles
  • Non-normal travel that travels in the lateral movement mode or the in-situ rotation mode, which can take either or both of the in-situ rotation modes in which the vehicle is rotated in the same direction as viewed from the vehicle body center side
  • Non-normal driving operation mode is provided with a traveling mode switching means 41 for switching the operation of the driver.
  • a non-normal driving operation mode for performing a non-normal driving operation that travels in a lateral movement mode or a spot rotation mode and a normal driving operation mode for performing a normal driving operation that travels in a mode other than the non-normal driving mode. Since the driving mode switching means 41 is provided for switching the above by the driver's operation, the driving mode is not switched unless the driving mode switching means is operated by the driver.
  • the normal driving mode and the non-normal driving mode are extremely different from the driving mode that differs from the difference in the bending angle.Therefore, the driver's unconscious state may be caused by erroneous driving or automatic driving. After switching, it is expected that proper driving after that can not be performed, but by providing the traveling mode switching means as described above, the driving mode is always switched in a state where the driver is conscious, Safety is improved.
  • the travel mode switching means 41 may be switchable only when the travel of the automobile is stopped or when it is below a predetermined speed. Since the driving mode is extremely different between the normal driving mode and the non-normal driving mode, even if the driver is aware, if the driving speed is switched at a high speed, proper driving may not be performed. By making it possible to switch only when stopped or at a low speed as described above, appropriate vehicle operation immediately after switching can be performed stably.
  • the travel mode switching means 41 includes a plurality of input operation means 42 to 45 and a mode switching control unit 34 for switching the operation mode in accordance with inputs from the input operation means 42 to 45.
  • the mode switching control unit 34 allows the other input operation means 42 to 45 to be operated when the plurality of input operation means 42 to 45 are in the input operation state at the same time or after any of the input operation means 42 to 45 is input. Switching is possible only when an input operation is performed. Even when the travel mode switching means 41 can be switched only when the travel mode switching means 41 is operated, the travel mode switching means 41 unexpectedly hits a part of the body of the driver or an object, so that the travel mode switching is unexpectedly performed.
  • the means 41 may be operated and become switchable.
  • the travel mode switching means 41 is switched to another input operation means 42 when a plurality of input operation means 42 to 45 are in the input operation state simultaneously or after any of the input operation means 42 to 45 is input. Switching is possible only when an input operation of .about.45 is performed, and these two operations are hardly performed unexpectedly. Therefore, unexpected switching between the normal driving mode and the non-normal driving mode is more reliably avoided, and the safety is further improved.
  • the travel mode switching means 41 has one or a plurality of input operation means 42 to 45 and a mode switching control unit 34 for switching the operation mode in accordance with the input of the input operation means 42 to 45.
  • the at least one input operation means 42 to 45 may be provided in association with the steering input means 21 and 27 for operating the turning mechanism 4 by the driver.
  • mode switching input operation means 42 to 45 may be provided on the head or peripheral surface of the joystick.
  • the driver touches the steering input means 21 and 27 during driving, and mode switching input operation means 42 to 45 are provided in association with the steering input means 21 and 27.
  • the operation of the switching input operation means 42 to 45 by the driver can be performed quickly with a few fingers or the like.
  • the travel mode switching means 41 has one or a plurality of input operation means 42 to 45 and a mode switching control unit 34 for switching the operation mode in accordance with the input of the input operation means 42 to 45.
  • the at least one input operation means 42 to 45 may be provided apart from the steering input means 21 and 27 operated by the driver. If the mode switching input operation means 42 to 45 are close to the steering input means 21 and 27, they can be operated quickly, but the possibility of erroneous operation increases. Therefore, by providing one of the mode switching input operation means 42 to 45 away from the steering input means 21 and 27, it is possible to reduce the possibility of an unexpected erroneous operation.
  • the driving operation means 21 and 27 in which the driver performs the operation 5 may be common to each other.
  • the driving operation means 21 and 27 may be joysticks.
  • the driving operation means 21 and 27 in which the driver performs the operation 5 may be provided separately.
  • the steering wheel 27 may be used in the normal travel operation mode
  • the joystick 21 may be used in the non-normal travel operation mode.
  • the prime mover 6 of the travel drive mechanism 5 may be an electric motor, and the travel drive mechanism 5 may be an in-wheel motor drive device.
  • the prime mover 6 for driving is an electric motor, particularly when it is an in-wheel motor drive device, it becomes easy to make an automobile with all-wheel independent steering and each drive wheel independently driven.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing a block diagram of a control system superimposed on FIG. 7. It is explanatory drawing which shows the other example of the drive format which can apply the motor vehicle of this invention by planar view.
  • This vehicle is an electric vehicle and is provided with two left and right wheels 1 and 1 as front wheels and two right and left wheels 2 and 2 as rear wheels. All the wheels 1 and 2 are provided with a steering mechanism 4 that can be steered independently. Each of the wheels 1 and 2 is a driving wheel in the illustrated example, and is independently driven by a traveling drive mechanism 5 including a prime mover 6.
  • the travel drive mechanism 5 is an in-wheel motor drive device, which is a wheel bearing 7 that supports the wheels 1 and 2 respectively, a prime mover 6 that is an electric motor, and a wheel that decelerates the rotation output by the prime mover 6. It is comprised with the reduction gear 8 transmitted to the rotation side bearing ring (not shown) of the bearing 7 for motors.
  • the travel drive mechanism 5 includes the wheel bearing 7, the prime mover 6, and the speed reducer 8 that are installed in a common housing or coupled to each other so that the integrated travel drive mechanism 5 is integrated. It is installed in the vehicle body 3 so as to be rotatable around a vertical support shaft 9 via a suspension (not shown).
  • the steered mechanism 4 includes a steered drive source 4a made of an electric motor and the like, and a transmission mechanism 4b that transmits the rotation of the steered drive source 4a to the integrated travel drive mechanism 5.
  • the transmission mechanism 4b is composed of a gear train, for example.
  • the transmission mechanism 4b may be a combination of a gear and rotation / linear motion conversion means such as a ball screw or a rack / pinion mechanism.
  • This vehicle has a structure including the steering mechanism 4 in which all the wheels 1 and 2 can be independently steered, and a structure in which all the driving wheels 1 and 2 can be independently driven in FIG. It is possible to move in the normal running mode shown and the non-normal running mode which is the in-situ rotating mode or the lateral movement mode shown in FIGS. 3B and 3C, respectively.
  • the in-situ rotation form of FIG. 3B is a moving form in which the vehicle body 3 is rotated on the spot (with a turning radius of substantially zero) around the center of rotation of the vehicle body 3.
  • the in-situ rotation mode is such that the wheels 1 and 2 are directed in a direction along a common virtual circumference C (that is, a tangential direction), and the wheels 1 and 2 that are driving wheels are As seen from the center O side of the circumference, this is a moving form in which they are rotationally driven in the same direction as indicated by arrows in the figure. Therefore, the left and right wheels 1, 1, 2, 2 are steered in the opposite directions from the straight traveling direction.
  • the in-situ rotation mode can be rotated in either the left or right direction by switching the rotation direction of the wheels 1 and 2 that are drive wheels to forward and reverse.
  • the 3C is a movement mode in which the vehicle body 3 is moved in the direction of the side or close to the side.
  • the lateral movement mode is a mode in which the wheels 1 and 2 are turned sideways with respect to the vehicle body 3 and the wheels 1 and 2 serving as driving wheels are rotated so as to roll in the same lateral direction.
