(57)【要約】【課題】車両の旋回時に動作するデバイスが動作したことを運転者に負担を掛けることなく認識可能にする。【解決手段】４本スポークのステアリングホイール８のステアリングリム３１の左右にて各上下に可変グリップ部３２，３３を設け、スポーク３０に設けた通路３５を介してエアポンプ３８からの高圧空気を各可変グリップ部に供給する。車両の旋回時に動作するデバイスとして例えば左右駆動力配分装置や四輪操舵装置が動作した場合に高圧流体を供給して可変グリップ部を膨らませることにより、ステアリングの旋回操作状態でデバイスの動作状態をグリップしている部分で感じることができ、マルチインフォメーションをのぞき込む等の必要が無くなり、容易かつ速やかにデバイスの動作状態を認識することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵する際にステアリングリムの把持する部分に設けられかつ高圧流体が充填されることにより膨らむようにされた可変グリップ部と、
前記高圧流体を前記可変グリップ部に選択的に供給するための高圧流体供給手段と、
前記高圧流体供給手段による前記高圧流体の供給を、車両の旋回時に動作するデバイスの動作停止状態では停止し、当該デバイスの動作状態では供給する制御手段とを有することを特徴とするステアリングの補助装置。
【請求項２】
前記可変グリップ部が、前記ステアリングリムの左右のそれぞれ上下に設けられ、
前記高圧流体供給手段による前記高圧流体の供給を、前記ステアリングリムの旋回方向側の前記可変グリップ部に対して行うことを特徴とする請求項１に記載のステアリングの補助装置。
【請求項３】
前記高圧流体が高圧空気であり、
前記可変グリップ部に、前記高圧空気を吹き出すための吹き出し口が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のステアリングの補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングの補助装置に関し、特に高圧流体が充填されることにより膨らむようにされた可変グリップ部を備えるステアリングの補助装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステアリングホイールにおいて、ステアリンググリップに外被を備えた樹脂発泡体を設け、その樹脂発泡体に流体を圧入することにより運転者の好みに応じた太さおよび堅さを有するステアリンググリップに調整することができるようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。また、ステアリングホイールに、移動するねじケーブルと、その移動とともに移動する第１の移動部材と、第１の移動部材と傾斜で接して径方向に移動する第２の移動部材を設けて、ステアリングの握り径を可変にしたものがある（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６１−１８３２５７号公報
【特許文献２】特開平６−３０５４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、車両の走行時には、ステアリングを強く握って操舵することが必要な場合と、それ程強く握らなくても良い場合がある。それに対して、上記各特許文献のものでは、運転者の好みに応じて設定するのみであったため、強く握って操舵する場合に対応させた握り径に設定した場合には、強く握らなくても良い状況でもしっかりと握ってしまう太さになっており、逆に握る力が入りすぎてしまうという問題があった。
【０００５】
