JP2000052997A - 車両用操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステアリングホイールの持替操作を不要と
し、操作を容易にする。 【解決手段】 ステアリングホイール装置３の操作量と
して、回転操作軸Ａｒまわりの回転角度θｒ、回転力Ｆ
ｒが検出され、さらに、揺動操作軸Ａｓまわりの揺動角
度θｓ、揺動力Ｆｓが検出される。制御部２３は、左右
ホイールアクチュエータ２５，２７を制御し、上記の操
作量に応じた車輪舵角ψR、ψLを車輪２９，３１に発生
させる。また、操作量に応じた操作反力がステアリング
ホイール装置３に与えられる。ステアリング操作を回転
操作と揺動操作に分けているので、大きな操作が不要
で、運転者は持替操作を行わずにすむ。操作に対する舵
角の応答を過度に敏感にしないですむ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用操舵装置に
関し、特に、ステアリングホイール等の操作装置の持ち
替えを行うことなく容易に車輪の方向を変えられる装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な車両用操舵装置は、運転
者に操作されるステアリングホイールを有する。ステア
リングホイールは、コラム軸を介してギアボックスに連
結され、ギアボックスはリンク機構（タイロッドなど）
を介して車輪に連結されている。ステアリングホイール
の回転が上記の要素を介して車輪に伝えられ、ステアリ
ングホイールの回転操作角度に応じた車輪舵角が得られ
る。

【０００３】従来の操舵装置では、交差点を曲がるとき
などに、ステアリングホイールの持替操作によって舵角
を大きくすることが必要である。持替操作とは、ステア
リングホイールをある程度回したあと、運転者がステア
リングホイールから手を離して別の場所を握り、さらな
る回転を続けることをいう。操作性の向上という観点か
らは、上記の持替操作を不要にすることが望まれる。

【０００４】このような要求に応える技術としては、可
変伝達比ステアリング装置が知られており、ステアリン
グホイールと車輪の間の伝達比の変更により持替操作を
少なくすることが図られている。この種の装置には、機
械的にギヤ比を変更するタイプおよびモータアシストを
利用するタイプがある。例えば、特開平４−３８２６９
号公報に記載の操舵装置は、車速に応じて回転伝達比が
変更される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、持替操作が不
要となるレベルまで回転伝達比を大きくした場合、ステ
アリング回転操作に対する車輪舵角の応答性が非常に高
くなる。すなわち、運転者がステアリングホイールを少
し回しただけで、車輪舵角が大きく変化する。その結
果、車両の仕様によっては、操作系が過敏になる可能性
がある。

【０００６】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、操作系を過敏にすることなく、持替
操作を不要にできる操作性の高い車両用操舵装置を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の車両用操舵装置は、回転操作軸まわりに回
転可能に、かつ、揺動操作軸まわりに揺動可能に設けら
れた、運転者に操作される操作装置と、前記操作装置の
回転操作状態および揺動操作状態に応じて車輪舵角を制
御する車輪舵角制御手段と、を含む。本発明によれば、
操作装置に対して回転操作および揺動操作が行われる。
運転者は、回転操作だけですべてのステアリング操作を
行う必要が無く、回転操作および揺動操作のそれぞれで
比較的少しの量の操作を行えばよい。従って、操作系を
過敏にせずに、運転者の手の動きを少なくでき、持替操
作を不要とすることが可能となる。

【０００８】なお、本発明の回転操作状態は、例えば、
操作装置の回転角度、回転操作力またはそれらの組合せ
であり。また揺動操作状態は、例えば、操作装置の揺動
角度、揺動操作力またはそれらの組合せである。

【０００９】好ましくは、本発明の車両用操舵装置は、
車輪舵角の小さい小舵角領域では前記回転操作軸まわり
の回転操作状態に応じて車輪舵角を制御し、前記小舵角
領域より車輪舵角の大きい大舵角領域では前記揺動操作
軸まわりの揺動操作状態に応じて車輪舵角を制御する。
通常よく使われる車輪舵角が小さい領域では、回転操作
軸まわりの回転操作、すなわち従来同様の操作が行われ
る。回転操作と揺動操作を行う舵角領域を分割し、回転
操作を先に行うように構成したので、操作性が高く、運
転者は車輪舵角を容易に調節できる。