  • the change from the straight traveling state to the lateral movement mode depends on the configuration of the steering mechanism 4, in this example, the turning angle is not simply increased, but the front wheel 1 in FIG. As shown in the middle of turning, the left and right wheels 1 and 1 are turned in opposite directions so as to be line targets with each other, so that the wheels 1 and 1 are turned sideways. The same applies to the rear wheels 2 and 2.
  • the left and right wheels 1, 1, 2, and 2 are opposite to each other when the wheels 1 and 2 that are the driving wheels are rotated so as to roll in the same lateral direction. Will be driven to rotate.
  • 3A is a normal traveling mode or traveling in an arcuate curved direction, and is a traveling mode other than the non-normal traveling mode that is the in-situ rotation mode and the lateral movement mode.
  • the left and right wheels 1, 1, 2 and 2 are steered in the same direction.
  • FIG. 1 the driving operation system will be described.
  • Seats serving as a driver's seat 11 and a passenger seat 12 are provided in a passenger compartment 3a of the vehicle body 3.
  • a joystick 21 serving as a steering means and an accelerator operating means, and a brake operator 22 are provided.
  • the brake operator 22 includes a brake pedal and the like, and is provided on the floor in front of the driver's seat 11.
  • the joystick 21 is a general term for input operation means capable of inputting both the direction and the operation amount with a single operator touched by the driver, and is not limited to the lever type.
  • the lever shown in FIG. 4A is used.
  • a joystick 21 of the type is provided.
  • the joystick 21 can tilt the lever 21a, which is an operating element, from an upright position where it is in a neutral position in any direction of 360 ° around the entire circumference. It is possible to input an accelerator operation amount (corresponding to the depression amount of the pedal type accelerator) by the amount of tilting (the tilting angle from the neutral position).
  • the joystick 21 is installed on a dashboard 24 in front of the driver's seat 11 via a joystick installation seat 23 as shown in FIG.
  • the joystick seat 23 may be provided at one place, but is provided at a plurality of places in the illustrated example.
  • the joystick installation seat 23 is, for example, at one left and right front of the driver's seat 11 on the dashboard 24 and one central location (the central joystick installation seat 23 is not shown) and a rear portion in the passenger compartment 3a. Is provided.
  • the joystick installation seat 23 may be provided on the inner wall surface of the passenger compartment 3a, the seat of the driver seat 11 or the passenger seat 12, and the like.
  • the joystick installation seat 23 may be one that detachably installs the joystick 21, but may be one that the joystick 21 is detachable.
  • detachable refers to a configuration that can be changed between an attached state and a detached state without using a tool. In the case where a plurality of joystick installation seats 23 are provided, the joystick 21 can be attached and detached, and the joystick installation seats 23 can be arbitrarily selected and the same joystick 21 can be attached.
  • the joystick installation seat 23 When the joystick installation seat 23 can be attached to and detached from the joystick 21, the joystick installation seat 23 may simply support the joystick 21.
  • the joystick installation seat 23 is connected to the joystick installation seat 23 as a wiring system.
  • a plug-in connector 25 (FIG. 5) that switches between a connected state and a non-connected state by attaching and detaching 21 may be provided.
  • the joystick installation seat 23 merely supports the joystick 21, the joystick 21 changes the installation location in a wired state, or communicates with the ECU 31 (FIG. 2) wirelessly or in a cordless manner. It is assumed that a plurality of connectors are arranged separately from the joystick installation seat 23.
  • a plurality of joysticks 21 may be provided.
  • joystick selection means 26 for selecting a joystick 21 to be operated from a plurality of joysticks 21 is provided.
  • the joystick selection means 26 is an input selection unit that accepts only the input of the selection switch 26a provided on the dashboard 24 in the passenger compartment 3a and the joystick 21 provided in the ECU 31 of FIG. 2 and selected according to the operation of the selection switch 26a. 26b.
  • a traveling mode switching means 41 for switching the traveling modes described above with reference to FIGS. 3A to 3C by a driver's operation includes a plurality of input operating means 42 to 45 and a mode switching control unit provided in the ECU 31. 34.
  • the first input operation means 42 is a means for setting a switching preparation mode in which the operation mode can be switched between the normal travel operation mode and the non-normal travel operation mode.
  • it consists of operation buttons provided on the front surface of the joystick 21.
  • the second to fourth input operation means 43 to 45 are means for selecting an in-situ rotation mode, a lateral movement mode, and a normal travel mode, respectively, all of which are provided on the upper surface of the upper end of the joystick 21.
  • the installation locations of the input operation means 42 to 45 are not limited to the joystick 21 but may be provided on the surface of the dashboard 24, the inner wall surface of the passenger compartment 3a, the seat of each driver's seat 11, or the like. Also, the input operation means 42 for setting the operation mode switching preparation mode between the normal travel operation mode and the non-normal travel operation mode and the other input operation means 43 to 45 are separated from each other. One input operation means 42 may be provided on the joystick 21, and the other input operation means 43 to 45 may be provided on the surface of the dashboard 24.
  • the control system will be described with reference to FIG.
  • the ECU 31 and a plurality of inverter devices 39 are provided.
  • the inverter device 39 is a device for driving a prime mover 6 composed of an electric motor of the traveling drive mechanism 5 for each wheel, and a power circuit unit such as an inverter that converts DC power of a battery (not shown) into AC power;
  • the power circuit unit is a control circuit unit that controls the power circuit unit according to a command from the ECU 31.
  • the ECU 31 is an electric control unit that performs overall control and cooperative control of the entire vehicle, and includes a micro computer and an electronic circuit.
  • the ECU 31 may be composed of a plurality of ECUs classified by function. Here, the ECU 31 will be described as a group of the plurality of ECUs.
  • the ECU 31 includes a steering control unit 32, a drive control unit 33, the mode switching control unit 34, and the input selection unit 26b.
  • the steering control means 32 receives a steering direction signal from the steering operation means, in the illustrated example, the steering direction signal input from the joystick 21, and sends a drive command to the steering drive source 4 a of each steering mechanism 4. It is a means to give.
  • the drive control means 33 outputs a drive command such as a torque command to the inverter device 39 of the prime mover 6 of each wheel according to the accelerator operation amount of the accelerator operation means, in the illustrated example, the accelerator operation amount signal input from the joystick 21.
  • the accelerator operation amount signal is an acceleration command, a deceleration command, or a speed maintenance command.
  • the mode switching control unit 34 is means for switching a traveling mode between a normal traveling operation mode and an in-situ rotation mode and a non-normal traveling mode which is a lateral movement mode by a mode switching signal.
  • the mode switching control unit 34 includes, in addition to the switching function, a normal operation control unit 35 and a non-normal operation control unit 36 that cause the steering control unit 32 and the drive control unit 33 to function according to each travel mode.
  • the mode switching control unit 34 and the mode switching input operation means 42 to 45 constitute a traveling mode switching means 41.
  • the normal operation control unit 35 causes the steering control unit 32 and the drive control unit 33 to perform a normal operation, that is, a basic operation determined in accordance with a steering input and an accelerator operation amount signal from the joystick 21 serving as a steering and accelerator operation unit. It is a means to function so that.
  • This basic operation is an operation for causing the steering control means 32 to issue a command for turning in the input direction in accordance with the input of the steering direction, and for causing the drive control means 33 to issue a drive command corresponding to the accelerator operation amount. It is.
  • the non-normal operation control unit 36 controls the steering control unit 32 and the drive control unit 33 so as to be in the in-situ rotation mode described above with reference to FIG. 3B, and is in the lateral movement mode.