一方、左右駆動力の配分や四輪操舵を行うためのデバイスを搭載している車両があり、そのような車両において、マルチインフォメーション等の視覚情報手段を用いてデバイスの動作表示を行って、運転者に旋回時の車両挙動制御のためのデバイスが動作していることを知らせることが考えられる。しかしながら、高Ｇ旋回等を行う場合には運転者はマルチインフォメーションをのぞき込む余裕は無く、デバイスが動作していることを認知させるには不十分であるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題を解決して、車両の旋回時に動作するデバイスが動作したことを運転者に負担を掛けることなく認識可能にするために、本発明に於いては、操舵する際にステアリングリム（３１）の把持する部分に設けられかつ高圧流体が充填されることにより膨らむようにされた可変グリップ部（３２，３３）と、前記高圧流体を前記可変グリップ部（３２，３３）に選択的に供給するための高圧流体供給手段（３８）と、前記高圧流体供給手段（３８）による前記高圧流体の供給を、車両の旋回時に動作するデバイス（２６，１１）の動作停止状態では停止し、当該デバイス（２６，１１）の動作状態では供給する制御手段（１２）とを有するものとした。
【０００７】
これによれば、車両の旋回時に動作するデバイスとして例えば左右駆動力配分装置や四輪操舵装置が動作した場合に高圧流体を供給して可変グリップ部を膨らませることにより、ステアリングの旋回操作状態でデバイスの動作状態をグリップしている部分で感じることができ、マルチインフォメーションをのぞき込む等の必要が無くなり、容易かつ速やかにデバイスの動作状態を認識することができる。
【０００８】
特に、前記可変グリップ部（３２，３３）が、前記ステアリングリム（３１）の左右のそれぞれ上下に設けられ、前記高圧流体供給手段（３８）による前記高圧流体の供給を、前記ステアリングリム（３１）の旋回方向側の前記可変グリップ部（３２，３３）に対して行うと良い。これによれば、左右の各上下の可変グリップ部間に左右の手が位置していることにより、例えば左旋回時には右手の親指側と左手の小指側との各可変グリップ部が膨らみ、旋回操作時に力を入れる側が膨らむことにより力を入れ易くなり、かつ不必要な側に無駄に高圧流体を供給することを防止し得る。
【０００９】
また、前記高圧流体が高圧空気であり、前記可変グリップ部（３２，３３）に、前記高圧空気を吹き出すための吹き出し口（４１）が設けられていると良い。これによれば、膨らむだけでなく空気も吹き出すことから、より確実にデバイスの動作を認識することができると共に、手の平の発汗を抑える効果があり、操舵に力を入れる場合に、より一層確実に握ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
このように本発明によれば、車両の旋回時に動作するデバイスの動作を、ステアリングリムの操舵する際に把持する部分に設けた可変グリップ部を膨らませることで運転者に認識させることができるため、視覚的な認識手段に頼ることなくステアリング操作時に確実に認識することができる。また、可変グリップ部が膨らむことにより、ステアリングリムを握り易くなり、ステアリングに大きな操舵力を加えることができ、より正確なハンドリングが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明が適用されたステアリングの補助装置を適用した自動車の概略構成図である。
【図２】（ａ）はステアリングホイールを示す正面図であり、（ｂ）は左旋回時の状態を示す（ａ）に対応する図である。
【図３】（ａ）は図２（ａ）の矢印III−III線に沿って見た可変グリップ部の要部拡大断面図であり、（ｂ）は高圧空気を供給した（ａ）に対応する図である。
【図４】空気圧調整の制御要領を示すフロー図である。
【図５】ハンドル保持力に対する目標空気圧の関係を示す図である。
【図６】デバイスの動作量に対する補正空気圧の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。まず、本発明が適用されたステアリング補助装置を搭載した四輪自動車を、図１を参照して説明する。
【００１３】
