JP2019182054A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動運転開始により形態が変化しつつある操作部材を復帰させる。【解決手段】自動運転時と手動運転時とにおいて操作部材１１０の位置、姿勢、および形状の少なくとも１つを含む形態を可逆的に変化させる可変機構１２０と、可変駆動源１５０と、運転者の操作を受け付ける受付手段１７０と、操作部材１１０の形態を変化させる途中において、受付手段１７０が運転者の操作を受け付けた場合、可変駆動源１５０を制御して可変機構１２０による操作部材１１０の形態を手動運転時の形態に復帰させる制御手段１８０とを備えるステアリング装置１００。【選択図】図５

Description

本発明は、自動運転時と手動運転時とにおいてステアリングホイールなどの操作部材の位置、姿勢、および形状の少なくとも１つを含む形態を可逆的に変化させることのできるステアリング装置に関する。

車両の自動運転においてシステムが全責任をもつ自動運転レベル３以上の状態では、運転者が車両の操作に責任を持つ必要が無く、ステアリングホイールを持つ必要がなくなる。従って自動運転時にステアリングホイールの形態が変化し運転者の前方の空間が広く確保されれば運転者の快適性を高めることが出来る。そのため、自動運転時にはステアリングホイールを車両前側の退避場所に移動させる技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。

また、ステアリングホイールを規定の形態で停止させるために、ストッパを設け、ステアリング装置の動作がストッパにより機械的に停止させられた際に発生するモータの電流値の増加に基づき、モータに供給する電流をカットする技術が提案されている（例えば特許文献２参照）。

特開２００３−１１８５９１号公報 特開２００７−８３８０９号公報

しかし、自動運転が開始され、ステアリングホイールが移動する後退動作中に運転者が再び手動運転を実施したいと考えた場合、ステアリングホイールの後退完了を待って、再度ステアリングホールを進出させる必要がある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、自動運転の開始によりステアリングホイール等の操作部材の形態が変化している途中であっても、運転者の操作により操作部材を再び手動運転の形態に戻すことができるステアリング装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の１つであるステアリング装置は、車両の操舵に用いられるステアリング装置であって、自動運転時と手動運転時とにおいて操作部材の位置、姿勢、および形状の少なくとも１つを含む形態を可逆的に変化させる可変機構と、前記可変機構を駆動する可変駆動源と、運転者の操作を受け付ける受付手段と、前記可変機構が手動運転時の形態から自動運転時の形態に操作部材を変化させる途中において、前記受付手段が運転者の操作を受け付けた場合、前記可変駆動源を制御して前記可変機構による操作部材の形態を手動運転時の形態に復帰させる制御手段とを備える。

なお、前記ステアリング装置の制御手段によって実行される各処理に対応するプログラムを実施することも本発明の実施に該当する。無論、そのプログラムが記録された記録媒体を使用することも本発明の実施に該当する。

本発明によれば、自動運転開始時における操作部材の形態の変化完了を待つことなく、手動運転を再開させることができる。

実施の形態に係るステアリング装置を示す斜視図である。 実施の形態に係るステアリング装置を車両前方の下方から示す斜視図である。 実施の形態に係る操作部材が折りたたまれたステアリング装置を示す斜視図である。 実施の形態に係るステアリング装置の縮んだ状態を車両側方の下方から示す斜視図である。 自動運転が開始され操作部材の形態が変化している間の復帰の動作の流れを示すフローチャートである。 操作部材を運転者に向かって突出させた状態のステアリング装置をダッシュボートと共に示す斜視図である。 操作部材のダッシュボードへの収容開始時の状態を示す斜視図である。 操作部材がダッシュボードに収容される終盤の状態を示す斜視図である。

次に、本発明に係るステアリング装置の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、図面は、本発明を示すために適宜強調や省略、比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状や位置関係、比率とは異なる場合がある。

図１は、ステアリング装置を運転者側の上方から示す斜視図である。図２は、ステアリング装置を車両前方の下方から示す斜視図である。ステアリング装置１００は、手動運転と自動運転とを切り替えることができる自動車、バス、トラック、建機、農機などの車両に取り付けられる装置であり、可変機構１２０と、可変駆動源１５０と、受付手段１７０と、制御手段１８０とを備えている。また本実施の形態の場合、ステアリング装置１００は、反力発生装置１４０を備えている。