【００１０】なお、上記の小舵角領域と大舵角領域は、
必ずしも完全に分かれている必要はなく、部分的に重な
っていてもよい。また、小舵角領域と大舵角領域の配分
は任意である。

【００１１】好ましくは、車輪舵角が前記小舵角領域に
属する状態では、前記揺動操作軸まわりの揺動操作が規
制され、これにより上記の高い操作性が確実に得られ
る。

【００１２】また本発明の好ましい一態様では、車両の
状態に応じて前記揺動操作軸まわりの揺動操作が規制さ
れる。車両の状態とは、例えば、車速、ブレーキオン／
オフ、周辺環境（車両が走行する道路の環境）、車内の
乗員の状態などである。例えば、所定速度以上の車速が
検出されたときは、揺動操作が規制され、回転操作のみ
が行われる。高車速では車輪舵角が小さな値に制限され
るので、車輪舵角が車速に適した大きさとなる。このよ
うに、車両の状態に基づき、揺動操作が不適当な状況で
は揺動操作自体が規制されるので、操作装置に対して適
当な操作が確実に行われ、誤操作等による悪影響を低減
できる。

【００１３】また好ましくは、前記揺動操作の規制は、
前記揺動操作軸まわりの揺動操作に対する反力を前記操
作装置に発生させることによって実現される。これによ
り、少ない違和感で揺動操作が規制される。

【００１４】また好ましくは、前記揺動操作軸まわりの
揺動操作状態が異常であると判断されたときには、揺動
操作状態に応じた車輪舵角の変更が抑制される。異常な
揺動操作状態は、例えば、運転者が操作装置をたたいた
ときに生じる。このような場合に車輪舵角を変更しない
ので、不要な舵角変更を防ぐことができる。

【００１５】また本発明の好ましい一態様において、前
記操作装置には、作動時に運転者の頭部を左右から包み
込む形状を有するエアバッグ装置が備えられる。本発明
によれば、ステアリングホイール等の操作装置の回転変
位を少なくできるので、運転者の頭部を左右から包み込
むという保護能力の高いエアバッグ形状を採用すること
ができる。

【００１６】また本発明の一態様の車両用操舵装置は、
複数の操作軸まわりに動けるように構成された運転者に
操作される操作装置と、前記複数の操作軸まわりの前記
操作装置の操作状態に応じて車輪舵角を制御する車輪舵
角制御手段と、を含む。このように、本発明の操作装置
は、回転操作軸と揺動操作軸の２軸タイプの装置に限定
されない。複数、例えば３つの操作軸を有する操作装置
が適用されてもよい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
（以下、実施形態という）について、図面を参照し説明
する。

【００１８】図１は、操舵装置１の全体構成を示すブロ
ック図であり、図中のステアリングホイール装置３は、
運転者に操作される操作装置である。図２を参照する
と、ステアリングホイール装置３は、車体５に取り付け
られた回転支持機構７を有し、回転支持機構７は、コラ
ム軸９を回転操作軸Ａｒ（以下、回転軸Ａｒ）まわりに
回転可能に支持する。コラム軸９に固定された揺動支持
機構１１は、ステアリングホイール１３を揺動操作軸Ａ
ｓ（以下、揺動軸Ａｓ）まわりに揺動回転可能に支持す
る。

【００１９】図２のステアリングホイール装置３は、車
室内のインスツルメントパネルの付近に設置されてい
る。車両を右に向けるとき、運転者は、ステアリングホ
イール１３を回転軸Ａｒまわりに右に回す（右回転操
作）。車両を大きく右に向けたいとき、運転者は、さら
に、右手を前方に押し出し、ステアリングホイール１３
を揺動軸Ａｓまわりに回転させる（右揺動操作）。車両
を左に向けるときは、逆方向の操作が行われる（左回転
操作および左揺動操作）。

