JP3216441B2 - 車輌用操舵装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車輌の操舵
装置に係り、更に詳細には操舵入力手段としてジョイス
ティックを有する操舵装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車輌の操舵装置に於ける操舵
入力手段としてはステアリングホイールが一般的である
が、例えば米国特許第５，０８６，８７０号公報に記載
されている如く、一端にて枢動可能に車体に支持され他
端にて車輌の運転者により枢動操作されるよう構成され
たジョイスティックを操舵入力手段とする車輌用操舵装
置が従来より既に知られている。

【０００３】一般に、ステアリングホイールの回転角度
範囲は３６０°以上であるのに対しジョイスティックの
枢動角度範囲はこれよりも遥かに小さい角度であり、操
舵輪を同一の角度操舵するに必要なジョイスティックに
対する操舵入力量はステアリングホイールの場合に比し
て遥かに小さくてよいので、ジョイスティック式の操舵
装置によれば、運転者の操舵操作の負担を大幅に軽減す
ることができ、また片手による運転が可能になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上述の如き従来
のジョイスティック式の操舵装置に於ては、ステアリン
グホイールの場合に比してジョイスティックの操作量に
対する操舵輪の実操舵角の比が遥かに大きいため、ステ
アリングホイールによる操舵に慣れた運転者が違和感や
操作性の悪さを感じたり、操舵輪の切れ過ぎに起因して
車輌の操縦安定性が悪化し易いという問題がある。また
ジョイスティックが例えば上記米国特許公報に記載され
ている如く運転席に対し左右何れかの側に設けられる場
合には、ジョイスティックを左右の手で持ち替えること
ができず、運転者によっては利き腕を使えないという点
に於ても操作性が悪い。

【０００５】本発明は、従来のジョイスティック式の操
舵装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたもので
あり、本発明が解決しようとする主要な課題は、ジョイ
スティックを有する操舵装置の操作性を従来に比して改
善することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の如き主要な課題
は、本発明によれば、（１）ジョイスティック及びステ
アリングホイールと、前記ジョイスティックの操作量を
検出する第一の操作量検出手段と、前記ステアリングホ
イールの操作量を検出する第二の操作量検出手段と、前
記ジョイスティック又はステアリングホイールの操作量
に応じて操舵輪を操舵する操舵機構と有する車輌用操舵
装置に於て、有効な操舵入力手段としてジョイスティッ
ク又はステアリングホイールを選定する切換えスイッチ
と、前記切換えスイッチにより選定された操舵入力手段
の操作量が実質的に前記操舵輪の実操舵角に対応する値
になったとき前記操舵入力手段の実際の切換えを実行す
る切換え制御手段とを有していることを特徴とする車輌
用操舵装置（請求項１の構成）、（２）所定の角度範囲
に亘り枢動可能なジョイスティックと、前記ジョイステ
ィックの操作量を検出する操作量検出手段と、前記ジョ
イスティックの操作量に応じて操舵輪を操舵する操舵機
構とを有する車輌用操舵装置に於て、前記ジョイスティ
ックは複数個設けられ、各ジョイスティックは何れかの
ジョイスティックが枢動されると他のジョイスティック
も同一の方向へ同量枢動されることにより相互に連動
し、何れのジョイスティックによっても同一の枢動操作
により前記操舵輪を同一に操舵することができるよう構
成されていることを特徴とする車輌用操舵装置（請求項
２の構成）、又はジョイスティック及びステアリングホ
イールと、前記ジョイスティックの操作量を検出する第
一の操作量検出手段と、前記ステアリングホイールの操
作量を検出する第二の操作量検出手段と、前記ジョイス
ティック又はステアリングホイールの操作量に応じて操
舵輪を操舵する操舵機構と有する車輌用操舵装置に於
て、有効な操舵入力手段としてジョイスティック又はス
テアリングホイールを選定する切換えスイッチと、前記
切換えスイッチにより選定されていない操舵入力手段を
実質的にニュートラル位置に位置決めする手段と、前記
切換えスイッチが操作された後現在まだ有効な操舵入力
手段の操作量が実質的に０になったとき前記操舵入力手
段の実際の切換えを実行する切換え制御手段とを有して
いることを特徴とする車輌用操舵装置（請求項３の構
成）によって達成される。

【０００７】

【０００８】

【作用】 上 述の（１）の構成によれば、運転者は切換え
スイッチを操作することにより有効な操舵入力手段とし
てジョイスティック又はステアリングホイールを選択す
ることができるので、ジョイスティックの操作に慣れて
いない運転者が操作性の悪さや不利不便を感じることを
回避することが可能になる。また操舵入力手段の実際の
切換えは切換えスイッチにより選定された操舵入力手段
の操作量が実質的に操舵輪の実操舵角に対応する値にな
ったときに実行されるので、操舵入力手段が切換えられ
る際のハンチングを確実に防止し操舵入力手段の切換え
を円滑に行うことが可能になる。

【０００９】また上述の（２）の構成によれば、ジョイ
スティックは複数個設けられ、各ジョイスティックは何
れかのジョイスティックが枢動されると他のジョイステ
ィックも同一の方向へ同量枢動されることにより相互に
連動し、何れのジョイスティックによっても同一の枢動
操作により操舵輪を同一に操舵することができるよう構
成されているので、運転者は必要に応じて両手で対応す
るジョイスティックを操作したり、左右の手を持ち替え
て操作するジョイスティックを切り替えたりすることが
可能になり、右利き左利きを問わず運転者は必ず利き腕
を使うことが可能になり、これにより従来に比して操舵
装置の操作性が向上し、また運転者の操舵による疲労が
減少する。

