(57)【要約】  車両ステアリング入力デバイスは、第１の回転軸の周りを回転可能であるように構成され、かつステアリングコラムに動作可能に結合された第１のノブであって、この第１のノブを回転することによってステアリングコラムの回転がもたらされるようにされる、第１のノブと、第２の回転軸の周りを回転可能であるように構成され、かつステアリングコラムを回転するように動作可能に結合された第２のノブであって、この第２のノブを回転することによってステアリングコラムの回転がもたらされるようにされる、第２のノブとを含み、第１および第２の回転可能ノブは、一方のノブを時計回り（ＣＷ）または反時計回り（ＣＣＷ）の方向に回転することによって、他方のノブの同じ方向の回転がもたらされるように動作可能に結合され、第１の回転軸と第２の回転軸とは角度を定める。【選択図】図２Ｂ
2019520264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両ステアリング入力デバイスであって、
第１の回転軸の周りを回転可能であるように構成され、かつステアリングコラムに動作可能に結合された第１のノブであって、前記第１のノブを回転することによって前記ステアリングコラムの回転をもたらすようにする、第１のノブと、
第２の回転軸の周りを回転可能であるように構成され、かつ前記ステアリングコラムを回転するように動作可能に結合された第２のノブであって、前記第２のノブを回転することによって前記ステアリングコラムの回転をもたらすようにする、第２のノブと、
を含み、
前記第１および第２の回転可能ノブは、一方のノブを時計回り（ＣＷ）または反時計回り（ＣＣＷ）の方向に回転することによって、他方のノブの同じ方向の回転がもたらされるように動作可能に結合され、
前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とは角度を定める、車両ステアリング入力デバイス。
【請求項２】
前記第１および第２の回転軸の間に形成される前記角度は１８０度から１０度である、請求項１に記載の車両ステアリング入力デバイス。
【請求項３】
前記角度は１７０度から１０度、１６０度から２０度、１５０度から３０度、１４０度から４０度、１３０度から５０度、１２０度から６０度、１１０度から７０度、または約９０度である、請求項１または請求項２に記載の車両ステアリング入力デバイス。
【請求項４】
前記第１および第２のノブのそれぞれの回転軸の周りの向きは、互いに対して９０度だけオフセットされ、前記第１および第２の回転可能ノブのそれぞれの回転軸に関する角度位置にかかわらず、前記オフセットは９０度のままである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両ステアリング入力デバイス。
【請求項５】
前記第１および第２のノブの回転は、前記ステアリングコラムの回転に機械的に結合される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両ステアリング入力デバイス。
【請求項６】
一方または両方のノブの回転を記録して、ノブ回転に応答して前記ステアリングコラムの動力による回転を制御するように構成された電子回転コントローラをさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両ステアリング入力デバイス。
【請求項７】
ステアリング機構に加えられた力に応答して前記第１および／または第２のノブにトルクを加える電気フィードバックアクチュエータをさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両ステアリング入力デバイス。
【請求項８】
前記第１および第２のノブの少なくとも一方について、前記ノブの末端部分は、前記ノブの基端部分に対して丸くされた形状であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の車両ステアリング入力デバイス。
【請求項９】
車両ステアリング入力デバイスであって、