【００２０】図１に戻り、ステアリングホイール１３に
は、操作量（操作状態）を検出するための回転角度セン
サ１５、回転力センサ１７、揺動角度センサ１９および
揺動力センサ２１が取り付けられている。センサ１５〜
２１は、それぞれ、以下の回転角度θｒ、回転力Ｆｒ、
揺動角度θｓおよび揺動力Ｆｓを検出し、制御部２３に
出力する； ・回転角度θｒ：回転軸Ａｒまわりに回動した角度（回
転量） ・回転力Ｆｒ：回転軸Ａｒまわりの方向に運転者により
与えられている操作力 ・揺動角度θｓ：揺動軸Ａｓまわりに回動した角度（回
転量） ・揺動力Ｆｓ：揺動軸Ａｓまわりの方向に運転者により
与えられている操作力 なお、右回転時のθｒ、Ｆｒを正、右揺動時のθｓ、Ｆ
ｓを正とする。

【００２１】制御部２３は、入力データに基づいて、右
前輪２９および左前輪３１の目標車輪舵角ψR＊、ψL＊
を決定する。車輪舵角ψは、車両の進行方向と車輪の向
きのなす角度である。操作量（角度または力）が大きい
ほど、目標値を大きくする。周知のように、内輪と外輪
では、車輪舵角を多少ずらす必要がある。目標車輪舵角
ψR＊、ψL＊は、それぞれ右ホイールアクチュエータ２
５および左ホイールアクチュエータ２７に出力される。
アクチュエータ２５、２７は、それぞれ右前輪２９およ
び左前輪３１の向きを変えることができる。各アクチュ
エータは、目標舵角が達成されるように、制御対象の車
輪の向きを調整する。

【００２２】上記のように、本実施形態では、ハンドル
操作量を表す電気的信号に従ってアクチュエータ２５、
２７により車輪２９、３１の向きが変えられる。ステア
リングホイール装置３と車輪２９、３１が機械的に連結
されていないので、転舵に伴って車輪で生じる反力がス
テアリングホイール１３に伝わらない。しかし、反力が
ないとハンドル操作がやりづらい。

【００２３】そこで、図２に示すように、ステアリング
回転操作に対抗する適度な反力（以下、操作反力）を発
生させるために、回転角度制御装置３３および回転反力
アクチュエータ３５が設けられている。回転角度制御装
置３３は、回転角度θｒおよびその角速度、角加速度を
調整することができる。回転反力アクチュエータ３５
は、ステアリングホイール装置３に回転軸Ａｒまわりの
回転反力を与えることができ、さらに反力の大きさを調
整できる。回転角度制御装置３３および回転反力アクチ
ュエータ３５は、図２の回転支持機構７に内蔵されてい
る。同様に、揺動支持機構１１は、揺動角度（角速度、
角加速度）を調整する揺動角度制御装置３７、および揺
動操作に対する反力をステアリングホイール装置３に与
える揺動反力アクチュエータ３９を内蔵している。

【００２４】これらの構成要素３３〜３９は、制御部２
３に制御されている。制御部２３は、センサ群からの入
力データに基づいて適度な操作反力をステアリングホイ
ール装置３に発生させる。制御部２３は、ハンドル操作
量が大きくなるに従って操作反力を大きくする。

【００２５】また、制御部２３は、角度制御装置および
反力アクチュエータを制御して、少ない違和感でステア
リング操作を完全に規制（禁止）することもできる。操
作規制は、角度の変化をほぼ０とすること、および、操
作反力を無限大または相当に大きな値にすることにより
実現される。

【００２６】次に、図３を参照すると、制御部２３はコ
ンピュータ装置であり、演算部４１を有する。制御部２
３には複数の微分器が設けられている。これにより、演
算部４１には、回転角度θｒとともに、その回転角速度
ωｒおよび回転角加速度ωｒ′が入力され、さらに、回
転力Ｆｒおよびその微分値Ｆｒ′が入力される。また、
揺動角度θｓとともに、その揺動角速度ωｓおよび揺動
角加速度ωｓ′が入力され、さらに、揺動力Ｆｓおよび
その微分値Ｆｓ′が入力される。これらのデータは、車
輪舵角ψR、ψL＊を決定するために使われ、また、操作
を規制する制御のために使われる。

【００２７】次に、図４を参照し、制御部２３の行う処
理を説明する。制御部２３は、車輪舵角が所定しきい角
度に達するまでの「小舵角領域」では、回転操作のみに
基づいて車輪舵角を制御する。車輪舵角が所定しきい角
度以上の「大舵角領域」では、揺動操作に基づいて車輪
舵角を制御する。車輪舵角が所定しきい角度に達したか
否かは、ハンドル操作量に基づいて判断される。ここで
は、操作量を表すパラメータとして回転角度θｒおよび
揺動角度θｓが用いられる。