  • the steering control means 32 and the drive control means 33 are controlled so as to be in the lateral movement mode described above with reference to FIG. 3C. Even if the inputs of the steering means such as the joystick 21 and the accelerator operating means are made in the same way, the steering control means 32 and the drive control means 33 perform different operations due to the interposition of the mode control units 35 and 36. Become.
  • the travel mode switching means 41 will be described more specifically. As described above, the travel mode switching means 41 includes the plurality of input operation means 42 to 45 and the mode switching control unit 34 for switching the operation mode by the input of the input operation means 42 to 45.
  • This mode switching control unit 34 is activated when another of the plurality of input operation means 42 to 45 is in an input operation state at the same time or after any of the input operation means 42 to 45 is input. The mode can be switched only when the input operation means 42 to 45 are input.
  • the first input operation means 42 is operated to be in the switching preparation mode, and any other input operation means 43 to 45 (these input operation means 43 to 45 are set to “second The mode can be switched by performing an input operation on the first input operation means 42 and any other second input operation means 43 to 45 at the same time. It becomes.
  • “input operation is performed simultaneously” refers to a case where there is an overlap time during which both operations are performed, although there may be a deviation from each other at the start or end of the input operation.
  • the mode switching control unit 34 can be switched only when the vehicle is stopped or when it is below a predetermined speed.
  • the mode switching control unit 34 determines whether the travel is stopped or whether the speed is equal to or less than a predetermined speed based on a detection signal of a rotational speed sensor 46 provided on the wheel bearings 7 of the wheels 1 and 2 and the like.
  • the above-mentioned “predetermined speed” may be arbitrarily determined, but is a speed that allows safe driving even when the driving mode changes, for example, a speed that is slower than a normal walking speed of a person.
  • FIG. 6 shows a control example of the mode switching control unit 34.
  • the mode switching control unit 34 monitors whether or not the first input operation means 42 is turned on (S2), and maintains the current travel mode until it is turned on (S1).
  • a mode switching preparation mode is set, and in this state, waiting for any one of the second input operation means 43 to 45 to be turned on (S3, S4).
  • the first input operation means 42 and the second input operation means 43 to 45 may be turned on simultaneously. If any of the second input operation means 43 to 45 is not turned on even after a predetermined operation waiting time elapses, a step of determining whether or not the first input operation means 42 is turned on (S2) ) And waits for the first input operation means 42 to turn on again. By the time when the operation waiting time elapses, any one of the second input operation means 43 to 45 is turned on, or the first input operation means 42 and the second input operation means 43 to 45 are turned on simultaneously. Then, the operation mode is switched through the set speed determination step (S5) (S6).
  • the switching of the operation mode (S6) is performed in the mode selected by the second input operation means 43 to 45 in this embodiment.
  • the field rotation mode is set
  • the other input operation means 44 is operated
  • the lateral movement mode is set
  • the other input operation means 45 is operated
  • the normal operation mode is set. It becomes. If the speed is equal to or higher than the set speed, the process returns to the first step S1 and waits for the first input operation means 42 to be turned on again.
  • a non-normal driving operation mode for performing a non-normal driving operation that travels in a lateral movement mode or a spot rotation mode
  • a normal driving operation mode for performing a normal driving operation that travels in a mode other than the non-normal driving mode. Since the driving mode switching means 41 is provided for switching the above by the driver's operation, the driving mode is not switched unless the driving mode switching means is operated by the driver.
  • the normal driving mode and the non-normal driving mode are extremely different from the driving mode that differs from the difference in the bending angle.Therefore, the driver's unconscious state may be caused by erroneous driving or automatic driving. Once switched, it is expected that subsequent proper operation cannot be performed.
  • the traveling mode switching means 41 as described above, the traveling mode is switched while the driver is always conscious, and safety is improved.
  • the traveling mode switching means 41 can be switched only when the traveling of the automobile is stopped or when it is below a predetermined speed. Since the driving mode is extremely different between the normal driving mode and the non-normal driving mode, even if the driver is aware, if the driving speed is switched at a high speed, proper driving may not be performed. By making it possible to switch only when the vehicle is stopped or at a low speed as described above, appropriate vehicle operation immediately after switching can be performed stably.
  • the traveling mode switching means 41 has a plurality of input operation means 42 to 45 and a mode switching control section 34, and the mode switching control section 34 has a plurality of input operation means as described above. Switching is possible only when 42 to 45 are in the input operation state at the same time, or when the second input operation means 43 to 45 are input after the first input operation means 42 is input. These two simultaneous operations are rarely unexpected. Therefore, unexpected switching between the normal driving mode and the non-normal driving mode is more reliably avoided, and the safety is further improved.
  • the input operation means 42 to 45 of the travel mode switching means 41 are provided on the joystick 21, and therefore the following advantages are obtained. That is, when there are a plurality of input operation means 42 to 45 for mode switching and these operations are performed, the time required for the input operation becomes long. However, in most cases, the driver is touching the joystick 21 as the steering input means during driving, and the mode switching input operation means 42 to 45 are provided along with the steering input means 21. The operation of the switching input operation means by the driver can be performed quickly with a few fingers or the like.
  • the input operation means 42 to 45 for mode switching are on the joystick 21 as the steering input means, it can be operated quickly, but the possibility of erroneous operation is increased. Therefore, when one of the first input operation means 42 for mode switching and the second input operation means 43 to 45 is provided away from the joystick 21, the possibility of an unexpected erroneous operation can be reduced. .
  • the joystick 21 for operating the steering mechanism 4 and driving the traveling drive mechanism 5, and the joystick 21 can input the direction and the operation amount by one operator. For this reason, the driving in the non-normal form that can be performed by the independent wheel steering and the independent driving of each driving wheel can be performed with good operability, including the in-situ rotation of FIG. 3B and the lateral movement of FIG. 3C. . Moreover, since it is based on the driver's operation with the joystick 21, unlike the case where the driving in the non-normal form is performed by the automatic driving, an appropriate driving according to the situation can be performed.
  • the joystick installation seats 23 are provided at a plurality of locations and the installation location of the joystick 21 can be changed, the joystick can be operated at the position of the joystick 21 that can be easily operated by the driver. Even when a plurality of joysticks 21 and a joystick selecting means 26 for selecting the joystick 21 to be operated from among them are provided, it is possible to select and operate a joystick at a position where it can be easily operated. If the plurality of joysticks 21 have different formats, it is possible to select and operate a desired joystick 21. In these cases, if inputs from a plurality of joysticks 21 are overlapped, driving is hindered. In this regard, the joystick selection means 26 is provided so that only the input of the selected joystick 21 is accepted, so that the operation can be performed without any trouble.
  • joysticks 21 there are a plurality of joysticks 21 and they can be installed in a plurality of locations, it is possible to select a joystick 21 that is easy to operate. Also in this case, the operation can be performed without any trouble by accepting only the input of the selected joystick 21.
  • FIGS. 7 and 8 show a second embodiment of the present invention.
  • the second embodiment is the same as the first embodiment described above with reference to FIGS. 1 to 6 except for the other particularly described items.
  • a steering wheel 27 and an accelerator pedal 28 are provided separately from the joystick 21.
  • the input selection unit 26b accepts only the input of the steering wheel 27 as a steering input in a basic state in which the operation of the selection switch 26a is not particularly performed, or during normal traveling, that is, when traveling in the normal traveling operation mode.