第１の回転軸の周りを回転可能であるように構成され、かつステアリングコラムに動作可能に結合された第１のノブであって、前記第１のノブを回転することによって前記ステアリングコラムの回転をもたらすようにする、第１のノブと、
第２の回転軸の周りを回転可能であるように構成され、かつ前記ステアリングコラムを回転するように動作可能に結合された第２のノブであって、前記第２のノブを回転することによって前記ステアリングコラムの回転をもたらすようにする、第２のノブと、
を含み、
前記第１および第２のノブは、一方のノブをＣＷまたはＣＣＷ方向に回転することによって、他方のノブの同じ方向の回転がもたらされるように動作可能に結合され、
前記第１および第２のノブのそれぞれの回転軸の周りの向きは、互いに対して９０度だけオフセットされ、前記第１および第２の回転可能ノブのそれぞれの回転軸に関する角度位置にかかわらず、前記オフセットは９０度のままである、車両ステアリング入力デバイス。
【請求項１０】
前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とは角度を定める、請求項９に記載の車両ステアリング入力デバイス。
【請求項１１】
前記第１および第２の回転軸の間に形成される角度は１８０度から１０度である、請求項９または請求項１０に記載の車両ステアリング入力デバイス。
【請求項１２】
前記角度は１７０度から１０度、１６０度から２０度、１５０度から３０度、１４０度から４０度、１３０度から５０度、１２０度から６０度、１１０度から７０度、または約９０度である、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の車両ステアリング入力デバイス。
【請求項１３】
前記第１および第２のノブの回転は、前記ステアリングコラムの回転に機械的に結合される、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の車両ステアリング入力デバイス。
【請求項１４】
一方または両方のノブの回転を記録して、ノブ回転に応答して前記ステアリングコラムの動力による回転を制御するように構成された電子回転コントローラをさらに含む、請求項９〜１３のいずれか一項に記載の車両ステアリング入力デバイス。
【請求項１５】
ステアリング機構に加えられた力に応答して前記第１および／または第２のノブにトルクを加える電気フィードバックアクチュエータをさらに含む、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の車両ステアリング入力デバイス。
【請求項１６】
前記第１および第２のノブの少なくとも一方について、前記ノブの末端部分は、前記ノブの基端部分に対して丸くされた形状であることを特徴とし、かつ前記ノブの前記基端部分は前記末端部分に対して平らにされた形状を有する、請求項９〜１５のいずれか一項に記載の車両ステアリング入力デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、車両ステアリングデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両における従来のステアリング機構の役割は、典型的に運転者の前に位置決めされて運転者によって片手または両手で動作されるステアリングホイールを用いて、車両の車輪を転向させることである。ステアリングホイールの回転は典型的にステアリングコラムを介して車輪誘導機構に伝達され、この車輪誘導機構はステアリングホイールの回転に応答して車輪が所望の方向を指すようにする。ステアリングコラムは、ステアリングホイールからの回転運動を車輪誘導機構に伝達する能力を維持しながら自身が直線から逸れることを可能にする自由継手を含んでもよい。現代の自動車は典型的にラックアンドピニオン車輪誘導機構を用いており、ここではステアリングホイールを回転することによってラックに結合されたピニオンギアが回転し、ラックはピニオンと噛み合った線形ギアであって、ピニオンの回転を車の横方向の軸に沿ったラックの線形運動（横方向の運動）に変換する。他の車輪誘導機構は、再循環ボール機構を含む。従来のステアリング機構は補力ステアリング（ＰＡＳ：ｐｏｗｅｒ  ａｓｓｉｓｔｅｄ  ｓｔｅｅｒｉｎｇ）システムを含んでもよく、ここでは液圧または電気アクチュエータがステアリング機構に制御されたエネルギを加える。ＰＡＳを含むステアリング機構を用いるとき、運転者は典型的速度で運転するときに操舵輪を転向するために必要な努力が少なくなり、かつ車両が停止しているか、またはゆっくり動いているときに操舵輪を転向するために必要な物理的努力がかなり低減する。