【００２８】図４において、制御部２３は、回転角度θ
ｒを読み込み（Ｓ１０）、回転角度θｒの絶対値を所定
しきい角度θｒ０と比較する（Ｓ１２）。｜θｒ｜＜θ
ｒ０の場合、ステアリングホイール１３の揺動が規制さ
れる（Ｓ１４）。ここでは、制御部２３の制御の下で、
揺動角度制御装置３７が揺動角度θｓを０または所定の
小さな値以下に規制し、かつ、揺動反力アクチュエータ
３９が無限大または相当に大きな揺動操作反力を発生さ
せ、少ない違和感で規制が行われる。なお、角度制御装
置または反力アクチュエータの一方を使って操作が規制
されてもよい（以下、同様）。

【００２９】制御部２３は、回転角度θｒに基づいて目
標車輪舵角ψR＊、ψL＊を決定する（Ｓ１６）。回転角
度θｒが大きいほどψR＊、ψL＊が大きく決定される。
決定された目標舵角は、左右ホイールアクチュエータ２
５、２７に出力され、アクチュエータは目標舵角に従っ
て車輪の向きを調整する。

【００３０】さらに、制御部２３は、回転角度制御装置
３３および回転反力アクチュエータ３５を制御して、回
転角度θｒに応じた回転操作反力をステアリングホイー
ル装置３に発生させる（Ｓ１８）。ここでも、角度制御
装置および反力アクチュエータの一方のみが使われても
よい（以下、同様）。

【００３１】Ｓ１２がＹＥＳ、すなわち、回転角度θｒ
がしきい角度θｒ０に達するまでは、上記の処理が繰り
返し行われる。Ｓ１２がＮＯ、すなわち、｜θｒ｜≧θ
ｒ０の場合、制御部２３は、ステアリングホイール装置
３の揺動操作を許可する（Ｓ２０）。ここでは、回転操
作方向と同一の方向の揺動操作が許可されるが、しか
し、反対方向の揺動操作は規制される。例えば、右回転
操作が行われているとき（θｓが正）、右揺動操作のみ
が許可される。これにより、回転操作と揺動操作の方向
に矛盾が生じるのを避けられる。

【００３２】制御部２３は、揺動角度θｓを読み込み
（Ｓ２２）、揺動角度θｓに基づいて目標車輪舵角ψR
＊、ψL＊を決定する（Ｓ２４）。図５を参照すると、
制御部２３には、回転角度θｒおよび揺動角度θｓと目
標車輪舵角ψR＊、ψL＊を対応づけるマップが記憶され
ており、このマップを用いてψR＊、ψL＊が決定され
る。回転角度θｒがしきい角度θｒ０に達するまでは、
車輪舵角が小舵角領域に属している（しきい角度ψ０よ
り小さい）。小舵角領域では、θｒのみから目標車輪舵
角が決定される。しかし、大舵角領域では、揺動角度θ
ｓから目標車輪舵角が決定される。揺動角度θｓが大き
いほど、目標車輪舵角は大きくなる。目標車輪舵角はホ
イールアクチュエータ２５、２７に出力され、目標値に
従って車輪２９、３１の向きが調整される。

【００３３】図５のマップの数値の具体例を上げると、
回転しきい角度θｒ０は、３０〜６０°の間の適当な値
に設定されている。θｒ０は、運転者がハンドル持替操
作を必要と感じない範囲の角度に設定されている。ψ０
は、例えば、±１．５°〜±１０ °の間の適当な値に
設定されており、ψは、正負のψ０を両端とする範囲内
で回転操作に応じて変化する。さらに、最大揺動角度θ
ｓｍａｘは、例えば±３０°程度である。θｓ＝θｓｍ
ａｘのときの最大車輪舵角ψｍａｘは、例えば±４０°
〜±５０°の間の適当な値に設定されている。これらの
各種の値は可変であってもよい。