ステアリング装置１００は、いわゆるステアバイワイヤと言われるシステムに組み込まれる装置であり、操作部材１１０とタイヤとは機械的に接続されておらず、操作部材１１０の操舵角を示す情報を出力することによりモータによりタイヤを旋回させて転舵する。

操作部材１１０は、手動運転時において運転者に操作され車輪の角度（転舵角）を指示するためのいわゆるステアリングホイールであり、二つの直進把持部１１１と、下連結部１１２を備えている。本実施の形態の場合、操作部材１１０は、円環状の部材であり、さらに上連結部１１３と接続部１１４とを備えている。

直進把持部１１１は、手動運転時に車両を直進させる際の操作部材１１０の姿勢において、運転者が両手でそれぞれ把持し易いように配置された部分であり、操作部材１１０の回転中心を含む水平面から上方に操舵軸を中心とする３０度程度の角度範囲がそれぞれ直進把持部１１１に該当する。

下連結部１１２は、二つの直進把持部１１１を連結し下方突出状に湾曲する部分である。本実施の形態の場合、下連結部１１２は、半円弧状に湾曲している。

上連結部１１３は、二つの直進把持部１１１を連結し上方突出状に湾曲する部分である。本実施の形態の場合、上連結部１１３は、部分円弧状に湾曲している。

下連結部１１２、および上連結部１１３は、手動運転時の操舵の際に運転者が把持することができる。従って、操舵の際の手のポジションを任意に選択することができ、操舵の容易性を向上させ、操舵ミスを抑制して安全性を向上させることが可能となる。また、操作部材１１０が環状であれば、全体として構造的強度が向上し、鋭利に突出する部分がないため二次衝突時に運転者に対する安全性を高めることができる。

なお、操作部材１１０を、２つの直進把持部１１１、下連結部１１２、および上連結部１１３の各部に分けて説明しているが、操作部材１１０は、環状の部材であり、直進把持部１１１、下連結部１１２、および上連結部１１３を明確に区別することは困難である。

また、操作部材１１０は、円環状に限定されるわけではなく、楕円、長円、多角形等でもよく、これらを組み合わせたものでもかまわない。また、下連結部１１２、および上連結部１１３を湾曲していると説明したが、本明細書、および特許請求の範囲において湾曲とは、多角形の一部など、直線や角部を含む概念として使用している。

接続部１１４は、操作部材１１０と折りたたみ機構１３０とを接続し、操作部材１１０の外周の中心が操舵軸上に位置する様に保持する部材である。本実施の形態の場合、接続部１１４は、２つの直進把持部１１１の下端部分から、操作部材１１０の操舵軸に向かって突出する部材であり、車両を直進させる際の操作部材１１０の姿勢において、水平面を含む直径方向に沿って延在している。

なお、接続部１１４は、図面等に記載された形状、配置、姿勢などに限定されるものでは無く、任意に設定することが可能である。

可変機構１２０は、自動運転時と手動運転時とにおいて操作部材の位置、姿勢、および形状の少なくとも１つを含む形態を可逆的に変化させる機構である。本実施の形態の場合、操作部材１１０の位置の変更、つまり操作部材１１０を車両の前側と運転者側との間で出退させる出退機構１３９を備えている。また、可変機構１２０は、操作部材１１０の姿勢の変更、つまり出退機構１３９に対し操作部材１１０を傾動等させて折りたたむ折りたたみ機構１３０とを備えている。

なお、本実施の形態では、操作部材１１０の形状を変化させる機構は備えていないが、例えば、操作部材１１０自体を半分に折りたたむ機構や、操作部材１１０が複数のパーツに分断可能であり、これらのパーツを接続し、分解することができる機構などを例示できる。

出退機構１３９の構造や形状は、特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、出退機構１３９として多段テレスコピック機構が採用されている。具体的に出退機構１３９は、可動体１２３と、中間ガイド１２４と、基礎ガイド１２５と、第一出退機構１２１と、第二出退機構１２２とを備えている。

可動体１２３は、操作部材１１０が取り付けられ、車両の前側と運転者側との間で出退方向１２９に往復動する部材である。本実施の形態の場合、可動体１２３は、反力発生装置１４０、および折りたたみ機構１３０を介して操作部材１１０が取り付けられている。可動体１２３の形状や構造は、特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、箱形状の中間ガイド１２４の内方に収容できる大きさである。可動体１２３は、中間ガイド１２４の内方に出退方向１２９に延在した状態で中間ガイド１２４に固定された直動ガイド１５１に沿って、出退方向１２９に往復動することができるものとなっている。