【０００３】
ステアリングホイールは、正確さ、フィードバック、および安定性を含むいくつかの利点のために、好まれるステアリングデバイスであった。ロックからロックまでに数回転を有するステアリングホイールは、縦列駐車を良好に行うときの大きな角度変化から、ハイウェイで減速するときの小さい角度変化まで、前輪の回転角の範囲に対する制御に対してかなり高い正確さを可能にする。車輪に機械的に結合されたステアリングホイールは直接機械的フィードバックを提供して、運転者が前輪の転向に影響する力を「感じる」ことを可能にする。ステアリングホイールは回転によってのみ動かされ得るため、運転者が運転の際にステアリングホイールに対して経験する慣性運動による意図しない動きを記録することは比較的困難である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示の実施形態の態様は、ステアリングホイールが提供する正確さ、フィードバック、および／または安定性の利点を提供する一方で、ステアリングホイールよりもコンパクトな車両ステアリングデバイスを提供することに関し、この車両ステアリングデバイスは以後「ツイストコントローラ（Ｔｗｉｓｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）」とも呼ばれる。
【０００５】
本開示の実施形態によるツイストコントローラは、第１の回転軸の周りを回転可能であるように構成された第１の回転可能ノブと、第２の回転軸の周りを回転可能であるように構成された第２の回転可能ノブとを含み、ツイストコントローラは、これらの回転可能ノブの一方または両方の回転が車両のステアリングを制御するように構成される。本開示の実施形態において、回転可能ノブの一方または両方の回転は、そこに動作可能に結合されたステアリングコラムを回転させる。任意には、ノブはたとえばギアなどを介して、ステアリングコラムに機械的に結合される。代替的または付加的に、ツイストコントローラは、一方または両方のノブの回転を記録して、ノブ回転に応答してステアリングコラムの動力による回転を制御するように構成された電子回転コントローラを含む。
【０００６】
本開示の実施形態において、第１および第２の回転可能ノブは、一方のノブを回すことによって他方のノブが同じ回転方向に回転されるように、動作可能に結合される。よって、一方のノブの時計回り（「ＣＷ：ｃｌｏｃｋｗｉｓｅ」）の回転は、他方のノブのＣＷ回転をもたらし、一方のノブの反時計回り（「ＣＣＷ：ｃｏｕｎｔｅｒ−ｃｌｏｃｋｗｉｓｅ」）の回転は、他方のノブのＣＣＷ回転をもたらす。
【０００７】
本明細書において用いられる、たとえばＣＷまたはＣＣＷ回転などの回転の方向は、それぞれのノブの末端部からそれぞれの回転軸に沿って見たときの各ノブを参照していることが理解されるべきである。
【０００８】
本開示の実施形態において、第１および第２の回転軸は角度を定める（本明細書において「ノブ間角度」と呼ばれることがある）。任意には、ノブ間角度は１８０度から１０度である。任意には、ノブ間角度は１７０度から１０度、１６０度から２０度、１５０度から３０度、１４０度から４０度、１３０度から５０度、１２０度から６０度、または１１０度から７０度である。任意には、ノブ間角度は約９０度である。
【０００９】
本開示の実施形態において、第１および第２の回転可能ノブのそれぞれの回転軸の周りの向きは、互いに９０度だけオフセットにされ、ノブのそれぞれの回転軸の周りの角変位にかかわらず、そのオフセットは９０度のままである。例として、第１のノブの基準点が１２時の位置にあり、第２のノブの同等の基準点が３時の位置にあり、かつ第１のノブの基準点が２時の位置に回転されるとき、第２のノブの同等の基準点は同時に５時の位置に回転される。
【００１０】