  • the input selection unit 26a accepts the input of the accelerator operation amount only from the accelerator pedal 28 in a state where the input of the steering wheel 27 is received.
  • the input selection unit 26b also has a function of switching to accept input from the joystick 21 and any joystick 21 or any joystick installation seat 23 by operating the selection switch 26a.
  • the steering wheel 27 may also be detachable from a steering wheel installation seat (not shown).
  • the joystick 21 it is possible to easily drive in both normal driving and non-normal driving, but during normal driving, it is easier to use the steering wheel 27 because it is used in conventional cars. By providing both the joystick 21 and the steering wheel 27, it is easy to operate both during normal travel and during non-normal travel.
  • the periphery of the driver's seat 11 may be narrowed by the unused steering wheel 27 or joystick 21. It is avoided and a wide space around the driver is obtained.
  • the removed steering wheel 27 and joystick 21 may be stored in a predetermined place in the automobile.
  • the traveling drive mechanism 5 is an in-wheel motor type.
  • the present invention is configured so that the traveling drive mechanism 5 is mounted on the frame of the vehicle body 3 (that is, the suspension It can also be applied to an automobile of a type that transmits rotation to the wheel 1 through the constant velocity joints 19 and 20 from the prime mover 6 installed on the upper side.
  • the prime mover 6 may be an electric motor or an internal combustion engine.
  • the number of wheels of the automobile is not limited to four, and may be three or five or more.
  • the drive wheels among the wheels are all driven by a travel drive mechanism including a prime mover, but the number of drive wheels may be arbitrary.
  • the front wheel or the rear wheel may be two-wheel drive, and in a three-wheeled vehicle in which the front wheel or the rear wheel is one wheel, the front wheel or the rear wheel that is the one wheel is It may be a drive wheel.

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Abstract

　３輪以上の車輪(1,2)を有し、全車輪(1,2)に独立して転舵可能な転舵機構(4)を有し、各車輪(1,2)のうちの駆動輪は、各々独立して原動機(6)を含む走行駆動機構(5)により走行駆動される。これにより、その場回転や横方向移動となる非通常走行の運転を可能となる。この前提構成の自動車において、通常走行運転モードと非通常走行運転モードとの切換を、運転者の操作によって切り換える走行モード切換手段(41)を設ける。このように構成することで、非通常走行形態と通常走行形態の間での走行形態の切り換えが、運転者が意図した状態で行えて、不測に切り換わることがない。

Description

自動車 関連出願
　本出願は、２０１１年１１月２８日出願の特願２０１１－２５８６５７の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。
　この発明は、全車輪が独立して転舵可能で、各駆動輪が独立して走行駆動可能な、電気自動車等の自動車に関する。
　電気自動車等において、全車輪が独立して転舵可能で、各駆動輪が独立して走行駆動可能なものが提案されている（例えば特許文献１）。このような自動車では、車体の中心回りに回転させるその場回転や、真横に走行させる横方向移動等の、通常の自動車では行えない特殊な非通常形態の走行が可能になる。そのため、車庫入れや駐車スペースへの移動、あるいは狭いスペースや道での方向転換が自由に行える。
特許第４５４１２０１号公報
　上記のような、その場回転や横方向移動等の非通常走行形態は、一般的な自動車で可能な直線走行や円弧状曲線走行である通常走行形態とは極度に異なる走行形態となる。そのため、運転操作の誤操作や、自動運転などによって、運転者の無意識の状態で通常走行形態と非通常走行形態との走行形態が切り換わると、曲がり角度が異なる程度の違いとは異なり、運転者の予期範囲から大きく異なる不測の車両動作となり、その後の適切な運転が行えないことが予想される。
　この発明の目的は、その場回転または横方向移動等の非通常走行形態で走行できる自動車において、非通常走行形態と通常走行形態の間での走行形態の切り換えが、運転者が意図した状態で行えて、不測に切り換わることのない自動車を提供することである。以下、この発明の概要について、実施形態を示す図面中の符号を用いて説明する。
　この発明の自動車は、３輪以上の車輪１，２を有し、全車輪に独立して転舵可能な転舵機構４を有し、前記各車輪１，２のうちの駆動輪は、各々独立して原動機６を含む走行駆動機構５により走行駆動される自動車であって、前記転舵機構４および走行駆動機構５が、各車輪１，２を車両に対して横向きとして各駆動輪を互いに同じ横方向へ転がるように回転させる横方向移動形態と、各車輪を互いに共通の円周に沿う方向に向けるか、または、複数の同心円のいずれかの円周に沿う方向に向け、各駆動輪を車体中央側から見て互いに同じ方向に回転させるその場回転形態とのいずれか一方または両方の形態を取り得る構成であり、前記横方向移動形態または前記その場回転形態で走行する非通常走行の運転を行う非通常走行運転モードと、前記非通常走行以外の形態で走行する通常走行の運転を行う通常走行運転モードとの切換を、運転者の操作によって切り換える走行モード切換手段４１を設けたものである。