中間ガイド１２４は、可動体１２３を出退方向１２９に案内し、自身も出退方向１２９に往復動する部材である。中間ガイド１２４は、基礎ガイド１２５の運転者側の端部に達した場合、基礎ガイド１２５よりも運転者側に突出するものとなっている。これにより、可動体１２３を基礎ガイド１２５の長さ以上に出退させることができる。

中間ガイド１２４の形状や構造は、特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合は、矩形の箱型形状であり、出退方向１２９に延在する直動ガイド１５１を収容状態で備えている。また、箱形状の中間ガイド１２４の天板には、操作部材１１０を後退させた際に反力発生装置１４０の一部が嵌まり込む切欠部１５２が設けられている。切り欠き部１５２は、天板の厚さ方向に貫通した切り欠き状の部分である。また、中間ガイド１２４は、操作部材１１０を後退させた状態で、反力発生装置１４０の一部を収容する箱形状となっている。これにより、操作部材１１０を後退させた状態で、ステアリング装置１００を特に上下方向においてコンパクトにすることが可能となる。

基礎ガイド１２５は、車両に取り付けられ、中間ガイド１２４を出退方向１２９に案内する部材である。基礎ガイド１２５の形状や構造は特に限定されるものでは無いが、本実施の形態の場合、基礎ガイド１２５は、出退方向１２９において、可動体１２３、および中間ガイド１２４よりも長い部材であり、図４に示すように、環状の操作部材１１０の直径と同程度、または直径よりも若干長くなるように設定されている。これにより、図８に示すように、折りたたまれた操作部材１１０を後退させた状態で、ステアリング装置１００を特に出退方向１２９においてコンパクトにすることが可能となる。また、基礎ガイド１２５は、中間ガイド１２４を出退方向１２９に案内し、かつ出退方向１２９を軸とした中間ガイド１２４の回転を抑止する二本のレール１６９を備えている。

なお、本実施の形態の場合、基礎ガイド１２５は、ヒンジ１２８を介して車両に取り付けられており、出退方向１２９においては車両に固定されているが、ヒンジ１２８周りに傾動するチルト機構が採用されている。

第一出退機構１２１は、基礎ガイド１２５に対し中間ガイド１２４を往復動させる機構であり、出退駆動源１２６を備えている。第一出退機構１２１の構造は特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、第一出退機構１２１としては、第一ネジ軸１６１、および第一ナット１６３が相対的に直動するボールネジが採用されている。第一出退機構１２１はまた、駆動力が伝達される駆動力伝達機構１６６を備えている。

第一ネジ軸１６１は、外周面に螺旋状の溝が設けられた軸体であり、出退方向１２９に延在し、基礎ガイド１２５に対し、出退方向１２９、および出退方向１２９を軸として回転する回転方向のいずれにも動かないように固定されている。

第一ナット１６３は、刺し通された第一ネジ軸１６１の周面に設けられた螺旋状の溝とボールを介して係合する部材であり、中間ガイド１２４の端面に対し、出退方向１２９には固定され、出退方向１２９を軸として回転する回転方向には回転するように取り付けられている。第一ナット１６３は、中間ガイド１２４に対し基礎ガイド１２５側に突出するように取り付けられており、第一ナット１６３に刺し通される第一ネジ軸１６１は、中間ガイド１２４の外方を通過する。

また、第一ナット１６３は、出退駆動源１２６により駆動力伝達機構１６６を介して回転駆動力が付与され、正回転、または逆回転することにより出退方向１２９に延在する第一ネジ軸１６１に対して中間ガイド１２４を往復動させることができるものとなっている。なお、中間ガイド１２４は、基礎ガイド１２５のレール１６９により回転が規制されているため、第一ナット１６３の回転に伴って回転することはない。

駆動力伝達機構１６６は、特に限定されるものではなく、第一ナット１６３に回転駆動力を付与する機構であればよいが、ベルトドライブ、歯車の組み合わせなど任意に採用することができる。本実施の形態の場合は、歯車の組み合わせが採用されている。

第二出退機構１２２は、中間ガイド１２４に対して可動体１２３を往復動させる機構である。第二出退機構１２２の構造は特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、第二出退機構１２２は、第二ネジ軸１６２、および第二ナット１６４が相対的に直動するボールネジが採用されている。