本開示の実施形態において、ツイストコントローラは、ステアリング機構に加えられた力に応答して第１および第２のノブにフィードバックトルクを加えるように動作可能である。任意には、ツイストコントローラは、ノブとステアリングコラムとの機械的結合を通じてフィードバックトルクを加えるように動作する。代替的または付加的に、ツイストコントローラは、ステアリング機構に加えられた力に応答して第１および／または第２のノブにトルクを加える電気フィードバックアクチュエータを含む。
【００１１】
本開示の実施形態において、１つまたはそれ以上の回転可能ノブの回転は、その同じ回転可能ノブまたは他方の回転可能ノブの並進運動をもたらさない。
【００１２】
本開示の実施形態において、第１および第２のノブのそれぞれの末端部の間の距離（本明細書において「ノブ間距離」と呼ばれることがある）は、およそ運転者の肩幅以下、６０センチメートル（ｃｍ）未満、４５ｃｍ未満、３０ｃｍ未満、２５ｃｍ未満、２０ｃｍ未満、１５ｃｍ未満、または１０ｃｍ未満である。
【００１３】
考察においては、特記しない限り、本開示の実施形態の１つまたは複数の特徴の条件または関係特性を修飾するたとえば「実質的に」および「約」などの形容詞は、意図される適用に対する実施形態の動作にとって受容できる許容度の中にあるように、その条件または特性が定められることを意味するものと理解される。特記しない限り、記載および請求項における「または（ｏｒ）」という言葉は、排他的論理和ではなく包含的「論理和（ｏｒ）」であるとみなされ、それが結合する項目の少なくとも１つまたは任意の組み合わせを示す。
【００１４】
この概要は、以下の詳細な説明にさらに記載される概念のいくつかを簡略化した形で紹介するために提供されたものである。この概要は請求される主題の主要な特徴または必須の特徴を識別することを意図したものではなく、特許請求される主題の範囲を制限するために用いられることを意図したものでもない。
【００１５】
この段落の後に挙げられた添付の図面を参照して、本開示の実施形態の非制限的な例を以下に説明する。２つ以上の図面に現れる同一の特徴は、それらが現れるすべての図面において一般的に同じラベルによってラベル付けされる。図面において本開示の実施形態の所与の特徴を表すアイコンをラベル付けするラベルは、その所与の特徴を示すために用いられてもよい。図面に示される特徴の寸法は、提示の簡便さおよび明瞭さのために選択されたものであり、必ずしも縮尺どおりに示されていない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】本開示の実施形態によるツイストコントローラを示す概略図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示されるツイストコントローラを示す上面図である。
【図１Ｃ】代替的ノブを含む代替的ツイストコントローラを示す図である。
【図２Ａ】本開示の実施形態によるツイストコントローラを示す概略図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示されるツイストコントローラを示す上面図である。
【図３】本開示の実施形態による代替的ツイストコントローラを示す概略図である。
【図４】図４Ａ〜４Ｅは、各回転可能ノブそれぞれの回転軸に沿って見たときの、本開示の実施形態によるツイストコントローラの第１の回転可能ノブおよび第２の回転可能ノブが回転されるところを示す概略図である。
【図５】車両に設置された本開示の実施形態によるツイストコントローラを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１Ａおよび図１Ｂを参照すると、これらの図面は本開示の実施形態によるツイストコントローラ１００の概略図を示している。ツイストコントローラ１００は左ノブ１０２と、右ノブ１１２とを含む。任意には、ツイストコントローラ１００は左ノブ１０２を本体１３０に接続するシャフト１０３と、右ノブ１１２を本体１３０に接続するシャフト１１３とを含む。左ノブ１０２は軸ＡＬの周りを回転可能であり、右ノブ１１２は軸ＡＲの周りを回転可能である。本発明の実施形態において、ツイストコントローラ１００は、ノブ１０２、１１２の一方または両方がそれぞれの回転軸の周りを回転することが、ツイストコントローラ１００が設置された車両のステアリングを制御するために動作可能であるように構成されてもよい。例として、ツイストコントローラ１００は自動車５００に含まれてもよく（図５を参照）、この自動車の運転者が一方または両方のノブ１０２、１１２をＣＷ方向に回転するときに自動車５００は右に曲がるように操縦され、運転者が一方または両方のノブ１０２、１１２をＣＣＷ方向に回転するときに自動車は左に曲がるように操縦されるように、ツイストコントローラが構成されてもよい。