【００３４】さらに、制御部２３は、揺動角度制御装置
３７および揺動反力アクチュエータ３９を制御して、揺
動角度θｓに応じた揺動操作反力をステアリングホイー
ル装置３に発生させる（Ｓ２６）。揺動角度θｓが大き
いほど目標の操作反力を大きく定めたマップが予め用意
され、このマップに従った制御が行われる。揺動操作反
力の発生により、運転者には、車輪舵角の調整操作が容
易になる。揺動角度が図５のθｓｍａｘに達したとき、
それ以上の揺動操作を規制するために、揺動反力が無限
大に増大される。

【００３５】Ｓ２０〜Ｓ２６の処理は、揺動角度θｓが
小さくなり、０または所定の小さいしきい角度になるま
で継続される。この間、ステアリング回転操作は、制御
部２３の制御の下で規制される。

【００３６】上記の処理では、操作量パラメータとして
回転角度θｒおよび揺動角度θｓが用いられた。しか
し、操作量パラメータとして回転力Ｆｒおよび揺動力Ｆ
ｓを用いても同様の処理を行うことができる。この場合
には、図６に示すように、回転力Ｆｒおよび揺動力Ｆｓ
から目標車輪舵角を求めるためのマップが用いられる。
さらに、操作量としての角度および力を適当に組み合わ
せて、目標車輪舵角の決定に用いてもよいことはもちろ
んである。

【００３７】また、目標車輪舵角を決定するマップの形
状は、図５および図６には限定されない。直線ではなく
曲線に沿って車輪舵角が増大してもよく、マップの形状
の調整により適当な操舵フィーリングが得られる。さら
にまた、マップを使わずに、適当な関数を用いて目標車
輪舵角が決定されてもよいことはもちろんである。

【００３８】また、回転、揺動の切替の判断（図４のＳ
１２）に関し、回転操作量（角度または力）のしきい値
を可変にしてもよい。また、回転操作量の他に、回転操
作に伴って発生している反力の大きさに基づいた判断を
行っても良い。

【００３９】また、小回転角度での揺動操作の規制、お
よび／または、揺動操作中の回転操作の規制は、機械的
構造によって実現されてもよい。

【００４０】次に、上記の操舵装置の操作方法を説明す
る。運転者は、まず、ステアリングホイール１３を中立
位置から回転軸Ａｒまわりに回転させる。これに応じ
て、車輪の向きが変わり、車両の進行方向も変わる。回
転操作量がしきい値に達すると、それ以上の回転操作が
不可能になる。そこで、運転者は、車両の向きを大きく
変えたい場合、揺動操作を行う。これにより、車輪舵角
はさらに大きくなる。車両を直進させるためには、運転
者は、揺動操作量を小さくし、次に、回転操作量を小さ
くし、ステアリングホイール１３を中立位置に戻す。

【００４１】このように、本実施形態では、ステアリン
グ操作が、回転操作および揺動操作に分けられている。
回転操作および揺動操作のそれぞれでは、運転者は、大
きく手を動かさなくてよい。それぞれの操作に関して
は、操作量に対する舵角の応答性を高くする必要もな
い。従って、操作系をあまり敏感にしないで操作の容易
さを確保しつつ、持替操作を不要とすることができる。

【００４２】特に、本実施形態では、しきい舵角を境と
して、異なる舵角領域で回転操作と揺動操作が行われる
（ただし、全車輪舵角は２つの領域に実質的に分けられ
ていればよく、図４、５の小、大舵角領域が境界付近で
重なる場合も本発明に含まれる）。また、使用頻度が高
い小舵角領域で操作の容易な回転操作が行われる。この
ような構成により、車輪舵角の調節が運転者にとって容
易であり、高い操作性が得られている。

【００４３】なお、本実施形態では、左右の前輪が転舵
輪であった。しかし、４輪を操舵する車両、あるいは、
後輪を操舵する車両にも本発明を適用可能なことはもち
ろんである。

【００４４】また、操作角度に基づいて目標舵角を決定
する場合には、操作力のセンサ（１７、２１）を省略し
てもよい。逆に操作力に基づいて舵角を決定する場合に
は操作角度のセンサ（１５、１９）を省略してもよい。
小舵角領域では回転操作角度θｒを使い、大舵角領域で
は揺動操作力Ｆｓを使ってもよい（その逆も可）。