第二ネジ軸１６２は、第一ネジ軸１６１と同様、外周面に螺旋状の溝が設けられた軸体である。また、第二ネジ軸１６２は、出退方向１２９に延在し、中間ガイド１２４に対し、出退方向１２９には固定されているが、出退方向１２９を軸として回転するように中間ガイド１２４に取り付けられている。

第二ナット１６４は、刺し通された第二ネジ軸１６２の溝とボールを介して係合する部材であり、可動体１２３の端面に固定されている。第二ナット１６４は、中間ガイド１２４内に収容された状態で可動体１２３に取り付けられている。以上により、第二出退機構１２２は、中間ガイド１２４に回転可能に取り付けられた第二ネジ軸１６２を回転させることにより、第二ネジ軸１６２に刺し通された第二ナット１６４が出退方向１２９に往復動可能となっており、第二ナット１６４に伴い可動体１２３が中間ガイド１２４に対して往復動する。

また、第二ネジ軸１６２は、駆動力伝達機構１６６を介して第一ナット１６３と共に回転駆動力が付与されている。つまり、第二ネジ軸１６２と第一ナット１６３とは連動している。

以上のように本実施の形態の場合、第一出退機構１２１、および第二出退機構１２２は、共にボールネジが採用されている。これにより出退駆動源１２６により操作部材１１０をスムーズに出退させることができるばかりでなく、手動により操作部材１１０を出退させることも可能である。

第一出退機構１２１、および第二出退機構１２２が連動しているため、比較的短い期間で操作部材１１０を後退させることができ、また比較的短い期間で進出させることもできる。

折りたたみ機構１３０は、可動体１２３に取り付けられ、出退方向１２９と交差する軸である折りたたみ軸（図中Ｙ軸方向）周りに操作部材１１０を傾動させ、可動体１２３に対して操作部材１１０を折りたたむ機構である。

折りたたみ機構１３０は、操作部材１１０の出退方向１２９と交差する軸である折りたたみ軸（図中Ｙ軸方向）周りにおいて、下連結部１１２が車両の前方に向く方向であり第一出退機構１２１側に向くように、操作部材１１０の全体を可動体１２３に対して傾動させる。折りたたみ機構１３０の構造は、特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、折りたたみ軸体１３１とを備えている。

折りたたみ軸体１３１は、操作部材１１０の直径上、または直径と平行な軸上に配置される棒状の部材である。本実施の形態の場合は、水平に配置され、可動体１２３に回転可能に固定されている。折りたたみ軸体１３１の両端部にはそれぞれ操作部材１１０の接続部１１４の先端が固定的に取り付けられている。

可変駆動源１５０は、可変機構１２０を駆動して、操作部材１１０の形態を変更させる駆動力を発生させる装置である。本実施の形態の場合、可変駆動源１５０は、出退駆動源１２６と、折りたたみ駆動源１３２とを備えている。

出退駆動源１２６は、特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合は、電動モータが用いられており、駆動力伝達機構１６６に接続されることにより中間ガイド１２４と共に可動体１２３も出退方向１２９に駆動させる力を発生させている。

折りたたみ駆動源１３２は、折りたたみ軸体１３１を軸周りに回転させ、折りたたみ軸体１３１を介して、操作部材１１０を可動体１２３に対して傾動させて折りたたむ動力を発生させる。本実施の形態の場合、折りたたみ駆動源１３２は、電動モータが採用されている。

反力発生装置１４０は、手動運転時において操作部材１１０を運転者が回して操舵する際に、運転者の力に反するトルクを操作部材１１０に付与する装置である。この反力発生装置１４０は、タイヤと操作部材とが機械的に接続されていた従来の車両において運転者が操舵に必要な力の感覚などを再現する装置である。本実施の形態の場合、反力発生装置１４０は、反力を発生させる反力モータ１４１と、運転者の力を検出するトルクセンサ（図示せず）とを備え、可動体１２３と折りたたみ機構１３０との間に介在配置されている。なお、反力発生装置１４０は、減速機を備える場合がある。

受付手段１７０は、運転者の操作を受け付ける装置である。「運転者の操作」とは、押しボタンスイッチ、トグルスイッチ、タッチパネルの所定の領域などに対して指先で行う小規模な操作よりも、運転者の音声による操作、拍手などの音による操作、運転者のジェスチャーによる操作、手のひらの一部、拳の一部、または肘による操作など比較的大規模な操作を意味している。具体的に受付手段１７０は、車両内に取り付けられたマイク、カメラ、モーションセンサなどを例示できるが、手動運転のために情報を収集するセンサ、手動運転のために動作するモータなどを受付手段１７０としても利用することが望ましい。部品点数を削減して車両の重量を低減し、製造工程を簡略化することができるためである。