【００１８】
本開示の実施形態において、ノブ１０２および１１２は、一方のノブが回転されるときに他方のノブも同じ回転方向および回転距離にて回転するように、回転式に結合される。回転方向の関係は、ノブ１０２に対する矢印ＣＡおよびノブ１１２に対する矢印ＣＢによって概略的に表される。例として、ツイストコントローラは、一方のノブをＣＷ方向に９０度回転することによって、他方のノブがＣＷ方向に９０度回転するように構成される。あるいは、一方のノブの９０度のＣＣＷ回転によって、他方のノブもＣＣＷ方向に９０度回転する。本開示の実施形態において、ノブ１０２および１１２は、ノブ１０２および／または１１２のＣＷ回転によってステアリングコラム２００の一方の回転方向の回転がもたらされ、ノブ１０２および／または１１２のＣＣＷ回転によってステアリングコラム２００の他方の回転方向の回転がもたらされように、ステアリングコラム２００に動作可能に結合される。ノブ１０２、ノブ１１２、およびステアリングコラム２００の回転式結合の実施形態について、以下にさらに説明する。
【００１９】
本発明の実施形態において、ツイストコントローラの動作中のノブ１０２、１１２の動きは、それぞれ回転軸ＡＬおよびＡＲの周りの回転に制限される。例として、ノブ１０２、１１２の回転は、本体１３０および／またはステアリングコラム２００に対するＡＬまたはＡＲの並進運動をもたらさない。
【００２０】
本開示の実施形態において、ツイストコントローラ１００は、軸ＡＬおよびＡＲが角度Ｘを定めるように構成されており、この角度は以後ノブ間角度Ｘと呼ばれることがある。任意には、ノブ間角度Ｘは１８０度から１０度である。任意には、ノブ間角度Ｘは１７０度から１０度、１６０度から２０度、１５０度から３０度、１４０度から４０度、１３０度から５０度、１２０度から６０度、または１１０度から７０度である。任意には、ノブ間角度Ｘは約９０度である。任意には、個々の運転者に最適な快適性のためにノブ間角度Ｘが調整可能であってもよい。
【００２１】
ステアリングの制御のためにホイールではなくノブを用いることによって、本開示の実施形態によるツイストコントローラを従来のステアリングホイールに対してコンパクトにすることができる。本開示の実施形態において、ツイストコントローラ１００およびその構成要素は、２つのノブの末端部の間のノブ間距離Ｄがおよそ運転者の肩幅以下となるように、寸法が定められる。任意には、ノブ間距離Ｄは６０センチメートル（ｃｍ）未満、４５ｃｍ未満、３０ｃｍ未満、２５ｃｍ未満、２０ｃｍ未満、１５ｃｍ未満、または１０ｃｍ未満である。任意には、ノブ１０２の末端部は軸ＡＬがノブ１０２の外表面と交差する点２０（図２Ｂに示される）であり、ノブ１１２の末端部は軸ＡＲがノブ１１２の外表面と交差する点２２（図２Ｂに示される）である。
【００２２】
本開示の実施形態において、ノブ１０２または１１２の末端部と、ツイストコントローラの本体１３０との間の距離として測定されるノブの長さＬは、調整可能である。任意には、シャフト１０３、１１３の長さが調整可能であってもよい。例として、ノブの長さＬを短くするためにシャフト１０３をノブ１０２の中に摺動可能であるように、シャフト１０３およびノブ１０２が構成されてもよい。本開示の実施形態において、所与のノブ間角度Ｘに対して、２つのノブに対するノブの長さＬを短くすることによって、ノブ間距離Ｄが短くなることが理解されよう。このように、ノブに対するノブの長さＬを短くすることによって、ノブ間距離Ｄも短くなる。加えて、本開示の実施形態において、本体１３０におけるシャフト１０３および１１３の間の距離は、ハンドル先端部の間のノブ間距離Ｄよりも小さく、これら２つの距離の関係はノブ間角度Ｘおよびノブの長さＬの関数であることも理解されよう。任意には、長さＬは約３０ｃｍ以下、２０ｃｍ未満、１０ｃｍ未満、５ｃｍ未満、または２ｃｍ未満であってもよい。任意には、それぞれのノブの回転軸と垂直に交差する線によってノブを横断するときの最長距離として定められてもよいノブ１０２、１１２の幅は、約１０ｃｍ以下、８ｃｍ未満、６ｃｍ未満、または４ｃｍ未満であってもよい。