　この構成によると、横方向移動形態またはその場回転形態である非通常走行形態の走行が行えるため、そのため、車庫入れや駐車スペースへの移動、あるいは狭いスペースや道での方向転換が自由に行える。この場合に、横方向移動形態またはその場回転形態で走行する非通常走行の運転を行う非通常走行運転モードと、非通常走行以外の形態で走行する通常走行の運転を行う通常走行運転モードとの切換を、運転者の操作によって切り換える走行モード切換手段４１を設けたため、走行モード切換手段を運転者が操作しなければ、走行モードが切り換わらない。通常走行形態と非通常走行形態とは、曲がり角度が異なる程度の違いとは異なる走行形態の極度に大きな違いであるため、運転操作の誤操作や、自動運転などによって、運転者の無意識の状態で切り換わると、その後の適切な運転が行えないことが予想されるが、上記のように走行モード切換手段を設けたことで、常に運転者が意識した状態で走行形態が切り換わることになり、安全性が向上する。
　この発明において、前記走行モード切換手段４１は、自動車の走行の停止時または定められた速度以下である場合のみ、切換可能としても良い。通常走行形態と上記非通常走行形態とは走行形態が極度に異なるため、運転者が意識していたとしても、走行速度が速い状態で切り換わると、適正な走行が行えない場合がある。上記のように止時または低速時のみ切換可能とすることで、切り換え直後の適切な車両動作が安定して行える。
　この発明において、前記走行モード切換手段４１は、複数の入力操作手段４２～４５と、この入力操作手段４２～４５の入力によって前記運転モードの切換を行うモード切換制御部３４とを有し、このモード切換制御部３４は、前記複数の入力操作手段４２～４５が同時に入力操作状態にあるとき、またはいずれかの入力操作手段４２～４５が入力操作された後に他の入力操作手段４２～４５が入力操作された場合のみ、切換可能としても良い。走行モード切換手段４１が操作されたときのみ走行形態の切り換えが可能とされていても、走行モード切換手段４１に不測に運転者の身体の一部や器物が当たることで、不測に走行モード切換手段４１が操作され、切り換え可能な状態となることがある。これにつき、前記走行モード切換手段４１を、複数の入力操作手段４２～４５が同時に入力操作状態にあるとき、またはいずれかの入力操作手段４２～４５が入力操作された後に他の入力操作手段４２～４５が入力操作された場合のみ、切換可能としており、これら２つの操作が不測になされることは殆どない。そのため、通常走行形態と非通常走行形態とに不測に走行形態が切り換わることが、より確実に回避され、安全性がさらに向上する。
　この発明において、前記走行モード切換手段４１が、一つまたは複数の入力操作手段４２～４５とこの入力操作手段４２～４５の入力によって前記運転モードの切換を行うモード切換制御部３４とを有し、少なくとも一つの入力操作手段４２～４５は、前記転舵機構４を運転者が操作する操舵入力手段２１，２７に付随して設けても良い。例えば、操舵入力手段２１，２７がレバー状のジョイスティックである場合に、このジョイスティックの頭部または周面等にモード切換用の入力操作手段４２～４５が設けられていても良い。モード切換用の入力操作手段４２～４５が複数ある場合、これらの複数の入力操作手段４２～４５の操作のために操作に要する時間が長くなる。しかし、運転者は、運転中は操舵入力手段２１，２７に触れている場合が殆どであり、操舵入力手段２１，２７に付随してモード切換用の入力操作手段４２～４５が設けられていると、運転者による切り換え用入力操作手段４２～４５の操作が、少しの手指等の動作で行えて、迅速に行える。
　この発明において、前記走行モード切換手段４１が、一つまたは複数の入力操作手段４２～４５とこの入力操作手段４２～４５の入力によって前記運転モードの切換を行うモード切換制御部３４とを有し、少なくとも一つの入力操作手段４２～４５は、前記転舵機構４を運転者が操作する操舵入力手段２１，２７から離して設けても良い。モード切り換え用の入力操作手段４２～４５が操舵入力手段２１，２７の近くにあると、迅速に操作できる反面、誤って操作される可能性も高まる。そのため、モード切り換え用の入力操作手段４２～４５の一つを操舵入力手段２１，２７から離して設けることで、不測の誤操作が生じる可能性を低くできる。
　この発明において、通常走行運転モードにおける前記転舵機構４および走行駆動機構５の操作を運転者が行う運転操作手段２１，２７と、前記非通常走行運転モードにおける前記転舵機構４および走行駆動機構５の操作を運転者が行う運転操作手段２１，２７とが、互いに共通であっても良い。この運転操作手段２１，２７はジョイスティックであっても良い。通常走行運転モードにおける運転操作手段２１，２７と、非通常走行運転モードにおける運転操作手段２１，２７とが互いに共通である場合、運転操作手段２１，２７の操作子の個数が少なくて済んで簡素となり、運転席における運転者周辺の余裕空間を大きく取れる。
　この発明において、通常走行運転モードにおける前記転舵機構４および走行駆動機構５の操作を運転者が行う運転操作手段２１，２７と、前記非通常走行運転モードにおける前記転舵機構４および走行駆動機構５の操作を運転者が行う運転操作手段２１，２７とを、それぞれ別個に備えていても良い。例えば、通常走行運転モードではステアリングホイール２７を、非通常走行運転モードではジョイスティック２１を用いるようにしても良い。この場合、操作子の個数が増えるが、通常走行運転モードおよび非通常走行運転モードのいずれにおいても、操作の行い易い運転操作手段で運転することができる。
　この発明において、前記走行駆動機構５の原動機６が電動モータであっても良く、この走行駆動機構５がインホイールモータ駆動装置であっても良い。走行用の原動機６が電動モータである場合、特にインホイールモータ駆動装置である場合に、全車輪独立転舵、各駆動輪独立駆動の自動車とすることが容易となる。
　請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、本発明に含まれる。
　この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の符号は、同一または相当する部分を示す。
この発明の第１実施形態に係る自動車の各部の配置を平面視で示す説明図である。 図１に制御系のブロック図を重ねて示す説明図である。 同自動車の通常走行の形態をそれぞれ平面視で示す動作説明図である。 同自動車のその場回転の形態をそれぞれ平面視で示す動作説明図である。 同自動車の横方向移動の形態をそれぞれ平面視で示す動作説明図である。 ジョイスティックの一例の斜視図である。 ジョイスティックの一例の作用説明図である。 ジョイスティック設置座の一例を示す説明図である。 同自動車におけるモード切換制御部の制御動作の流れ図である。 この発明の第２実施形態に係る自動車の各部の配置を平面視で示す説明図である。 図７に制御系のブロック図を重ねて示す説明図である。 この発明の自動車を適用できる駆動形式の他の例を平面視で示す説明図である。
　この発明の第１実施形態を図１ないし図６と共に説明する。この自動車は、電気自動車であって、前輪となる左右２つの車輪１，１と、後輪となる左右２つの車輪２，２とが設けられている。全ての車輪１，２には、いずれも独立して転舵可能な転舵機構４が設けられている。各車輪１，２は、図示の例ではいずれも駆動輪であって、各々独立して、原動機６を含む走行駆動機構５により走行駆動される。
　走行駆動機構５は、この例ではインホイールモータ駆動装置であり、車輪１，２をそれぞれ支持する車輪用軸受７と、電動モータからなる原動機６と、原動機６の出力する回転を減速して車輪用軸受７の回転側軌道輪（図示せず）に伝達する減速機８とで構成される。走行駆動機構５は、これら車輪用軸受７、原動機６、および減速機８が、共通のハウジングに設置されて、または互いに結合されて一体化されており、その一体化された走行駆動機構５が、サスペンション（図示せず）を介して、上下方向の支軸９回りに回転自在なように、車体３に設置されている。転舵機構４は、電動モータ等からなる転舵用駆動源４ａと、この転舵用駆動源４ａの回転を前記一体化された走行駆動機構５に伝達する伝達機構４ｂとでなる。伝達機構４ｂは、例えばギヤ列からなる。伝達機構４ｂは、この他にギヤとボールねじやラック・ピニオン機構等の回転・直線運動変換手段との組み合わせであっても良い。