【００４５】また、本実施形態では、操作反力発生のた
めに、角度制御装置と反力アクチュエータが設けられて
いるが、同様の作用が得られる範囲で一方が省略されて
もよい（回転、揺動の一方または両方において）。

【００４６】＜異常操作の検出＞運転者がステアリング
ホイール装置３に対して異常操作を行うことがあり得
る。異常操作とは、例えば、ステアリングホイール１３
をたたく操作である。異常操作に伴って車輪舵角を変更
する誤作動は防止する必要がある。そこで、揺動操作の
検出の初期で、異常操作が発生したか否かを判定する。

【００４７】本実施形態では揺動操作に関して適当なあ
そびが設定されている。すなわち、操作量（角度または
力）が所定の値になるまでは、揺動操作に応じた車輪舵
角変更を行わない。あそびの範囲では、ステアリングホ
イール１３のふらつきを防止できる程度の適度な揺動反
力が与えられる。

【００４８】制御部２３は、揺動操作量が上記あそびの
範囲内にあるときの揺動角速度ωｓ、揺動角加速度ω
ｓ′、揺動操作力Ｆｓおよびその微分値Ｆｓ′を参照す
る。それぞれの値に関して、異常判定のためのしきい値
が設定されている。ωｓ、ωｓ′、ＦｓおよびＦｓ′の
いずれかが異常判定しきい値を上回ったときには、その
後の揺動操作量の入力を無効とする。

【００４９】さらに、揺動操作の入力が無効にされたこ
とを受けて、制御部２３は、揺動に関する角度規制およ
び操作反力を装置の最大値とする。揺動角度が０に制御
され、揺動反力は無限大とされて、揺動操作が完全に規
制される。操作規制は、所定時間後に解除される。

【００５０】このような処理により、揺動操作に応じた
舵角変更が抑制され、異常操作に伴う誤作動が防止され
る。

【００５１】さらに好ましくは、制御部２３は、異常操
作（入力無効）の発生頻度をデータベースとして所定期
間にわたり蓄積する。そして、発生頻度に応じて、角度
規制および揺動反力の最大値を変更する。異常操作の頻
度が小さい場合、角度規制を緩め、揺動反力の最大値を
小さくする。これにより、反力発生用のアクチュエータ
等のシステムの負荷を低減でき、耐久性向上が望める。
異常操作の頻度が大きい場合、角度規制を厳しく維持
し、揺動反力を無限大に維持する。

【００５２】＜操作軸の変位＞本実施形態の変形例とし
て、図７に例示するように、操作軸（回転軸Ａｒおよび
揺動軸Ａｓ）を変位可能に構成してもよい。運転者の好
み、体型に合わせて操作軸の位置を変えてもよい。ま
た、ステアリング操作量に応じて操作軸の位置を変えて
も良い。

【００５３】＜操作軸の追加＞本実施形態では、操作軸
は、回転軸Ａｒおよび揺動軸Ａｓの２本であった。しか
し、操作軸の数は２本に限定されない。すなわち、第３
の操作軸まわりに動けるようにステアリングホイール装
置３を構成し、その操作量に応じて車輪舵角を制御して
もよい。また、操作軸の方向は上記の実施形態には限定
されない。

【００５４】＜車両の状態に基づく制御＞図１に示すよ
うに、制御部２３には、車内の各種のセンサから信号が
入力され、また、制御部２３は他のＥＣＵと通信可能に
接続されている。操舵装置１は、制御部２３への入力信
号に基づいてさらに下記のように動作してもよい。

【００５５】（１）車両制御情報、例えば、車速、車輪
速、ブレーキ信号、エンジン制御信号に基づいて、車輪
舵角および操作反力が制御される。例えば、車速が高い
ほど、回転および揺動操作に対して大きな反力が与えら
れる。また、一定以上の車速では、揺動操作が禁止（規
制）される。またブレーキ操作時には揺動操作が禁止さ
れる。これにより、高車速およびブレーキ操作時には、
車輪舵角が大きくならず、適当な大きさになる。上記の
車両制御情報は、各種センサの他、動的車高制御装置、
ブレーキアシスト装置、車両安定化(stability)装置な
どのＥＣＵから入力される。