【００２３】
本開示の実施形態において、ノブ１０２、１１２の各々は、ユーザの手または指によって容易に保持および回転されるように形状および寸法が定められる。任意には、ノブ１０２、１１２は図１Ａ〜１Ｂに示されるような実質的に平らにされた形状を有してもよいし、代替的には実質的に丸くされた形状を有してもよい。任意には、ノブ１０２、１１２はグリップを改善するためのリブ、一連の窪み、および／またはゴム様の表面を含んでもよい。
【００２４】
ここで図１Ｃを参照する。本開示の実施形態において、代替的ノブ１０２’の末端部分１０９は、ノブ１０２’の基端部分１０７に対して丸くされた形状を有し、基端部分は末端部分に対して平らにされた形状を有する。図１Ｃに示されるとおり、末端部分１０９の丸くされた形状はユーザの手のひらの中で快適に握られるように有利に成形されており、一方で基端部分１０７の平らにされた形状は、ユーザの指によってノブ１０２’にトルクを加えるために有利に成形される。加えて図１Ｃは、代替的ノブ１１２’の末端部分１１９がノブ１１２’の基端部分１１７に対して丸くされており、基端部分は末端部分に対してより平らであることを示す。
【００２５】
本開示の実施形態において、各回転可能ノブ１０２、１１２は、少なくとも１つの対称面に沿った鏡面対称を有する。任意には、各回転可能ノブ１０２、１１２は２つの対称面に沿った鏡面対称を有する。
【００２６】
本開示の実施形態において、各ノブ１０２、１１２は、ノブが回転軸の周りを１８０度回転された後にも同じ外観を有するように、２回の回転対称性を有するように成形される。
【００２７】
本開示の実施形態において、ノブ１０２およびノブ１１２は互いに同じ形状を有するか、または互いに鏡像体である。
【００２８】
図２Ａ〜２Ｂ、図３、および図４Ａ〜４Ｅは、ノブ１０２、ノブ１１２、およびステアリングコラム２００の回転式結合のさまざまな実施形態を概略的に示す。
【００２９】
図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、これらの図面は外側本体１３０を有さないツイストコントローラ１００を示し、かつノブ１０２、ノブ１１２、およびステアリングコラム２００の回転式結合を提供するための本体１３０内の任意の内部機構を概略的に示している。本開示の実施形態において、左ノブ１０２はシャフト１０３の末端部１０４に接続され、シャフト１０３の基端部１０５はベベルギア１０６に接続されることによって、左ノブ１０２の回転がベベルギア１０６の回転をもたらす。さらに、右ノブ１１２はシャフト１１３の末端部１１４に接続され、シャフト１１３の基端部１１５はベベルギア１１６に接続されることによって、右ノブ１０２の回転がベベルギア１１６の回転をもたらす。ベベルギア１０６および１１６は、ステアリングコラム２００に接続された中央ベベルギア１２５に動作可能に結合されることによって、ノブ１０２および１１２の一方または両方の回転がステアリングコラム２００の回転をもたらす。ノブ１０２およびノブ１１２の各々がそれぞれのベベルギアを通じてステアリングコラム２００に回転式に結合されているため、一方のノブ１０２または１１２の回転によって、他方のノブの同じ回転方向の回転と、ステアリングコラム２００の反対の回転方向の回転とがもたらされる。回転方向の関係は、ノブ１０２に対する矢印ＣＡと、ノブ１１２に対する矢印ＣＢと、ステアリングコラム２００に対する矢印ＣＣとによって概略的に表される。本開示の実施形態において、ステアリングコラム２００は、ステアリングコラムの回転方向を逆転させるための付加的なギア機構（図２Ａ〜２Ｂには示されていない）を含むか、またはそれに動作可能に接続されることによって、ノブ１０２および１１２と同じ方向のままであってもよい。本開示の実施形態において、付加的なギア機構は、ステアリングのために運転者の手によって必要とされるトルクを低減させるために、低減したギア比を有するように構成されてもよい。例として（図２Ａ〜２Ｂに示されるとおり）、ベベルギア１０６および１１６の半径は、ギア比を低減させるためにベベルギア１２５に対して小さくてもよい。