　この自動車は、上記の全車輪１，２が独立して転舵可能な転舵機構４を備える構成、および全駆動輪１，２が各々独立して駆動可能とされた構成によって、図３Ａに示す通常走行形態と、図３Ｂ，図３Ｃにそれぞれ示すその場回転形態または横方向移動形態である非通常走行形態で移動することが可能である。
　図３Ｂのその場回転形態は、車体３の略中心を回転中心としてその場で（回転半径を略零として）回転させる移動形態である。その場回転形態は、具体的には、各車輪１，２を互いに共通の仮想の円周Ｃに沿う方向（すなわち接線方向）に向け、かつ各駆動輪である車輪１，２を、前記円周の中心Ｏ側から見て、図中に矢印で示すように互いに同じ方向に回転駆動する移動形態である。従って、左右の車輪１，１，２，２は、直進方向から互いに逆方向に転舵された状態となる。その場回転形態は、駆動輪である車輪１，２の回転方向を正逆に切り換えることで、左右いずれの方向にも回転可能とされる。
　図３Ｃの横方向移動形態は、車体３を真横、または真横に近い方向に移動させる移動形態である。横方向移動形態は、具体的には、各車輪１，２を車体３に対して横向きとして、各駆動輪となる車輪１，２を互いに同じ横方向へ転がるように回転させる形態である。直進状態から横方向移動形態への変更は、転舵機構４の構成にもよるが、この例では、単に転舵角を大きくするのではなく、同図中に前側の車輪１につき想像線で転舵途中の状態を示すように、左右の車輪１，１を互いに線対象となるように逆方向に転舵させることで車輪１，１を真横に向ける。後ろ側の車輪２，２も同様である。このように転舵させて横方向移動させる場合、各駆動輪となる車輪１，２を互いに同じ横方向へ転がるように回転させる場合、左右の車輪１，１，２，２は、互いに逆方向に回転駆動させることになる。
　図３Ａの通常走行形態は、通常の直進や、円弧状の曲線方向の走行であり、上記その場回転形態および横方向移動形態である非通常走行形態以外の走行形態である。通常走行形態では、左右の車輪１，１，２，２は、互いに同じ方向に転舵されることになる。
　図１において、運転操作系を説明する。車体３の車室３ａ内に、運転席１１および助手席１２となるシートが設けられており、運転操作系としては、操舵手段をおよびアクセル操作手段を兼ねるジョイスティック２１と、ブレーキ操作子２２とが設けられている。ブレーキ操作子２２はブレーキペダル等からなり、運転席１１の前方の床部に設けられている。
　ジョイスティック２１は、運転者が触れる一つの操作子によって、方向および操作量の両方の入力が行える入力操作手段の総称であり、レバー型に限らないが、この実施形態では、例えば図４Ａに示すレバー型のジョイスティック２１が設けられている。このジョイスティック２１は、操作子であるレバー２１ａが、中立位置となる直立状態から、全周の３６０°の任意の方向に倒れ可能であって、倒れ方向によってその方向へ自動車を走行させる操舵入力が行え、かつ倒れ量（中立位置からの倒れ角度）によって、アクセル操作量（ペダル型のアクセルの踏み込み量に相当）の入力が行える。ジョイスティック２１は、この例では、図１のように、運転席１１の前方のダッシュボード２４に、ジョイスティック設置座２３を介して設置されている。
　ジョイスティック設置座２３は、１か所であっても良いが、図示の例では複数箇所に設けられている。ジョイスティック設置座２３は、例えば、ダッシュボード２４における運転席１１の前方の左右の各１箇所および中央１か所（中央のジョイスティック設置座２３は図示せず）と、車室３ａ内の後部とに設けられている。ジョイスティック設置座２３は、この他に、車室３ａの内壁面や、運転席１１や助手席１２のシート等に設けられていても良い。
　ジョイスティック設置座２３は、ジョイスティック２１を着脱不能に設置するものであっても良いが、ジョイスティック２１が着脱可能なものであってもよい。ここで言う着脱可能とは、工具を用いることなく、装着状態と取り外し状態とに変更できる構成であることを言う。ジョイスティック設置座２３を複数設ける場合は、ジョイスティック２１を着脱可能で、かつその複数のジョイスティック設置座２３を任意に選択して同じジョイスティック２１を装着できる互換性を有するものとされる。
　ジョイスティック設置座２３をジョイスティック２１の着脱が可能なものとする場合、ジョイスティック設置座２３は、単にジョイスティック２１の支持だけを行うものであっても良く、またジョイスティック設置座２３に、配線系として、ジョイスティック２１の着脱によって接続状態と非接続状態とに切り換わる差し込み式のコネクタ２５（図５）が設けられていても良い。ジョイスティック設置座２３が単にジョイスティック２１の支持だけを行うものである場合、ジョイスティック２１は、配線された状態で設置箇所の変更を行うか、または無線等のコードレスでＥＣＵ３１（図２）と通信を行うものとされ、あるいはジョイスティック設置座２３とは別に複数のコネクタが配置されたものとされる。
　図１に示すように、ジョイスティック２１は複数設けても良く、その場合は、複数のジョイスティック２１の中から操作可能状態とするジョイスティック２１を選択するジョイスティック選択手段２６を設ける。ジョイスティック選択手段２６は、車室３ａ内のダッシュボード２４等に設けられる選択スイッチ２６ａと、図２のＥＣＵ３１に設けられて選択スイッチ２６ａの操作に従って選択されたジョイスティック２１の入力のみを受け付ける入力選択部２６ｂとで構成される。
　また、図３Ａ～図３Ｃと共に前述した各走行モードを運転者の操作によって切り換える走行モード切換手段４１（図２）が、複数の入力操作手段４２～４５と、ＥＣＵ３１に設けられたモード切換制御部３４とで構成される。前記各入力操作手段４２～４５のうち、第１の入力操作手段４２は、通常走行運転モードと非通常走行運転モードとの相互間で運転モードの切換を可能な切換準備モードとする手段であり、例えば、ジョイスティック２１の前面に設けられた操作ボタンからなる。第２～第４の入力操作手段４３～４５は、それぞれ、その場回転モード、横方向移動モード、および通常走行モードを選択する手段であり、いずれもジョイスティック２１の上端の上面に設けられた操作ボタンからなる。
　なお、前記各入力操作手段４２～４５の設置場所は、ジョイスティック２１に限らず、ダッシュボード２４の表面や、車室３ａの内壁面、各運転席１１のシート等に設けられていても良い。また、通常走行運転モードと非通常走行運転モードとの相互間で運転モードの切換の準備モードとする入力操作手段４２と、他の各入力操作手段４３～４５とを互いに離して、例えば、第１の入力操作手段４２をジョイスティック２１に設け、他の各入力操作手段４３～４５をダッシュボード２４の表面に設けても良い。
　図２と共に制御系を説明する。制御手段として、前記ＥＣＵ３１と複数のインバータ装置３９とを備える。インバータ装置３９は、前記各輪の走行駆動機構５の電動モータからなる原動機６を駆動する装置であり、バッテリ（図示せず）の直流電力を交流電力に変換するインバータ等のパワー回路部と、このパワー回路部をＥＣＵ３１の指令に従って制御する制御回路部とでなる。
　ＥＣＵ３１は、自動車の全体を統括制御，協調制御する電気制御ユニットであり、マイクロコンピータと電子回路等からなる。ＥＣＵ３１は、機能別の複数のＥＣＵからなるものであっても良く、ここではそれら複数のＥＣＵを纏めたものをＥＣＵ３１として説明する。ＥＣＵ３１には、転舵制御手段３２と、駆動制御手段３３と、前記モード切換制御部３４と、前記入力選択部２６ｂとを備える。転舵制御手段３２は、転舵操作手段の操舵方向の信号、図示の例ではジョイスティック２１で入力された操舵方向の信号を受けて、各転舵機構４の転舵用駆動源４ａへ駆動指令を与える手段である。駆動制御手段３３は、アクセル操作手段のアクセル操作量、図示の例ではジョイスティック２１で入力されるアクセル操作量の信号に従って、各輪の原動機６のインバータ装置３９へトルク指令等の駆動指令を出力する手段である。なお、アクセル操作量の信号は、加速指令、減速指令、速度維持指令となる。