【００１０】更に上述の（３）の構成によれば、運転者
は切換えスイッチを操作することにより有効な操舵入力
手段としてジョイスティック又はステアリングホイール
を選択することができるので、ジョイスティックの操作
に慣れていない運転者が操作性の悪さや不利不便を感じ
ることを回避することが可能になる。また切換えスイッ
チにより選定されていない操舵入力手段が実質的にニュ
ートラル位置に位置決めされ、操舵入力手段の実際の切
換えは切換えスイッチが操作された後現在まだ有効な操
舵入力手段の操作量が実質的に０になったとき実行され
るので、操舵入力手段が切換えられる際のハンチングを
確実に防止し操舵入力手段の切換えを円滑に行うことが
可能になり、また切換えスイッチにより選定された操舵
入力手段の操作量と操舵輪の実操舵角に対応する値、即
ち現在まだ有効な操舵入力手段の操作量とを比較する必
要がないので、操舵入力手段の切換え制御が単純なもの
になる。

【００１１】

【実施例】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施
例について詳細に説明する。

【００１２】図１は本発明による操舵装置の第一の実施
例を示す概略構成図、図２は図１に示されたジョイステ
ィックを示す斜視図である。

【００１３】図１に於て、１０はラックアンドピニオン
式ステアリング装置を示しており、１２Ｌ及び１２Ｒは
それぞれ操舵輪としての左右の前輪を示している。ステ
アリング装置１０は従来より周知の一般的な構造のもの
であり、車輌横方向に延在する図には示されていないラ
ックバーを往復動可能に支持するラックバーハウジング
１４と、ラックバーと噛合する示されていないピニオン
を回転可能に支持しラックバーハウジング１４と一体的
に構成されたピニオンハウジング１６とを有している。

【００１４】ラックバーの両端には図には示されていな
いボールジョイントによりそれぞれタイロッド１８Ｌ及
び１８Ｒの内端が枢着されており、タイロッド１８Ｌ及
び１８Ｒの外端は図には示されていないボールジョイン
トによりそれぞれ左前輪１２Ｌ及び右前輪１２Ｒのナッ
クルアームに枢着されている。またピニオンには操舵用
モータ２０のシャフト２２が一体的に連結されている。
モータ２０は運転者によるジョイスティック２４又はス
テアリングホイール４２の操作量に応じて電子制御装置
２６により制御されるようになっており、従って電子制
御装置よりの指令信号に応じて回転角が正確に制御され
るようステッピングモータの如きモータであることが好
ましい。

【００１５】図２には詳細に示されていないが、ジョイ
スティック２４はそれが左右方向に枢動されるとステア
リングシャフト２８がこれと一体的に回転するが、ジョ
イスティックが前後方向に枢動されてもステアリングシ
ャフトが前後方向に移動しないようステアリングシャフ
トに枢着されている。ステアリングシャフト２８には操
舵角センサ３０及び反力付加装置３２が設けられてい
る。操舵角センサ３０はステアリングシャフト２８の回
転角を検出することによりジョイスティック２４の操作
量θjsを検出し、反力付加装置３２は電磁力又はばね力
及び電磁力によりジョイスティック２４の回転方向とは
反対方向の操舵反力トルクＴjsをステアリングシャフト
２８に与えるようになっている。

【００１６】特に図示の実施例に於ては、ジョイスティ
ック２４は一体のストッパアーム３４を有し、図には示
されていないがストッパアーム３４の先端にはスロット
ルバルブ駆動用リンクに接続されたケーブルが連結され
ている。ストッパアームの左右両側にはメカニカルスト
ッパ３６Ｌ及び３６Ｒが設けられており、ジョイスティ
ックの左右方向の枢動角度がメカニカルストッパにより
所定の範囲（θml〜θmr）に制限されるようになってい
る。後述の如く、ジョイスティック２４が左右方向に枢
動されると左前輪１２Ｌ及び右前輪１２Ｒがそれぞれ左
切り方向及び右切り方向へ操舵され、ジョイスティック
が前後方向に枢動されるとそれぞれ車輌の減速及び加速
が行われるようになっている。

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】またこの第一の実施例に於ては、運転者に
より操作され有効な操舵入力手段としてジョイスティッ
ク２４又はステアリングホイール４２を選定するための
切換えスイッチ４４が設けられており、このスイッチが
オフ状態にあるときにはステアリングホイールが有効な
操舵入力手段として選定されるようになっている。図４
に示されている如く、ステアリングホイール４２は通常
の車輌と同様運転席の前方の位置に設けられ、ジョイス
ティック２４はステアリングホイールの操作が阻害され
ることがないようセンタコンソール４５の位置に設けら
れているが、ジョイスティックはステアリングホイール
より隔置された位置にてその右側又は左側に設けられて
もよい。

【００２５】図３に示されている如く、ステアリングホ
イール４２と一体的に連結されたステアリングシャフト
４６には操舵角センサ４８及び反力付加モータ５０が設
けられている。操舵角センサ４８はステアリングシャフ
ト４６の回転角を検出することによりステアリングホイ
ール４２の操作量θswを検出し、反力付加モータ５０は
ステアリングホイール４２の回転方向とは反対方向の操
舵反力トルクＴswをステアリングシャフト４６に与える
ようになっている。