本実施例の四輪自動車Ｖは、左右の前輪３Ｌ，３Ｒと、左右の後輪５Ｌ，５Ｒとを有する。前輪３Ｌ，３Ｒは、各々、タイヤ２Ｌ，２Ｒを装着され、左右のフロントサスペンション（図示せず）によって車体１により懸架され、ナックルによって車体１に対して転向自在に取り付けられている。後輪５Ｌ，５Ｒは、各々、タイヤ４Ｌ，４Ｒを装着され、左右のリヤサスペンション（図示せず）によって車体１により懸架され、かつナックルによって車体１に対して転向自在に取り付けられている。
【００１４】
自動車Ｖは、ステアリングホイール８の操舵によって左右の前輪３Ｌ，３Ｒを直接的に転舵操作する前輪操舵装置９を備えている。前輪操舵装置９は、ステアリングホイール８に連結されたステアリングシャフト２１と、ステアリングシャフト２１に取り付けられたピニオン２２と、ピニオン２２に噛合する歯部を有して車幅方向に往復動可能に設けられたラック軸９とを有する。ラック軸９の両端はタイロッド２３によって左右のナックルに連結されている。左右の前輪３Ｌ，３Ｒは、ステアリングホイール８の回転操作によってラック軸９が車幅方向に移動することにより、転舵（転向）される。
【００１５】
なお、ステアリングシャフト２１には前輪３Ｌ，３Ｒの実操舵角に相当するステアリングホイール８の回転角である操舵角を検出する操舵角センサ１４が設けられている。
【００１６】
自動車Ｖは、一端を車体１に連結され、他端を左側の後輪５Ｌのナックルに連結された左側のトー角制御用の電動アクチュエータ１１Ｌと、一端を車体１に連結され、他端を右側の後輪５Ｒのナックルに連結された右側のトー角制御用の電動アクチュエータ１１Ｒとを有する。左右の電動アクチュエータ１１Ｌ，１１Ｒは、電動モータ（ＤＣモータ）と送りねじとにより構成され、電動モータの回転を送りねじによって直線運動に変換し、送りねじの直線運動により伸縮動作し、伸縮量に応じて左右の後輪５Ｌ，５Ｒのトー角を個別に独立して変化させる。
【００１７】
また、本実施形態の自動車Ｖは、車体１の前部にエンジン２４を搭載している。エンジン出力が、差動装置を備えるギア装置２５を介して左右の前輪３Ｌ，３Ｒに伝えられるが、ギア装置２５は駆動力配分装置２６を有している。
【００１８】
自動車Ｖには、各種システムを統括制御すると共に本発明における制御手段としての制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１２が設けられていると共に、車速センサ１３、操舵センサ１４、ヨーレイトセンサ１５、その他の各種センサ（横加速度センサ等）がそれぞれ適所に配設されている。各センサの検出信号は制御装置１２に入力して車両の旋回制御や挙動制御に用いられる。
【００１９】
制御装置１２は、マイクロコンピュータやＲＯＭ、ＲＡＭ、周辺回路、入出力インタフェース、各種ドライバ等から構成されており、通信回線を介して各センサ１３・１４・１５等と接続されていると共に、車両の旋回時に動作するデバイスとしての駆動力配分装置２６および電動アクチュエータ１１Ｌ，１１Ｒとケーブル接続されている。また制御装置１２は、通常走行時には、各センサ１３，１４，１５等の検出結果に基づいて制御すべき後輪トー角を算出し、各電動アクチュエータ１１Ｌ，１１Ｒの変位量を決定した上で後輪５のトー角制御を行う。
【００２０】
また、ステアリングホイール８には、図２（ａ）に併せて示されるように、直進状態におけるステアリングリム３１の左右の把持する部分の上下には、それぞれ上側可変グリップ部３２Ｌ，３２Ｒと下側可変グリップ部３３Ｌ，３３Ｒが設けられている。各可変グリップ部３２，３３は、本実施形態では四本スポーク形状のステアリングホイール８の各スポーク３０の各近傍に所定の周方向長さでそれぞれ設けられている。なお、通常の状態（直進状態等）では各可変グリップ部３２，３３は、ステアリングリム３１の外径と同一外径となる太さである。
【００２１】
各可変グリップ部３２，３３となる部分では、右上側を代表して示す図３（ａ）に示されるように、ステアリングリム３１の芯３１ａを外囲する伸縮自在な外被３４により外形が形成されている。外被３４は、縮んだ状態で芯３１ａの外周面をほぼ隙間無く覆うように設けられている。
【００２２】