　モード切換制御部３４は、走行モードを、通常走行運転モードと、その場回転モードおよび横方向移動モードである非通常走行モードとに、モード切換信号によって切り換える手段である。この例では、モード切換制御部３４は、切換機能の他に、各走行モードに応じて転舵制御手段３２および駆動制御手段３３を機能させる通常運転制御部３５および非通常運転制御部３６を有する。モード切換制御部３４と、モード切換用の入力操作手段４２～４５とで、走行モード切換手段４１が構成される。
　通常運転制御部３５は、転舵制御手段３２および駆動制御手段３３を、転舵およびアクセル操作手段であるジョイスティック２１からの操舵入力およびアクセル操作量の信号によって、通常に、つまり定められた基本動作となるように機能させる手段である。この基本動作は、操舵方向の入力に応じてその入力された方向へ転舵させる指令を転舵制御手段３２に行わせ、またアクセル操作量に応じた駆動指令を駆動制御手段３３に行わせる動作である。
　非通常運転制御部３６は、その場回転モードである時は、図３Ｂと共に前述したその場回転形態となるように転舵制御手段３２および駆動制御手段３３を制御し、横方向移動モードである時は、図３Ｃと共に前述した横方向移動形態となるように、転舵制御手段３２および駆動制御手段３３を制御する。ジョイスティック２１等の操舵手段やアクセル操作手段の入力が同じようになされても、各モード制御部３５，３６が介在することで、転舵制御手段３２および駆動制御手段３３は異なる動作を行うことになる。
　走行モード切換手段４１につき、より具体的に説明する。走行モード切換手段４１は、前述のように複数の入力操作手段４２～４５と、この入力操作手段４２～４５の入力によって運転モードの切換を行うモード切換制御部３４とを有する。このモード切換制御部３４は、前記複数の入力操作手段４２～４５のうちの複数のものが同時に入力操作状態にあるとき、またはいずれかの入力操作手段４２～４５が入力操作された後に他の入力操作手段４２～４５が入力操作された場合のみ、モード切換可能とする。この実施形態では、第１の入力操作手段４２が入力操作されて切換準備モードになっていて、他のいずれかの入力操作手段４３～４５（これらの入力操作手段４３～４５を「第２の入力操作手段」と称す）が入力操作されるか、または第１の入力操作手段４２と他のいずれかの第２の入力操作手段４３～４５とが同時に入力操作されることにより、モード切換可能となる。ここで言う「同時に入力操作される」とは、入力操作の開始時や終了時に互いのずれがあっても良いが、両方が共に操作されている重なり時間がある場合を言う。
　モード切換制御部３４は、上記の条件の他に、自動車の走行の停止時、または定められた速度以下である場合のみ、切換可能とされている。モード切換制御部３４による、走行の停止時または定められた速度以下であるかの判断は、各車輪１，２の車輪用軸受７等に設けられた回転速度センサ４６の検出信号等によって行う。上記の「定められた速度」は任意に定めれば良いが、走行モードが変わっても安全に走行が行える程度の速度であり、例えば人が通常に歩く速度よりも遅い速度とされる。
　図６は、モード切換制御部３４の制御例を示す。モード切換制御部３４は、第１の入力操作手段４２がオンになったか否かを監視し（Ｓ２）、オンになるまでは現在の走行モードを維持する（Ｓ１）。
　第１の入力操作手段４２がオンになると（Ｓ２）、モード切換準備モードとなり、この状態で第２の入力操作手段４３～４５のいずれかオンになるのを待つ（Ｓ３，Ｓ４）。第１の入力操作手段４２と第２の入力操作手段４３～４５とが同時にオンとされても良い。定められた操作待ち時間が経過しても第２の入力操作手段４３～４５のいずれかがオンにならなければ、第１の入力操作手段４２がオンになったか否かを判定するステップ（Ｓ２）よりも前に戻り、再度、第１の入力操作手段４２がオンになるのを待つ。前記操作待ち時間が経過するまでに、第２の入力操作手段４３～４５のいずれかがオンになり、または第１の入力操作手段４２と第２の入力操作手段４３～４５とが同時にオンとされると、設定速度の判定ステップ（Ｓ５）を経て、運転モードの切換を行う（Ｓ６）。
　この運転モードの切換（Ｓ６）は、この実施形態では、第２の入力操作手段４３～４５で選択されたモードに行われる。例えば、入力操作手段４３が操作されると、その場回転モードとなり、他の入力操作手段４４が操作されると横方向移動モードとなり、また他の入力操作手段４５が操作されると通常運転モードとなる。なお、設定速度以上であった場合は、最初のステップＳ１に戻り、再度、第１の入力操作手段４２がオンになるのを待つ。
　上記構成の自動車によると、図３Ｂ，図３Ｃ等に示したその場回転形態や横方向移動形態の走行が行える。そのため、車庫入れや駐車スペースへの移動、あるいは狭いスペースや路上での方向転換が自由に行える。
　この場合に、横方向移動形態またはその場回転形態で走行する非通常走行の運転を行う非通常走行運転モードと、非通常走行以外の形態で走行する通常走行の運転を行う通常走行運転モードとの切換を、運転者の操作によって切り換える走行モード切換手段４１を設けたため、走行モード切換手段を運転者が操作しなければ、走行モードが切り換わらない。通常走行形態と非通常走行形態とは、曲がり角度が異なる程度の違いとは異なる走行形態の極度に大きな違いであるため、運転操作の誤操作や、自動運転などによって、運転者の無意識の状態で切り換わると、その後の適切な運転が行えないことが予想される。しかし、上記のように走行モード切換手段４１を設けたことで、常に運転者が意識した状態で走行形態が切り換わることになり、安全性が向上する。
　走行モード切換手段４１は、自動車の走行の停止時または定められた速度以下である場合のみ、切換可能としている。通常走行形態と上記非通常走行形態とは走行形態が極度に異なるため、運転者が意識していたとしても、走行速度が速い状態で切り換わると、適正な走行が行えない場合がある。上記のように停止時または低速時のみ切換可能とすることで、切り換え直後の適切な車両動作が安定して行える。
　また、走行モード切換手段４１が操作されたときのみ走行形態の切り換えが可能とされていても、走行モード切換手段４１の操作子に不測に運転者の身体の一部や器物が当たることで、走行モード切換手段４１が操作され、切り換え可能な状態となることがある。これにつき、この実施形態では、走行モード切換手段４１は、複数の入力操作手段４２～４５とモード切換制御部３４とを有し、モード切換制御部３４は、上記のように複数の入力操作手段４２～４５が同時に入力操作状態にあるとき、または第１の入力操作手段４２が入力操作された後に第２の入力操作手段４３～４５が入力操作された場合のみ、切換可能としている。これら２つの同時操作が不測になされることは殆どない。そのため、通常走行形態と非通常走行形態とに不測に走行形態が切り換わることが、より確実に回避され、安全性がさらに向上する。
　走行モード切換手段４１の各入力操作手段４２～４５はジョイスティック２１に設けられているが、そのため次の利点が得られる。すなわち、モード切換用の複数の入力操作手段４２～４５があって、これらの複数の操作を行う場合、その入力操作に要する時間が長くなる。しかし、運転者は、運転中は操舵入力手段であるジョイスティック２１に触れている場合が殆どであり、操舵入力手段２１に付随してモード切換用の入力操作手段４２～４５が設けられていると、運転者による切り換え用入力操作手段の操作が、少しの手指等の動作で行えて、迅速に行える。
　モード切り換え用の入力操作手段４２～４５が操舵入力手段であるジョイスティック２１上にあると、迅速に操作できる反面、誤って操作される可能性も高まる。そのため、モード切り換え用の第１の入力操作手段４２と、第２の入力操作手段４３～４５のいずれか一方かをジョイスティック２１から離して設けた場合は、不測の誤操作が生じる可能性を低くできる。
　また、転舵機構４の操作および走行駆動機構５の駆動の操作を行うジョイスティック２１を有しており、ジョイスティック２１は一つの操作子によって方向および操作量の入力が行える。そのため、図３Ｂのその場回転や、図３Ｃの横方向移動等の走行を含め、各輪独立転舵、各駆動輪独立駆動により可能となる非通常形態の走行の運転が、操作性良く行える。また、ジョイスティック２１による運転者の操作によるため、非通常形態の走行を自動運転で行うものと異なり、状況に応じた適切な運転が行える。