【００２６】また図４に示されている如く、インストル
メントパネル５２には車速メータ５４やタコメータ５６
に加えて現在有効な操舵入力手段がそれぞれステアリン
グホイール４０及びジョイスティック２４であることを
示すステアリングホイールランプ５８及びジョイスティ
ックランプ６０と、切換えスイッチ４４が操作されたが
操舵入力手段の実際の切換えが完了していないことを示
す赤ランプ６２と、操舵入力手段の切換えは完了したが
選定されていない操舵入力手段がそのニュートラル位置
へ戻される過程にあることを示す緑ランプ６４と、操舵
入力手段の切換え過程に於て選定された操舵入力手段の
操作量と他方のまだ有効な操舵入力手段の操作量との差
をアナログ式に示す偏差表示ランプ６６とが設けられて
いる。電子制御装置２６には操舵角センサ３０より右切
り方向を正としてジョイスティック２４の操作量θjsを
示す信号が入力され、車速センサ３８より車速Ｖを示す
信号が入力され、タイロッド１８Ｒに設けられた軸力セ
ンサ４０よりラックバーに作用する軸力Ｆを示す信号が
入力され、操舵角センサ４８よりステアリングホイール
４２の操作量θswを示す信号が入力されるようになって
いる。図１には詳細に示されていないが、電子制御装置
２６はＣＰＵとＲＡＭとＲＯＭと入出力ポート装置とを
有するマイクロコンピュータと、駆動回路とを有し、Ｒ
ＯＭは図５、図６に示されたフローチャート及び図７〜
図１０に示されたグラフに対応するマップを記憶してい
る。

【００２７】次に図５及び図６に示されたフローチャー
ト及び図７〜図１０に示されたグラフを参照して図示の
第一の実施例の作動について説明する。尚このフローチ
ャートによる制御は図には示されていないイグニッショ
ンスイッチの閉成により開始され、イグニッションスイ
ッチの開成により終了する。また図５及び図６に示され
たフローチャートに於てＳＷ及びＪＳはそれぞれステア
リングホイール及びジョイスティックを意味するもので
ある。

【００２８】まずステップ１００に於てはステアリング
ホイールランプ５８が点灯され、ステップ１１０於ては
車速Ｖ、ステアリングホイール４２の操作量θsw、ジョ
イスティック２４の操作量θjsを示す信号の読込みが行
われ、ステップ１２０に於ては切換えスイッチ４４がオ
ン状態にあるか否かの判別が行われ、肯定判別即ち運転
者により有効な操舵入力手段としてジョイスティックを
選択する旨の意思表示が行われたときにはステップ２０
０へ進み、否定判別が行われたときにはステップ１３０
へ進む。

【００２９】ステップ１３０に於ては赤ランプ６２が消
灯され、ステップ１４０に於ては図９に示されたグラフ
に対応するマップより操舵用モータ２０の回転角δswが
演算され、ステップ１５０に於ては回転角δswに対応す
る制御信号が操舵用モータ２０へ出力されることにより
操舵用モータが駆動され、これにより左右の前輪がステ
アリングホイール４２の操作量θswに対応する切れ角に
制御される。ステップ１６０に於ては軸力センサ４０に
より検出されたラックバーに作用する軸力Ｆを示す信号
が読込まれると共に、図１０に示されたグラフに対応す
るマップより反力トルクＴswが演算され、反力付加モー
タ５０へ反力トルクＴswに対応する制御信号が出力され
ることによりステアリングホイール４２に反力トルクＴ
swに対応する反力トルクが与えられる。

【００３０】ステップ１７０に於てはジョイスティック
２４の操作量θjsの絶対値が小さい正の定数α未満であ
るか否かの判別、即ちジョイスティックが実質的にニュ
ートラル位置にあるか否かの判別が行われ、否定判別が
行われたときにはステップ１８０に於てジョイスティッ
クの反力付加装置３２へ制御信号が出力されることによ
りジョイスティックがそのニュートラル位置へ向けて微
小角駆動され、肯定判別が行われたときにはステップ１
９０に於て緑ランプ６４が消灯される。

【００３１】ステップ２００に於ては赤ランプ６２が点
灯され、ステップ２１０に於ては図８に示されたグラフ
に対応するマップより反力トルクＴjsが演算され、反力
付加装置３２によりジョイスティック２４に反力トルク
Ｔjsに対応する反力トルクが与えられる。ステップ２２
０に於てはそれぞれ図９及び図７に示されたグラフに対
応するマップより操舵用モータ２０の回転角δsw及びδ
jsが演算され、ステップ２３０に於ては回転角δswに対
応する制御信号が操舵用モータ２０へ出力されることに
より操舵用モータが駆動され、これにより左右の前輪が
ステアリングホイールの操作量θswに対応する切れ角に
制御される。

【００３２】ステップ２４０に於ては図１０に示された
グラフに対応するマップより反力トルクＴswが演算さ
れ、反力付加モータ５０によりステアリングホイール４
２に反力トルクＴswに対応する反力トルクが与えられ、
ステップ２５０に於てはステップ２２０に於て演算され
たモータ回転角の差δjs−δswが演算されると共にその
差の大きさが偏差表示ランプ６６に表示され、これによ
りジョイスティック２４の操作量θjsをステアリングホ
イール４２の操作量θswと一致させるためにジョイステ
ィックを何れの方向へどれ程操作すべきかが運転者に示
される。

【００３３】ステップ２６０に於てはモータ回転角の差
δjs−δswの絶対値が微小な正の定数ε未満であるか否
かの判別、即ちジョイスティック２４の操作量θjsがス
テアリングホイール４２の操作量θswと実質的に同一に
なったか否かの判別が行われ、否定判別が行われたとき
にはステップ１１０へ戻り、肯定判別が行われたときに
はステップ２７０に於て赤ランプ６２が消灯されると共
に緑ランプ６４が点灯され、ステップ２８０に於てステ
アリングホイールランプ５８が消灯されると共にジョイ
スティックランプ６０が点灯され、これにより有効な操
舵入力手段がジョイスティック２４に切換えられること
が運転者に示され、しかる後ステップ２９０へ進む。