【００５６】（２）交通情報、外気温、天候（降雪の有
無）などの周辺環境情報も、車両状態情報の一種とし
て、ステアリング制御に利用できる。これらの情報は、
ＶＩＣＳ（ビークルインフォメーションアンドコミュニ
ケーションシステム）を使って入手できる。例えば、降
雪時には操作反力を大きくすることが好適である。

【００５７】（３）路面の摩擦係数の推定値、タイヤ空
気圧の情報の利用も可能である。例えば、摩擦係数が小
さいときは、回転および揺動の操作反力を大きくする。

【００５８】（４）動的車高制御装置から得られる乗員
数情報および積載重量情報も利用可能である。車両重量
に応じてステアリングの応答性を変化させる。図５また
は図６のマップを複数用意することにより、応答性を可
変にすることができる。

【００５９】（５）エアバッグの作動情報も利用可能で
ある。エアバッグの作動時には、回転操作および揺動操
作を完全に規制し、ステアリングホイール装置３が動か
ないようにする。

【００６０】（６）ステアリングホイール１３に、運転
者の握力を検出する握力センサを設けることも好適であ
る。運転者の意識レベルが低下したとき、握力が低下す
る。そこで、握力が低下すると、揺動操作を規制する。
これにより、車輪舵角が小さく抑えられる。車輪舵角が
大きくなって車両の方向が大きく変わるのを防止でき
る。

【００６１】（７）まばたきおよび心拍数など、運転者
の生体情報を利用することも好適である。例えば、車室
内にカメラを設置し、運転者の顔を撮影する。撮影画像
を処理して、運転者のまばたきを検出する。そして、運
転者の意識が低下していると判断される場合には揺動操
作を規制する。あるいは、心拍センサを運転席に設置し
てもよい。心拍数から運転者の意識が低下していると判
断される場合には、揺動操作を規制する。

【００６２】（８）運転者の体重に基づく制御も好適で
ある。運転席に体重センサを設け、運転者の体重を検出
する。体重が重いときには、急ブレーキ等に伴ってステ
アリングホイール３を揺動方向に動かす力も強くなる。
そこで、操舵装置の制御部は、体重に応じた大きさの揺
動反力を生じさせる。

【００６３】（９）運転者の腕力に関する情報を利用す
ることも好適である。運転者の腕力が強いときには揺動
操作力Ｆｓも大きくなるので、揺動反力を大きくする。
回転反力に関して同様の処理を行ってもよい。なお、前
述した握力センサの検出値を蓄積して握力のデータベー
スを作成し、この握力データベースから運転者の腕力を
推定することができる。

【００６４】（１０）運転者の個人情報を制御部２３ま
たは他のＥＣＵに登録できるようにして、その情報を利
用することも好適である。個人情報は、例えば、右利
き、左利きの区別、性別、年齢などである。運転者が右
利きの場合、右揺動の反力を左揺動よりも大きくする。
性別、年齢によって揺動反力を異ならせる。回転、揺動
切替のしきい値を適当に変えることも好適である。

【００６５】（１１）（１０）に関し、さらに、カレン
ダー情報を利用することも好適である。操舵装置には、
日付を求めるためのカレンダーが内蔵されている。カレ
ンダー情報を基に、運転者の年齢を更新する。年齢に応
じて揺動反力が制御される。

【００６６】＜エアバッグ＞本発明の操舵装置には、さ
らに、エアバッグ装置の設置に関して下記の有利な点が
ある。周知のように、エアバッグは、ステアリングホイ
ールに内蔵されており、車両に強い衝撃が加わったとき
に作動して膨張する。

【００６７】従来は、ステアリングホイールがどの位置
にあるときにエアバッグが作動するか分からないので、
図８（ａ）に示す円形のエアバッグが一般に採用されて
いる。しかし、本実施形態では、ステアリングホイール
の操作量が少ない。従って、ステアリングホイールが大
きく回転した状態を考慮せずに、エアバッグの形状を決
定でき、自由度が大きい。

【００６８】そこで、本実施形態では、図８（ｂ）に示
すような二股形状のエアバッグを採用する。エアバッグ
は、作動時に運転者の頭部を左右から包み込む形状を有
しており、これにより頭部、特に側頭部を保護する能力
を高められる。