一方、図２において、４本スポーク３０を形成する部分には、右上側可変グリップ部３２Ｒと左下側可変グリップ部３３Ｌとを連通する通路３５と、右下側可変グリップ部３３Ｒと左上側可変グリップ部３２Ｌとを連通する通路３６とがそれぞれ設けられている。両通路３５，３６の中間部にはステアリングシャフト２１を迂回する各半円部３５ａ，３６ａが設けられている。
【００２３】
また、各半円部３５ａ，３５ａに対応するステアリングシャフト２１側には、ステアリングホイール８に対して不動となる円弧溝３７が設けられている。円弧溝３７は、ステアリングホイール８の直進状態ではいずれの半円部３５ａ，３６ａとも連通しない位置でありかつ所定の操舵角度範囲に対応するように設けられている。それに対して、各半円部３５ａ，３６ａには、左右への旋回操舵により円弧溝３７と所定の操舵角度範囲の間で連通し得る各連通孔３５ｂ，３６ｂが設けられている。例えば図３（ｂ）に示される左旋回時には一方の連通孔３５ｂを介して半円部３５ａのみが連通し、右旋回時には他方の連通孔３６ｂを介して半円部３６ａのみが連通する。
【００２４】
円弧溝３７には、図１に併せて示されるように高圧流体供給手段としてのエアポンプ３８からの高圧空気（高圧流体）が送り込まれるようになっている。エアポンプ３８には電動モータ３９が接続されており、電動モータ３９は制御装置１２からの制御信号により適宜駆動される。なお、エアポンプ３８からの高圧空気供給路にアクチュエータ４０を接続しても良く、その場合にはエアポンプ３８を小型化し得る。
【００２５】
また、図３に示されるように、ステアリングリム３１の芯３１ａとスポーク３０との接続部には、通路３５と外被３４の内側とを連通する溝３１ｂが設けられている。図３（ｂ）では右上側可変グリップ部３２Ｒについて示しているが、他の可変グリップ部も同様である。
【００２６】
次に、本発明の動作要領について説明する。走行中にステアリングホイール８を操舵した場合に、車速などに応じて安定した旋回を行うべく車両挙動を制御する各デバイス（駆動力配分装置２６や電動アクチュエータ１１Ｌ，１１Ｒ）が動作したと制御装置１２が判定したら、制御装置１２により電動モータ３９を駆動する。
【００２７】
この時、ステアリングホイール８は操舵開始により回転しており、例えば左旋回時には図３（ｂ）に示される円弧溝３７に連通孔３５ｂが位置して半円部３５ａにエアポンプ３８からの高圧空気が送り込まれる。すると、図３（ｂ）に矢印示されるように対応する通路３５を介して右上側可変グリップ部３２Ｒと左下側可変グリップ部３３Ｌとに溝３１ｂから高圧空気が送り込まれて、各可変グリップ部３２Ｒ，３３Ｌが把持部の半径方向外向きに膨らむ。
【００２８】
これにより、各可変グリップ部３２Ｒ，３３Ｌを把持している手により可変グリップ部３２Ｒ，３３Ｌの膨らみを感じることができ、直接的かつ即座にデバイスが動作したことを認識することができる。マルチインフォメーションなどの視覚手段による場合には、デバイスの動作を感じてから視認して確認したり、認識が遅れることがあるのに対して、操舵操作している手で直接感じ取ることができ、認識の遅れが無く、運転操作時に違和感を生じることがない。
【００２９】
右旋回時には各可変グリップ部３２Ｌ，３３Ｒに高圧空気が供給されることになり、何れの場合も各可変グリップ部３２，３３において旋回操舵時に操舵（旋回）方向側となる左右の対となる方に高圧空気を供給するのみで、他の対となる方には供給されない。これにより、旋回操舵時に力を入れる方のみを膨らませることになり、図２（ｂ）の左旋回を例にすると、右手把持部の親指側となる可変グリップ部３２Ｒと、左手把持部の小指側となる可変グリップ部３３Ｌとをそれぞれ太くすることから、力を入れる際に握り易くなり、ハンドル操作を補助することができる。また、旋回方向に対応する対となる方だけに高圧空気を供給し、他方には供給しないため、必要十分な量だけの空気供給能力が有れば良く、エアポンプ３８を小型化し得る。
【００３０】