　ジョイスティック設置座２３を複数箇所に設け、ジョイスティック２１の設置場所の変更を可能とした場合は、運転者の操作の行い易いジョイスティック２１の位置で操作することができる。ジョイスティック２１を複数有し、その中から操作可能状態とするジョイスティック２１を選択するジョイスティック選択手段２６を設けた場合も、操作が行い易い位置のジョイスティックを選択して操作することができる。複数のジョイスティック２１が形式の異なるものであると、希望の形式のジョイスティック２１を選択して操作することもできる。これらの場合に、複数のジョイスティック２１の入力が重なると、運転に支障を来す。これにつき、ジョイスティック選択手段２６を設け、選択されたジョイスティック２１の入力だけを受け付けるようにすることで、支障なく運転が行える。
　ジョイスティック２１が複数あって、複数箇所に可能に設置可能であると、操作し易いジョイスティック２１の選択が、より多くの中から行える。この場合も、選択されたジョイスティック２１の入力だけを受け付けるようにすることで、支障なく運転が行える。
　図７，図８は、この発明における第２実施形態を示す。なお、この第２実施形態は、特に説明した事項の他の構成は、図１～図６と共に前述した第１実施形態と同様である。この第２実施形態は、転舵機構４を操作する手段として、前記ジョイスティック２１とは別にステアリングホイール２７が設けられ、かつアクセルペダル２８が設けられている。入力選択部２６ｂは、選択スイッチ２６ａの操作を特に行わない基本状態の場合、通常走行時、つまり上記の通常走行運転モードで走行している場合は、操舵入力としてステアリングホイール２７の入力のみを受け付けて操舵を行い、前記その場回転形態または横方向移動形態で走行する非通常通走行モードの場合は、操舵入力としてジョイスティック２１の入力のみを受け付けて操舵を行うように、自動変更する。また、入力選択部２６ａは、ステアリングホイール２７の入力を受付ける状態では、アクセル操作量の入力は、アクセルペダル２８のみから受け付けるようにしている。
　なお、入力選択部２６ｂは、選択スイッチ２６ａの操作によって、ジョイスティック２１と任意のジョイスティック２１または任意のジョイスティック設置座２３からの入力を受け付けるように切換える機能を兼備する。ステアリングホイール２７についても、ステアリングホイール設置座（図示せず）に対して着脱可能としても良い。
　ジョイスティック２１によると、通常走行と非通常走行のいずれでも容易に運転することができるが、通常走行時はステアリングホイール２７を用いる方が、従来の自動車で慣れていることから運転が行い易い。ジョイスティック２１とステアリングホイール２７との両方を備えることで、通常走行時と非通常走行時のいずれにおいても、操作し易くできる。
　ステアリングホイール２７とジョイスティック２１を備える場合に、これらステアリングホイール２７とジョイスティック２１のいずれか一方または両方を着脱可能としてあると、使用しないステアリングホイール２７またはジョイスティック２１で運転席１１の周辺が狭くなることが回避され、運転者回りの空間が広く得られる。外したステアリングホイール２７とジョイスティック２１は、自動車内の定められた置き場所等に収納しておくようにしても良い。
　なお、上記各実施形態は、走行駆動機構５がインホイールモータ形式である場合につき説明したが、この発明は、例えば図９に示すように、走行駆動機構５が車体３のフレーム上（つまりサスペンションよりの上側）に設置された原動機６から等速ジョイント１９，２０を介して車輪１に回転伝達する形式の自動車にも適用することができる。原動機６は、電動モータであっても、内燃機関であっても良い。また、自動車の持つ車輪数は、４輪に限らず、３輪であっても、５輪以上であっても良い。各車輪のうちの駆動輪は、全て原動機を含む走行駆動機構により走行駆動される形式とするが、駆動輪の数は任意で良い。例えば、４輪の自動車において、前輪または後輪の２輪駆動であってもよく、また前輪または後輪が１輪となった３輪の自動車において、その１輪となった前輪または後輪を駆動輪としても良い。
　以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態および応用形態を説明したが、当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内のものと解釈される。
１，２…車輪
３…車体
３ａ…車室
４…転舵機構
４ａ…転舵用駆動源
５…走行駆動機構
６…原動機
７…車輪用軸受
８…減速機
１１…運転席
２１…ジョイスティック
２２…ブレーキ操作子
２３…ジョイスティック設置座
２４…ダッシュボード
２６…ジョイスティック選択手段
２６ａ…選択スイッチ
２６ｂ…入力選択部
３１…ＥＣＵ
３４…モード切換制御部
３５…通常運転制御部
３６…非通常運転制御部
４１…走行モード切換手段
４２～４５…入力操作手段
４６…回転速度センサ
Ｃ…仮想の円周
 

Claims (9)

  1. 　３輪以上の車輪を有し、全車輪に独立して転舵可能な転舵機構を有し、前記各車輪のうちの駆動輪は、各々独立して原動機を含む走行駆動機構により走行駆動される自動車であって、
    　前記転舵機構および走行駆動機構が、各車輪を車両に対して横向きとして各駆動輪を互いに同じ横方向へ転がるように回転させる横方向移動形態と、各車輪を互いに共通の円周に沿う方向に向けるか、または、複数の同心円のいずれかの円周に沿う方向に向け、各駆動輪を車体中央側から見て互いに同じ方向に回転させるその場回転形態とのいずれか一方または両方の形態を取り得る構成であり、
    　前記横方向移動形態または前記その場回転形態で走行する非通常走行の運転を行う非通常走行運転モードと、前記非通常走行以外の形態で走行する通常走行の運転を行う通常走行運転モードとの切換を、運転者の操作によって切り換える走行モード切換手段を設けた自動車。
  2. 　請求項１において、前記走行モード切換手段は、自動車の走行の停止時、または定められた速度以下である場合のみ、切換可能とする自動車。
  3. 　請求項１において、前記走行モード切換手段は、複数の入力操作手段と、この入力操作手段の入力によって前記運転モードの切換を行うモード切換制御部とを有し、このモード切換制御部は、前記複数の入力操作手段が同時に入力操作状態にあるとき、またはいずれかの入力操作手段が入力操作された後に他の入力操作手段が入力操作された場合のみ、切換可能とする自動車。
  4. 　請求項１において、前記走行モード切換手段が、一つまたは複数の入力操作手段とこの入力操作手段の入力によって前記運転モードの切換を行うモード切換制御部とを有し、少なくとも一つの入力操作手段は、前記転舵機構を運転者が操作する操舵入力手段に付随して設けた自動車。
  5. 　請求項１において、前記走行モード切換手段が、一つまたは複数の入力操作手段とこの入力操作手段の入力によって前記運転モードの切換を行うモード切換制御部とを有し、少なくとも一つの入力操作手段は、前記転舵機構を運転者が操作する操舵入力手段から離して設けた自動車。
  6. 　請求項１において、通常走行運転モードにおける前記転舵機構および走行駆動機構の操作を運転者が行う運転操作手段と、前記非通常走行運転モードにおける前記転舵機構および走行駆動機構の操作を運転者が行う運転操作手段とが、互いに共通である自動車。
  7. 　請求項１において、通常走行運転モードにおける前記転舵機構および走行駆動機構の操作を運転者が行う運転操作手段と、前記非通常走行運転モードにおける前記転舵機構および走行駆動機構の操作を運転者が行う運転操作手段とを、それぞれ別個に備えた自動車。
  8. 　請求項１において、前記走行駆動機構の原動機が電動モータである自動車。
  9. 　請求項８において、前記走行駆動機構がインホイールモータ駆動装置である自動車。
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