【００３４】ステップ２９０於ては車速Ｖ、ステアリン
グホイール４２の操作量θsw、ジョイスティック２４の
操作量θjsを示す信号の読込みが行われ、ステップ３０
０に於ては切換えスイッチ４４がオフ状態にあるか否か
の判別が行われ、肯定判別即ち運転者により有効な操舵
入力手段としてステアリングホイールを選択する旨の意
思表示が行われたときにはステップ３８０へ進み、否定
判別が行われたときにはステップ３１０へ進む。

【００３５】ステップ３１０に於ては赤ランプ６２が消
灯され、ステップ３２０に於ては図７に示されたグラフ
に対応するマップより操舵用モータ２０の回転角δjsが
演算され、ステップ３３０に於ては回転角δjsに対応す
る制御信号が操舵用モータ２０へ出力されることにより
操舵用モータが駆動され、これにより左右の前輪がジョ
イスティック２４の操作量θjsに対応する切れ角に制御
される。ステップ３４０に於ては軸力センサ４０により
検出されたラックバーに作用する軸力Ｆを示す信号が読
込まれると共に、図８に示されたグラフに対応するマッ
プより反力トルクＴjsが演算され、反力付加装置３２へ
反力トルクＴjsに対応する制御信号が出力されることに
よりジョイスティック２４に反力トルクＴjsに対応する
反力トルクが与えられる。

【００３６】ステップ３５０に於てはステアリングホイ
ール４２の操作量θswの絶対値が小さい正の定数β未満
であるか否かの判別、即ちステアリングホイールが実質
的にニュートラル位置にあるか否かの判別が行われ、否
定判別が行われたときにはステップ３６０に於てステア
リングホイールの反力付加モータ５０へ制御信号が出力
されることによりステアリングホイールがそのニュート
ラル位置へ向けて微小角駆動され、肯定判別が行われた
ときにはステップ３７０に於て緑ランプ６４が消灯され
る。

【００３７】ステップ３８０に於ては赤ランプ６２が点
灯され、ステップ３９０に於ては図１０に示されたグラ
フに対応するマップより反力トルクＴswが演算され、反
力付加モータ５０によりステアリングホイール４２に反
力トルクＴswに対応する反力トルクが与えられる。ステ
ップ４００に於てはそれぞれ図９及び図７に示されたグ
ラフに対応するマップより操舵用モータ２０の回転角δ
sw及びδjsが演算され、ステップ４１０に於ては回転角
δjsに対応する制御信号が操舵用モータ２０へ出力され
ることにより操舵用モータが駆動され、これにより左右
の前輪がジョイスティックの操作量θjsに対応する切れ
角に制御される。

【００３８】ステップ４２０に於ては図８に示されたグ
ラフに対応するマップより反力トルクＴjsが演算され、
反力付加装置３２によりジョイスティック２４に反力ト
ルクＴjsに対応する反力トルクが与えられ、ステップ４
３０に於てはステップ４００に於て演算されたモータ回
転角の差δsw−δjsが演算されると共にその差の大きさ
が偏差表示ランプ６６に表示され、これによりステアリ
ングホイール４２の操作量θjsをジョイスティック２４
の操作量θswと一致させるためにステアリングホイール
を何れの方向へどれ程操作すべきかが運転者に示され
る。

【００３９】ステップ４４０に於てはモータ回転角の差
δsw−δjsの絶対値が微小な正の定数ε未満であるか否
かの判別、即ちステアリングホイール４２の操作量θsw
がジョイスティック２４の操作量θjsと実質的に同一に
なったか否かの判別が行われ、否定判別が行われたとき
にはステップ２９０へ戻り、肯定判別が行われたときに
はステップ４５０に於て赤ランプ６２が消灯されると共
に緑ランプ６４が点灯され、ステップ４６０に於てジョ
イスティックランプ６０が消灯されると共にステアリン
グホイールランプ５８が点灯され、これにより有効な操
舵入力手段がステアリングホイール４２に切換えられる
ことが運転者に示され、しかる後ステップ１１０へ戻
る。

【００４０】かくして第一の実施例によれば、運転者は
必要に応じて切換えスイッチ４４を操作することにより
ステアリングホイール４２及びジョイスティック２４の
何れをも有効な操舵入力手段として択一的に選択するこ
とができるので、ジョイスティックの操作に慣れていな
い運転者も操舵装置の操作性の悪さや不利不便を感じる
ことなく車輌を運転することができ、またジョイスティ
ックの操作に慣れている運転者も自らの疲労度合や車輌
の走行状況に応じて操舵入力手段を自由に使い分けるこ
とができる。

【００４１】また運転者が切換えスイッチ４４を操作し
ステップ１２０又は３００に於て肯定判別が行われて
も、ステップ２２０〜２６０又はステップ４００〜４４
０が実行されることにより、選定された操舵入力手段の
操作量が現在まだ有効な他方の操舵入力手段の操作量と
実質的に一致するまで実際の操舵入力手段の切換えは行
われないので、操舵入力手段の切換えに起因する操舵の
ハンチングを確実に防止し、これにより操舵入力手段の
切換え時に車輌が不自然な挙動を示すことを確実に防止
することができる。