また、各上側可変グリップ部３２Ｌ，３２Ｒには、供給された高圧空気の一部を図２（ｂ）の矢印Ａに示されるようにステアリングホイール８の外側に向けて吹き出すための吹き出し口４１が設けられている。一方、各下側可変グリップ部３３Ｌ，３３Ｒに設けられている吹き出し口４１は、供給された高圧空気の一部を図２（ｂ）の矢印Ｂに示されるようにステアリングホイール８の内側に向けて吹き出すように設けられている。これにより、旋回操舵時に力を入れて把持する手に空気を吹き出すことができ、発汗によりステアリングホイール８を把持し難くなることを防止し、安全な操作を補助し得る。
【００３１】
本発明は上記実施形態に限定されず、種々の形態が考えられる。例えば、デバイスの動作の程度が増大する程、高圧空気の供給量を増大すると良い。これにより、デバイスの動作状態を手の感覚で認識することができ、より適切な対応ができる。なお、吹き出し量も増大することから、より一層認識し易くなる。また、エアポンプ３８からの空気供給に圧力センサ４２を設けたり（図１参照）、通路３５，３６に圧力センサを設けたりして、可変グリップ部３２，３３における外部圧力（運転者の握力）を検出することができる。
【００３２】
このハンドル保持力に対する空気圧調整の制御要領について、図４のフロー図を参照して以下に説明する。図のステップＳＴ１では、ハンドル保持力から目標空気圧を設定する。この場合には、例えば図５に示されるハンドル保持力の増大に応じて目標空気圧を増大させる関係であって良い。
【００３３】
次のステップＳＴ２では、ステアリングホイール８の操舵角が半円部３５ａ，３６ａと連通する切替角度以上であるか否かを判別する。操舵角が半円部３５ａ，３６ａと連通する切替角度以上とは、ステアリングホイールが直進状態のニュートラル位置から回転して、円弧溝３７と各円部３５ａ，３６ａのいずれかと連通し始める所定の操舵角以上である。ステップＳＴ２で操舵角が切替角度以上であると判定された場合にはステップＳＴ３に進む。
【００３４】
ステップＳＴ３では、自動車Ｖの旋回走行において高Ｇ旋回であるか否かを判別する。この高Ｇ旋回の判定には、上記圧力センサ４２による圧力値から運転者のステアリングホイール８を保持するハンドル保持力（握力）を求め、そのハンドル保持力が閾値（図５参照）以上である場合とする。なお、閾値としては、一般女性の握力の半分程度とすることができる。ステップＳＴ３で高Ｇ旋回であると判定された場合にはステップＳＴ４に進む。
【００３５】
ステップＳＴ４では、デバイスの動作量から空気圧を補正し、その補正空気圧を目標空気圧に加算する。この補正空気圧は、図６に示されるように、デバイスの動作量としてのリア切れ角（または駆動力左右差の絶対値）の増大に応じて補正空気圧も増大するように設定されて良い。
【００３６】
そして、次のステップＳＴ５で目標空気圧となるようにエアポンプ３８を制御して、ステップＳＴ１に戻る。なお、上記ステップＳＴ２で操舵角が切替角度以上ではないと判定された場合、またステップＳＴ３で高Ｇ旋回ではないと判定された場合には、それぞれステップＳＴ５に進む。これらの場合には目標空気圧は補正されない。
【００３７】
なお、上記空気圧調整において、例えば、高圧空気を供給した後に供給を停止または微量一定供給として、その状態における運転者の握力によるハンドル保持力（握力）を検出し、その検出結果により供給空気圧のフィードバック制御を行うと良い。これにより、適切な空気圧に調整することができ、例えば握力の弱い人に対して膨らみ過ぎてしまうようなことを防止したり、握力の強い人に弱い供給圧により感じ難くなるというようなことを回避し得る。
【符号の説明】
【００３８】
１１  電動アクチュエータ（デバイス）
１２  制御装置（制御手段）
２６  電動アクチュエータ（デバイス）
３１  ステアリングリム
３２  上側可変グリップ部
３３  下側可変グリップ部
３８  エアポンプ（高圧流体供給手段）
４１  吹き出し口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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