【００６９】なお、図８（ｂ）のエアバッグは、枝部分
５０が外側から開いて図示の形状になるように構成する
ことが好ましい。より適切な状態でエアバッグと運転者
を接触させるためである。

【００７０】また、運転者の目（眼鏡）の損傷を防止す
るため、目の接触部周辺に凹部５２を設けることが好ま
しい。

【００７１】さらに、本実施形態では、ステアリング操
作量が減ることを活用し、図９に示すように、ステアリ
ングコラム軸５４を所定の方向に折り曲げられるように
構成することが好ましい。これにより、事故発生時に乗
員を容易に救出することができる。

【００７２】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、一つの操作装置の回転操作と揺動操作に応じて車輪
舵角を制御するので、操作系をあまり敏感にしないで
も、運転者のステアリング操作の手の動きを少なくし
て、持替操作を不要とし、操作を容易にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の全体構成を示すブロック
図である。

【図２】 図１の操舵装置のステアリングホイール装置
を示す図である。

【図３】 図１の制御部を示すブロック図である。

【図４】 図１の制御部の処理を示すフローチャートで
ある。

【図５】 図４の制御に用いられ、操作角度から目標車
輪舵角を決定するためのマップを示す図である。

【図６】 操作力から目標車輪舵角を決定するためのマ
ップを示す図である。

【図７】 ステアリングホイールの操作軸を変位する構
成の例を示す図である。

【図８】 図１の操舵装置に適したエアバッグを示す図
である。

【図９】 図１の操舵装置のステアリング軸に関する変
形例を示す図である。

【符号の説明】

１ 操舵装置、３ ステアリングホイール装置、７ 回
転支持機構、１１ 揺動支持機構、１３ ステアリング
ホイール、１５ 回転角度センサ、１７ 回転力セン
サ、１９ 揺動角度センサ、２１ 揺動力センサ、２３
制御部、２５右ホイールアクチュエータ、２７ 左ホ
イールアクチュエータ、２９ 右前輪、３１ 左前輪、
３３ 回転角度制御装置、３５ 回転反力アクチュエー
タ、３７揺動角度制御装置、３９ 揺動反力アクチュエ
ータ。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転操作軸まわりに回転可能に、かつ、
   揺動操作軸まわりに揺動可能に設けられた、運転者に操
   作される操作装置と、 前記操作装置の回転操作状態および揺動操作状態に応じ
   て車輪舵角を制御する車輪舵角制御手段と、 を含むことを特徴とする車両用操舵装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の車両用操舵装置におい
   て、 車輪舵角の小さい小舵角領域では前記回転操作軸まわり
   の回転操作状態に応じて車輪舵角を制御し、前記小舵角
   領域より車輪舵角の大きい大舵角領域では前記揺動操作
   軸まわりの揺動操作状態に応じて車輪舵角を制御するこ
   とを特徴とする車両用操舵装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の車両用操舵装置におい
   て、 車輪舵角が前記小舵角領域に属する状態では、前記揺動
   操作軸まわりの揺動操作が規制されることを特徴とする
   車両用操舵装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の車両用操舵装置におい
   て、 車両の状態に応じて前記揺動操作軸まわりの揺動操作が
   規制されることを特徴とする車両用操舵装置。
5. 【請求項５】 請求項３または４に記載の車両用操舵装
   置において、 前記揺動操作の規制は、前記揺動操作軸まわりの揺動操
   作に対する反力を前記操作装置に生じさせることによっ
   て実現されることを特徴とする車両用操舵装置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の車両用操舵装置におい
   て、 前記揺動操作軸まわりの揺動操作状態が異常であると判
   断されたときには、揺動操作状態に応じた車輪舵角の変
   更を抑制することを特徴とする車両用操舵装置。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の車両用操舵装置におい
   て、 前記操作装置には、作動時に運転者の頭部を左右から包
   み込む形状を有するエアバッグ装置が備えられているこ
   とを特徴とする車両用操舵装置。
8. 【請求項８】 複数の操作軸まわりに動けるように構成
   された運転者に操作される操作装置と、 前記複数の操作軸まわりの前記操作装置の操作状態に応
   じて車輪舵角を制御する車輪舵角制御手段と、 を含むことを特徴とする車両用操舵装置。