【００４２】またこの実施例によれば、操舵入力手段の
切換え完了後にそれまで有効であった操舵入力手段が徐
々にニュートラル位置へ戻されるので、無効になった操
舵入力手段が急激にニュートラル位置へ戻されることに
より運転者に運転上の支障が及ぼされることを確実に防
止することができ、また有効ではない操舵入力手段が不
用意に操作されてもその操作は操舵輪の実際の操舵に反
映しないので、ジョイスティック及びステアリングホイ
ールの何れもが有効である操舵装置の場合に比して車輌
の走行上の安全性を向上させることができる。またこの
実施例によれば、ステップ２２０及び４００に於て操舵
用モータ２０の回転角δjsが図７に示されたグラフに対
応するマップより演算され、これによりジョイスティッ
ク２４の操作量θjsに対する左右前輪の実操舵角の比が
小さくなるよう回転角δjsが制御されるので、低車速域
に於ける良好な操舵の感度を維持して車庫入れや幅寄せ
時の良好な操縦性を確保すると共に、高車速域に於ける
操舵の感度を低減して操舵輪の切り過ぎを防止し微妙な
操舵を行うことができる。また図７に示されている如く
ジョイスティック２４自体の最大枢動角度は車速Ｖに拘
らず一定（θml、θmr）であるが、枢動角度θjsに対す
るモータの回転角度δjsの比が車速が高いほど小さくな
ることから、図１１に示されている如く左右前輪の最大
実操舵角φは車速の増大につれて小さくなるので、メカ
ニカルストッパ３６Ｌ及び３６Ｒを車速に応じて移動さ
せなくても高速走行時の過剰操舵を確実に防止すること
ができ、このことによっても高車速域に於ける車輌の操
縦安定性を向上させることができる。

【００４３】尚この第一の実施例のステップ２６０及び
４４０に於ける判別、即ちジョイスティック２４の操作
量θjs及びステアリングホイール４２の操作量θswが相
互に実質的に同一になったか否かの判別の基準値εは正
の定数であるが、操舵入力手段の切換え時に操作量θjs
及びθswが相違することに起因する車輌の不自然な挙動
は車速が高くなるほど大きくなるので、基準値εは車速
Ｖの増大につれて小さくなるよう設定され、これにより
操舵入力手段の切換え時の車輌の走行上の安全性が更に
一層向上されてもよい。

【００４４】図１２及び図１３はそれぞれ本発明による
操舵装置の第二及び第三の実施例を示す概略構成図であ
る。尚これらの図に於て、図１に示された部分に対応す
る部分には図１に於て付された符号と同一の符号であっ
て左右を意味するＬ及びＲの記号を有する符号が付され
ている。

【００４５】図１２に示された第二の実施例に於ては、
運転席７０の背もたれ７２には左右一対のアームレスト
７４Ｌ及び７４Ｒの後端が枢支されており、これらのア
ームレストの前端にそれぞれ左右一対のジョイスティッ
ク２４Ｌ及び２４Ｒが設けられている。また図１３に示
された第三の実施例に於ては、インストルメントパネル
５２の下方のダッシュボード７６には実質的にＴ形をな
すジョイスティック支持部材７８が固定されており、支
持部材７８の左右方向に延在するアーム部の先端に左右
一対のジョイスティック２４Ｌ及び２４Ｒが設けられて
いる。

【００４６】また第二の実施例に於ては、図１４及び図
１５に示されている如く、ジョイスティック２４Ｌ及び
２４Ｒはボールジョイント式に枢支されており、操舵用
プッシュプルケーブル８０及び加減速用プッシュプルケ
ーブル８２がそれぞれ複数個のプーリ８４及び８６に巻
掛けられており、これらはアームレスト７４Ｌ、７４Ｒ
及び背もたれ７２内に配設されている。プッシュプルケ
ーブル８０及び８２は前開きの二重のコの字形に延在
し、プッシュプルケーブル８０の前端の左右方向に延在
する部分にてジョイスティック２４Ｌ及び２４Ｒのスト
ッパアーム３４Ｌ及び３４Ｒの先端に連結され、プッシ
ュプルケーブル８２の内側の前後方向に延在する部分に
てストッパアーム３４Ｌ及び３４Ｒの先端に連結され、
これによりジョイスティック２４Ｌ及び２４Ｌは左右方
向及び前後方向の枢動に関し相互に連動し、互いに同一
の方向に同量枢動するようになっている。

【００４７】プッシュプルケーブル８０にはその往復動
距離を検出することによりジョイスティック２４Ｌ及び
２４Ｒの左右方向の枢動操作量θjsを検出するスライダ
ックの如き操作量検出センサ８６と、プッシュプルケー
ブル８０にその往復動方向とは反対方向の反力を電磁力
又はばね力及び電磁力により与える反力付加装置８８と
が設けられている。同様にプッシュプルケーブル８２に
はその往復動距離を検出することにより一対のジョイス
ティックの前後方向の枢動操作量Ａjsを検出する操作量
検出センサ９０と、プッシュプルケーブル８２にその往
復動方向とは反対方向の反力を与える反力付加装置９２
とが設けられている。

【００４８】図には示されていないが、操作量検出セン
サ８６により検出されたジョイスティック２４Ｌ若しく
は２４Ｒの左右方向の操作量θjsを示す信号は電子制御
装置２６と同様の操舵用電子制御装置へ出力され、これ
により左右の前輪が操作量θjsに応じて操舵されるよう
になっている。また操作量検出センサ９０により検出さ
れた操作量Ａjsを示す信号はエンジン制御装置へ出力さ
れ、これにより操作量Ａjsに応じてエンジンの出力が増
減され車輌の加減速が行われるようになっている。