本実施の形態の場合、受付手段１７０は、自動運転時の形態に変化する途中において、運転者が指、手のひら、拳、肘、膝などで操作部材１１０に加えた力に基づき運転者の操作を受け付けている。具体的な受付手段１７０は、特に限定されるものではないが、以下の装置などを例示することができる。

１）形態が変化している途中の操作部材１１０に運転者が力を加えることによる通常とは異なった電流を出力する反力発生装置１４０が備える反力モータ１４１。

２）手動運転時において操作部材１１０によって加えられるトルクを検出するトルクセンサ。

３）手動運転時において操作部材１１０の操舵角を検出する角度センサ。

４）運転者が操作部材１１０を握って出退方向１２９に引き出そうとした場合に通常とは異なった電流を出力する出退駆動源１２６に用いられるモータ。

５）折りたたまれている途中の操作部材１１０に運転者が力を加えることによる通常とは異なった電流を出力する折りたたみ駆動源１３２に用いられるモータ。

制御手段１８０は、可変機構１２０が手動運転時の形態から自動運転時の形態に操作部材１１０の形態を変化させる途中において、受付手段１７０が運転者の操作を受け付けた場合、可変駆動源１５０を制御して可変機構１２０による操作部材１１０の形態を手動運転時の形態に復帰させる制御を行う装置であって、いわゆる電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。

制御手段１８０における具体的な判断方法として以下を例示できる。

１）受付手段１７０から取得した反力モータ１４１の実電流が第一閾値を超えた場合、運転者が可変機構１２０の動作を戻す意図があると判断して、手動運転時の形態に戻す制御を行う。

２）記憶されている反力モータ１４１の通常動作時の実電流と、受付手段１７０から取得した反力モータ１４１の実電流の差が第二閾値を超えた場合、運転者が可変機構１２０の動作を戻す意図があると判断して、手動運転時の形態に戻す制御を行う。

３）反力モータ１４１への指示電流と、形態が変化している途中の操作部材１１０に運転者が力を加えた際の反力モータ１４１の実電流の差が第三閾値を超えた場合、運転者が可変機構１２０の動作を戻す意図があると判断して、手動運転時の形態に戻す制御を行う。

４）反力モータ１４１への指示電流と、受付手段１７０から取得した反力モータ１４１の実電流の差の積分値が閾値を超えた場合、運転者が可変機構１２０の動作を戻す意図があると判断して、手動運転時の形態に戻す制御を行う。

５）手動運転時において操作部材１１０によって加えられるトルクを判断するトルクセンサからの信号に基づき、運転者が可変機構１２０の動作を戻す意図があると判断して、手動運転時の形態に戻す制御を行う。

６）手動運転時において操作部材１１０の操舵角を判断する角度センサからの信号に基づき、運転者が可変機構１２０の動作を戻す意図があると判断して、手動運転時の形態に戻す制御を行う。

また、出退方向１２９に周りに操作部材１１０を回転させる（捩る）力を運転者が加えることなく、操作部材１１０を握って出退方向１２９に引き出そうとした場合、可変駆動源１５０に用いられるモータの実電流に基づき運転者が可変機構１２０の動作を戻す意図があると判断して、手動運転時の形態に戻す制御を行ってもよい。

次に、車両に取り付けられたステアリング装置１００の動作について説明する。図５は、自動運転が開始され操作部材の形態が変化している間の復帰の動作の流れを示すフローチャートである。

手動運転から自動運転に変更されたことを示す情報をステアリング装置１００が受信すると、図６に示すように、運転者に向かって突出状態の操作部材１１０は、設定位置にまで戻される（Ｓ１０１）。設定位置は、限定されるものではないが、本実施の形態の場合は、手動運転時に車両を直進させる際の操作部材１１０の姿勢、いわゆるセンター位置である。また、操作部材１１０を設定位置に戻す回転移動は、反力発生装置１４０により行う。また、設定位置において操作部材１１０が回転しないようにロック機構等によりロックしてもよい。