【００４９】尚図には示されていないが、第三の実施例
に於てはプッシュプルケーブル８０及び８２はジョイス
ティック支持部材７８の左右方向に延在するアーム部内
に実質的に長方形をなすよう配設されている点を除き、
第二の実施例と同様に構成され、これにより左右一対の
ジョイスティック２４Ｌ及び２４Ｒが相互に連動するよ
うになっている。

【００５０】これら第二及び第三の実施例によれば、運
転席に左右一対のジョイスティック２４Ｌ及び２４Ｒが
設けられており、二つのジョイスティックは一方のジョ
イスティックが枢動されると他方のジョイスティックも
同一の方向へ同量枢動されることにより相互に連動する
ようになっているので、運転者は必要に応じて両手で対
応するジョイスティックを操作したり、片手運転時に左
右の手を容易に持替えたりすることができ、また片手運
転時にも必ず利腕を使用することができる。

【００５１】尚上述の実施例に於けるジョイスティック
２４Ｌ及び２４Ｒの連動はプッシュプルケーブル８０及
び８２により達成されるようになっているが、リンク機
構や歯車列等により達成されてもよい。またジョイステ
ィックは三つ以上設けられてもよい。

【００５２】図１６及び図１７はそれぞれ前述の第一の
実施例の修正例として構成された本発明による操舵装置
の第四の実施例の制御フローの一部及び残りの部分を示
すフローチャートである。尚図１６及び図１７に於てそ
れぞれ図５及び図６に示されたステップに対応するステ
ップには図５及び図６に於て付されたステップ番号と同
一のステップ番号が付されている。また図には示されて
いないが、この実施例の操舵装置の構成は図４に示され
た偏差表示ランプ６６が不要である点を除き、第一の実
施例の構成と同一である。

【００５３】この実施例のステップ２２０に於ては回転
角δjsは演算されず、図９に示されたグラフに対応する
マップより操舵用モータ２０の回転角δswのみが演算さ
れる。またステップ２５５に於てはステアリングホイー
ル４２の操作量θswの絶対値が基準値θs1（微小な正の
定数）未満であるか否かの判別、即ちステアリングホイ
ールが実質的にニュートラル位置にあるか否かの判別が
行われ、肯定判別が行われたときにはステップ２５５に
於て例えばステアリングホイール４２の操作量θswが微
分されることによりステアリングホイールの操舵速度θ
swd が演算されると共に、操舵速度θswd の絶対値が基
準値θs2（微小な正の定数）未満であるか否かの判別、
即ちステアリングホイール４２が実質的に操作されてい
ないか否かの判別が行われ、肯定判別が行われたときに
はステップ２７０へ進む。またステップ２５５又は２６
５に於て否定判別が行われたときにはステップ１１０へ
戻る。

【００５４】同様にこの実施例のステップ４００に於て
は回転角δswは演算されず、図７に示されたグラフに対
応するマップより操舵用モータ２０の回転角δjsのみが
演算される。またステップ４３５に於てはジョイスティ
ック２４の操作量θjsの絶対値が基準値θj1（微小な正
の定数）未満であるか否かの判別、即ちジョイスティッ
クが実質的にニュートラル位置にあるか否かの判別が行
われ、肯定判別が行われたときにはステップ４４５に於
て例えばジョイスティック２４の操作量θjsが微分され
ることによりジョイスティックの操舵速度θjsd が演算
されると共に、操舵速度θjsd の絶対値が基準値θj2
（微小な正の定数）未満であるか否かの判別、即ちジョ
イスティック２４が実質的に操作されていないか否かの
判別が行われ、肯定判別が行われたときにはステップ４
５０へ進む。またステップ４３５又は４４５に於て否定
判別が行われたときにはステップ２９０へ戻る。

【００５５】かくして第四の実施例によれば、第一の実
施例と同様、運転者は必要に応じて切換えスイッチ４４
を操作することによりステアリングホイール４２及びジ
ョイスティック２４の何れをも有効な操舵入力手段とし
て択一的に選択することができるので、ジョイスティッ
クの操作に慣れていない運転者も操舵装置の操作性の悪
さや不利不便を感じることなく車輌を運転することがで
き、またジョイスティックの操作に慣れている運転者も
自らの疲労度合や車輌の走行状況に応じて操舵入力手段
を自由に使い分けることができる。

【００５６】また第四の実施例によれば、運転者が切換
えスイッチ４４を操作した後現在まだ有効な操舵入力手
段が実質的にニュートラル位置に位置決めされ車輌が実
質的に直進走行状態になれば自動的に操舵入力手段の切
換えが行われ、従って第一の実施例の場合の如く選定さ
れた操舵入力手段の操作量を現在まだ有効な操舵入力手
段の操作量に合わせる必要がないので、第一の実施例の
場合に比して車輌の走行中に於ける操舵入力手段の切換
えを容易に行うことができる。

【００５７】また選定されていない操舵入力手段につい
てステップ１７０〜１９０又はステップ３５０〜３７０
が実行されることにより、選定されていない操舵入力手
段が実質的にニュートラル位置に制御され、また運転者
が切換えスイッチ４４を操作しステップ１２０又は３０
０に於て肯定判別が行われても、ステップ２２０〜２６
５又はステップ４００〜４４５が実行されることによ
り、現在まだ有効な操舵入力手段が実質的にニュートラ
ル位置に位置決めされるまで実際の操舵入力手段の切換
えは行われないので、操舵入力手段の切換えに起因する
操舵のハンチングを確実に防止し、これにより操舵入力
手段の切換え時に車輌が不自然な挙動を示すことを確実
に防止することができ、また操舵入力手段の切換えによ
りステアリングホイール４２及びジョイスティック２４
のニュートラル位置にずれが生じることを防止すること
ができる。