次に、出退駆動源１２６を動作させて中間ガイド１２４、および可動体１２３を連動して動作させ、操作部材１１０の後退を開始する（Ｓ１０２）。

次に、折りたたみ機構１３０を動作させて操作部材１１０を出退方向１２９と交差する軸で傾動させ、可動体１２３に対し操作部材１１０の折りたたみを開始する（Ｓ１０３）。

ここで、操作部材１１０を設定位置に戻すタイミングと、操作部材１１０の後退開始タイミングと、操作部材１１０の折りたたみ開始タイミングは、上記に限定されず、順序が入れ替わっても、または少なくとも２つのタイミングが同時でもかまわない。また、後退と折りたたみは同じ期間内に実行してもよく、また操作部材１１０の折りたたみ完了後に後退を開始してもかまわない。なお、操作部材１１０の後退を先に開始すると、折りたたまれている途中の操作部材１１０の上連結部１１３が運転者と干渉する可能性を低減させることが可能となる。

操作部材１１０の形態の変化が開始されると、制御手段１８０は、受付手段１７０からの情報に基づき手動運転を再開したいという運転者の意図を操作部材１１０の後退が完了する（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）まで検出する（Ｓ１０５）。本実施の形態の場合、図６図７図８に示されるような形態が変化しつつある操作部材１１０を運転者が握って元に戻そうとする操作、変化しつつある操作部材１１０を運転者が握って操舵軸周りに回転する力を加える操作、手のひらや拳などで叩いて回転する力を加える操作などを受付手段１７０が受け付ける。なお、意図の検出は、１つのセンサ、１つの装置からの信号に基づき判断しても良く、センサや装置からの二つ以上の信号に基づき判断してもかまわない。

運転者の復帰の意図が検出された場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、制御手段１８０は、操作部材１１０が手動運転できる形態に復帰するように復帰が完了するまで（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）可変駆動源１５０を制御する（Ｓ１０６）。

以上により、自動運転が開始され、操作部材１１０の形態が変化している途中であっても、手動運転が可能な状態に操作部材１１０をすぐに復帰させることができる。

なお、運転者の復帰の意図が検出されない場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）は、次の動作が実行される。

折りたたみ機構１３０は、操作部材１１０が、ダッシュボード２０１に挿入される前に操作部材１１０の折りたたみを完了させる。操作部材１１０の折りたたみ角度は特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、折りたたみ機構１３０は、折りたたみ駆動源１３２に基づき折りたたみ軸体１３１を回転させることにより、図３、図７に示すように、直進把持部１１１と下連結部１１２とを含む面が出退方向１２９に平行、または略平行になるまで操作部材１１０を傾動させて折りたたむ。このように、操作部材１１０を折りたたむことにより、出退方向１２９においてダッシュボード２０１に対する操作部材１１０の投影面積を小さくすることができ、操作部材１１０をダッシュボード２０１内に収容する際に操作部材１１０が通過する開口部２０２の面積を抑制することができ、ダッシュボード２０１の構造的強度の低下を抑制しつつダッシュボード２０１の美観を向上させることが可能となる。

また、出退方向１２９に平行、または略平行になるまで操作部材１１０が折りたたまれた状態において、反力発生装置１４０は、直進把持部１１１と下連結部１１２とに囲まれた空間内に位置するように配置されている。これにより、出退方向１２９に対し操作部材１１０を平行、または略平行になるまで折りたたむことができる。また、操作部材１１０をダッシュボード２０１内に収容する際に、操作部材１１０が通過するダッシュボード２０１の開口部２０２の一部を利用して反力発生装置１４０も通過させることができる。その際、開口部２０２の大きさを大きく確保する必要がなく、開口部２０２の大きさを抑制できる。また、ステアリング装置１００をダッシュボード２０１内にコンパクトに収容することが可能となる。

次に、中間ガイド１２４、および可動体１２３をさらに後退させ、図８に示すように、折りたたみが完了した操作部材１１０を反力発生装置１４０、および折りたたみ機構１３０と共にダッシュボード２０１の開口部２０２に通過させる。

最後に、操作部材１１０が上連結部１１３に至るまでダッシュボード２０１内に収容されれば、ステアリング装置１００の後退動作を停止し、操作部材１１０の収納を完了する。

一方、収容状態の操作部材１１０をダッシュボード２０１内から進出させる際のステアリング装置の動作の流れは、上記流れと逆に行われる。ここで、操作部材１１０を進出させている間、または進出完了時において、自動運転によって転舵されている転舵角をステアリング装置１００が取得し、転舵角に応じた操舵角を決定する。そして、操舵角に対応した操作部材１１０の回転角になるように、反力発生装置１４０が操作部材１１０を操舵軸周りに回転させてもかまわない。これによれば、運転者に違和感を与えることなく、自動運転から手動運転にスムーズに移行させることが可能となる。