【００５８】またステアリングホイール４２については
ステップ２５５の判別に加えてステップ２６５の判別が
行われ、ジョイスティック２４についてはステップ４３
５の判別に加えてステップ４４５の判別が実行されるこ
とにより、ステアリングホイールやジョイスティックが
ニュートラル位置にあるだけでなく、これらの操舵速度
が実質的に０である場合にのみ操舵入力手段の切換えが
行われるので、ステアリングホイールやジョイスティッ
クがニュートラル位置にあれば操舵入力手段の切換えが
行われる構成の場合に比して、操舵入力手段の切換えに
よりステアリングホイール及びジョイスティックのニュ
ートラル位置にずれが生じる虞れを更に一層低減するこ
とができる。

【００５９】更にこの第四の実施例に於ても、操舵入力
手段の切換え完了後にそれまで有効であった操舵入力手
段が徐々にニュートラル位置へ戻されるので、無効にな
った操舵入力手段が急激にニュートラル位置へ戻される
ことにより運転者に運転上の支障が及ぼされることを確
実に防止することができ、また有効ではない操舵入力手
段が不用意に操作されてもその操作は操舵輪の実際の操
舵に反映しないので、ジョイスティック及びステアリン
グホイールの何れもが有効である操舵装置の場合に比し
て車輌の走行上の安全性を向上させることができる。

【００６０】尚この第四の実施例に於ても、ステップ２
５５及び２６５に於ける判別、即ちステアリングホイー
ル４２が実質的に車輌の直進走行位置にあるか否かの判
別の基準値θs1及びθs2は微小な正の定数であり、ステ
ップ４３５及び４４５に於ける判別、即ちジョイスティ
ック２４が実質的に車輌の直進走行位置にあるか否かの
判別の基準値θj1及びθj2は正の定数であるが、操舵入
力手段の切換え時に操作量θjs及びθswが相違すること
に起因する車輌の不自然な挙動は車速が高くなるほど大
きくなるので、これらの基準値は車速Ｖの増大につれて
小さくなるよう設定され、これにより操舵入力手段の切
換え時の車輌の走行上の安全性が更に一層向上されても
よい。

【００６１】以上に於ては本発明を特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施
例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

【００６２】例えば上述の各実施例に於ては、ジョイス
ティックの操作により操舵に加えてアクセル操作をも行
い得るようになっているが、例えばジョイスティックに
制動レバー又は制動ノブを設けることによりジョイステ
ィックの操作によって制動をも行い得るよう構成されて
もよく、またジョイスティックは車輌の左右方向にのみ
枢動可能であり、これにより操舵操作のみを行い得るよ
う構成されてもよい。特に第一乃至第四の実施例に於て
ジョイスティックがその操作によって制動をも行い得る
よう構成されると、運転者が何らかの理由により運転不
能の緊急事態になっても他の乗員が補助席側又は後部座
席側よりジョイスティックを操作し、確実に緊急事態の
退避行動をとることができる。

【００６３】また上述の第一及び第四の実施例に於て
は、車輌の走行開始時にはステアリングホイール４２が
有効な操舵入力手段として自動的に選定されるようにな
っているが、走行開始時に自動的に選定される操舵入力
手段はジョイスティック２４であってもよく、また車輌
の走行開始時に自動的に選定される操舵入力手段を運転
者により操作されるスイッチにより選択し得るよう構成
されてもよい。

【００６４】

【００６５】

【００６６】

【発明の効果】 以上の説明より明らかである如く、 請求
項１及び３の構成によれば、運転者は切換えスイッチを
操作することにより有効な操舵入力手段としてジョイス
ティック及びステアリングホイールの何れをも択一的に
選択することができるので、ジョイスティックの操作に
慣れていない運転者が操作性の悪さや不利不便を感じる
ことを確実に回避することができる。

【００６７】特に請求項１の構成によれば、操舵入力手
段の実際の切換えは切換えスイッチにより選定された操
舵入力手段の操作量が実質的に操舵輪の実操舵角に対応
する値になったときに実行されるので、操舵入力手段が
切換えられる際のハンチングを確実に防止して操舵入力
手段の切換えを円滑に行うことができ、これにより操舵
入力手段の切換えに伴なう操縦性の悪化を確実に防止す
ることができる。

【００６８】また操舵入力手段の実際の切換えは選定さ
れた操舵入力手段の操作量が実質的に操舵輪の実操舵角
に対応する値になったときに実行されるので、例えば請
求項３の構成の場合の如く実際の切換えが車輌が実質的
に直進走行状態にあるときにのみ行われる構造の場合に
比して、操舵入力手段の切換えを必要に応じて随意に行
うことができる。

【００６９】また請求項２の構成によれば、ジョイステ
ィックは複数個設けられ、各ジョイスティックは何れか
のジョイスティックが枢動されると他のジョイスティッ
クも同一の方向へ同量枢動されることにより相互に連動
し、何れのジョイスティックによっても同一の枢動操作
により操舵輪を同一に操舵することができるよう構成さ
れているので、運転者は必要に応じて両手で対応するジ
ョイスティックを操作したり、左右の手を持ち替えて操
作するジョイスティックを切り替えたりすることがで
き、また右利き左利きを問わず必ず利き腕を使うことが
でき、これにより従来に比して操舵装置の操作性を向上
させ、運転者の操舵による疲労を軽減し、左右の手を持
ち替えに伴なう操縦性の悪化を確実に防止することがで
きる。