以上のように、自動運転が開始され操作部材１１０の形態が変化しつつある段階で、運転者の目の前にある比較的大型の操作部材１１０を操作することにより復帰の意図を示すことができるため、指先で操作するような小さなボタンを探し出して形態を復帰させるために操作するような煩わしさを回避できる。

また、運転者が操作部材１１０に対して実行した操作を、反力モータ１４１、角度センサなど手動運転に用いられる機器、可変駆動源１５０など操作部材１１０の形態の変化に必要な機器を受付手段１７０としても利用することにより、部品点数を減少させ、製造工程の簡略化を図ることが可能となる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。

例えば、運転者の操作は、操作部材１１０に対して行う操作に限定されるわけではない。例えば、受付手段１７０としてモーションセンサやカメラなどが備えられている場合、運転者のジェスチャーにより復帰動作を行ってもかまわない。また、受付手段１７０としてマイクを備えている場合、運転者の声や拍手の音などにより復帰動作を行ってもかまわない。

また、出退機構１３９として、２段階で伸縮する装置を説明したが、ステアリング装置１００は、第一中間ガイド、第二中間ガイドなどを備え、３段階以上で伸縮する装置であってもかまわない。また、出退機構１３９は、直動するものばかりでなく、湾曲した軌道を移動するもの、パンタグラフ機構などの平行リンク機構などを採用してもかまわない。

また、折りたたみ機構１３０は、折りたたみ駆動源１３２を備えず、運転者の操作により傾動する機構であってもよい。また、出退機構１３９により操作部材１１０が後退する駆動力を利用して操作部材１１０を可動体１２３に対して傾動させる機構であってもよい。

本発明は、手動運転が可能であり、かつ自動運転が可能な自動車、バス、トラック、農機、建機など車輪、または無限軌道などを備えた車両などに利用可能である。

１００：ステアリング装置、１１０：操作部材、１１１：直進把持部、１１２：下連結部、１１３：上連結部、１１４：接続部、１２０：可変機構、１２１：第一出退機構、１２２：第二出退機構、１２３：可動体、１２４：中間ガイド、１２５：基礎ガイド、１２６：出退駆動源、１２８：ヒンジ、１２９：出退方向、１３０：折りたたみ機構、１３１：折りたたみ軸体、１３２：折りたたみ駆動源、１３９：出退機構、１４０：反力発生装置、１４１：反力モータ、１５０：可変駆動源、１５１：直動ガイド、１５２：切り欠き部、１６１：第一ネジ軸、１６２：第二ネジ軸、１６３：第一ナット、１６４：第二ナット、１６６：駆動力伝達機構、１６９：レール、１７０：受付手段、１８０：制御手段、２０１：ダッシュボード、２０２：開口部

Claims (3)

1. 車両の操舵に用いられるステアリング装置であって、
   自動運転時と手動運転時とにおいて操作部材の位置、姿勢、および形状の少なくとも１つを含む形態を可逆的に変化させる可変機構と、
   前記可変機構を駆動する可変駆動源と、
   運転者の操作を受け付ける受付手段と、
   前記可変機構が手動運転時の形態から自動運転時の形態に操作部材を変化させる途中において、前記受付手段が運転者の操作を受け付けた場合、前記可変駆動源を制御して前記可変機構による操作部材の形態を手動運転時の形態に復帰させる制御手段と
   を備えるステアリング装置。
2. 前記可変機構は、操作部材を出退させる出退機構と、前記出退機構に対し前記操作部材を傾動させて折りたたむ折りたたみ機構とを備え、
   前記受付手段は、自動運転時の形態に変化する途中において、操作部材に運転者が加えた力に基づき運転者の操作を受け付ける
   請求項１に記載のステアリング装置。
3. 運転者が前記操作部材を回転させた力に反する方向の力を前記操作部材に付与する反力発生装置を備え、
   前記受付手段は、自動運転時の形態に変化する途中において、操作部材に運転者が加えた力により前記反力発生装置が備える反力モータに流れる電流の変化に基づき運転者の操作を受け付ける
   請求項２に記載のステアリング装置。

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