【００７０】更に請求項３の構成によれば、切換えスイ
ッチにより選定されていない操舵入力手段が実質的にニ
ュートラル位置に位置決めされ、操舵入力手段の実際の
切換えは切換えスイッチが操作された後現在まだ有効な
操舵入力手段の操作量が実質的に０になったとき実行さ
れるので、操舵入力手段が切換えられる際のハンチング
を確実に防止し操舵入力手段の切換えを円滑に行うこと
ができ、また例えば請求項１の構成の場合の如く切換え
スイッチにより選定された操舵入力手段の操作量と操舵
輪の実操舵角に対応する値、即ち現在まだ有効な操舵入
力手段の操作量とを比較する必要がないので、操舵入力
手段の切換え制御を単純なものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による操舵装置の第一の実施例を示す概
略構成図である。

【図２】図１に示されたジョイスティックを示す斜視図
である。

【図３】図１に示されたステアリングホイールを示す斜
視図である。

【図４】ステアリングホイール等の配置状態を示す説明
図である。

【図５】第一の実施例の制御フローの一部を示すフロー
チャートである。

【図６】第一の実施例の制御フローの残りの部分を示す
フローチャートである。

【図７】ジョイスティックの操作量θjsとこれに対応す
る操舵用モータの回転角δjsとの間の関係の一例を示す
グラフである。

【図８】軸力Ｆとジョイスティックに対する操舵反力ト
ルクＴjsとの間の関係の一例を示すグラフである。

【図９】ステアリングホイールの操作量θswとこれに対
応する操舵用モータの回転角δswとの間の関係の一例を
示すグラフである。

【図１０】軸力Ｆとステアリングホイールに対する操舵
反力トルクＴswとの間の関係の一例を示すグラフであ
る。

【図１１】車速Ｖと左右前輪の最大実操舵角φの絶対値
との間の関係を示すグラフである。

【図１２】本発明による操舵装置の第二の実施例を示す
概略構成図である。

【図１３】本発明による操舵装置の第三の実施例を示す
概略構成図である。

【図１４】第二及び第三の実施例に於ける左右のジョイ
スティックの操舵操作の連動機構を示す概略構成図であ
る。

【図１５】第二及び第三の実施例に於ける左右のジョイ
スティックの加減速操作の連動機構を示す概略構成図で
ある。

【図１６】本発明による操舵装置の第四の実施例の制御
フローの一部を示すフローチャートである。

【図１７】第四の実施例の制御フローの残りの部分を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１０…ラックアンドピニオン式ステアリング装置 ２０…操舵用モータ ２４、２４Ｌ、２４Ｒ…ジョイスティック ２６…電子制御装置 ３０…操舵角センサ ３２…反力付加装置 ３８…車速センサ ４２…ステアリングホイール ４４…切換えスイッチ ４８…操舵角センサ ５０…反力付加モータ ８６、９０…操作量検出センサ ８８、９２…反力付加装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 121:00 Ｂ６２Ｄ 121:00 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 1/00 - 1/14 B62D 1/22 B62D 6/00 - 6/06

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ジョイスティック及びステアリングホイー
   ルと、前記ジョイスティックの操作量を検出する第一の
   操作量検出手段と、前記ステアリングホイールの操作量
   を検出する第二の操作量検出手段と、前記ジョイスティ
   ック又はステアリングホイールの操作量に応じて操舵輪
   を操舵する操舵機構と有する車輌用操舵装置に於て、有
   効な操舵入力手段としてジョイスティック又はステアリ
   ングホイールを選定する切換えスイッチと、前記切換え
   スイッチにより選定された操舵入力手段の操作量が実質
   的に前記操舵輪の実操舵角に対応する値になったとき前
   記操舵入力手段の実際の切換えを実行する切換え制御手
   段とを有していることを特徴とする車輌用操舵装置。
2. 【請求項２】所定の角度範囲に亘り枢動可能なジョイス
   ティックと、前記ジョイスティックの操作量を検出する
   操作量検出手段と、前記ジョイスティックの操作量に応
   じて操舵輪を操舵する操舵機構とを有する車輌用操舵装
   置に於て、前記ジョイスティックは複数個設けられ、各
   ジョイスティックは何れかのジョイスティックが枢動さ
   れると他のジョイスティックも同一の方向へ同量枢動さ
   れることにより相互に連動し、何れのジョイスティック
   によっても同一の枢動操作により前記操舵輪を同一に操
   舵することができるよう構成されていることを特徴とす
   る車輌用操舵装置。
3. 【請求項３】ジョイスティック及びステアリングホイー
   ルと、前記ジョイスティックの操作量を検出する第一の
   操作量検出手段と、前記ステアリングホイールの操作量
   を検出する第二の操作量検出手段と、前記ジョイスティ
   ック又はステアリングホイールの操作量に応じて操舵輪
   を操舵する操舵機構と有する車輌用操舵装置に於て、有
   効な操舵入力手段としてジョイスティック又はステアリ
   ングホイールを選定する切換えスイッチと、前記切換え
   スイッチにより選定されていない操舵入力手段を実質的
   にニュートラル位置に位置決めする手段と、前記切換え
   スイッチが操作された後現在まだ有効な操舵入力手段の
   操作量が実質的に０になったとき前記操舵入力手段の実
   際の切換えを実行する切換え制御手段とを有しているこ
   とを特徴とする車輌用操舵装置。