【００３０】
図３を参照すると、この図面は外側本体１３０を伴わずに示される代替的ツイストコントローラ３００を概略的に示している。ツイストコントローラは、シャフトに接続されたベベルギアとステアリングコラムに接続されたベベルギアとの間に付加的なギアを含むことを除いては、図１Ａ〜１Ｂおよび図２Ａ〜２Ｂに示されるツイストコントローラ１００と実質的に同じである。図３に示されるとおり、ベベルギア１０６は中間ギア１０８に動作可能に結合されており、中間ギア１０８はベベルギア１２５’に動作可能に結合されており、ベベルギア１１６は中間ギア１１８に動作可能に結合されており、中間ギア１１８はベベルギア１２５’に動作可能に結合される。こうして、一方のノブ１０２または１１２の回転によって、他方のノブおよびステアリングコラム２００の同じ回転方向の回転がもたらされる。回転方向の関係は、ノブ１０２に対する矢印ＣＡと、ノブ１１２に対する矢印ＣＢと、ステアリングコラム２００に対する矢印ＣＣ’とによって概略的に表される。
【００３１】
本開示の実施形態において、ツイストコントローラ１００は、ノブ１０２およびノブ１１２にトルクフィードバックを提供するように動作可能である。図２Ａ〜２Ｂおよび図３を参照すると、ノブ１０２またはノブ１１２の回転がベベルギアを介した機械的結合によってステアリングコラム２００の回転をもたらすのと同様に、ステアリングコラム２００の回転もノブ１０２、１１２の回転をもたらすことになることが理解されよう。したがって、ステアリングコラム２００に機械的に結合されたノブ１０２およびノブ１１２は、車両のステアリングの変化に応答してトルクフィードバックを提供するように動作可能である。代替的または付加的に、車両のステアリングへのノブ１０２、１１２の結合が機械的ではなく電気的である実施形態においても、ツイストコントローラ１００は、ノブ１０２および／またはノブ１１２にトルクを加えるために動作可能な、車両のステアリングに応答する電気的トルクアクチュエータ（図示せず）を含んでもよい。
【００３２】
図４Ａ〜４Ｄを参照すると、これらの図面は、ノブの末端部からベベルギア１０６（図示せず）に向かって回転軸ＡＬに沿って見たときのノブ１０２と、ノブの末端部からベベルギア１１６（図示せず）に向かって回転軸ＡＲに沿って見たときのノブ１１２とを示している。
【００３３】
ノブ１０２、１１２はまったく同様に成形されており、各ノブはノブ上の同等の場所にある対応する基準点ＰＬ、ＰＲによって示されるものと想定する。所与の基準点の回転位置は０度から３６０度の間で特徴付けられてもよく、ここで０度は所与の基準点が鉛直に地面から最も高いときの点として定義され、１８０度は所与の基準が最低である点として定義され、３６０度は完全な一回転である。
【００３４】
本開示の実施形態において、ノブ１０２、１１２のそれぞれの回転軸ＡＬ、ＡＲの周りの向きは、９０度だけオフセットにされ、ノブのそれぞれの回転軸の周りの角変位にかかわらず、そのオフセットは９０度のままである。
【００３５】
図４Ａ〜４Ｅは、ノブ１０２およびノブ１１２の協調した回転の例示的順序を示すものであり、ここではノブ１０２とノブ１１２との９０度のオフセットがさまざまな回転位置で維持されている。図４Ａは、ノブ１０２の基準点ＰＬが３１５度（または−４５度）の位置にあり、ノブ１１２の基準点ＰＲが４５度の位置にあることを示す。図４Ａ〜４Ｂに示されるとおり、ノブ１０２がＣＷに回転されて基準点ＰＬが３１５度の位置から０度の位置に回転されるとき、同時にノブ１１２も回転して、基準点ＰＲがＣＷに４５度の位置から９０度の位置に移動する。図４Ｂ〜４Ｃに示されるとおり、ノブ１０２が回転されて基準点ＰＬがＣＷに０度の位置から４５度の位置に回転されるとき、同時にノブ１１２も回転して、基準点ＰＲが９０度の位置から１３５度の位置に移動する。図４Ｃ〜４Ｄに示されるとおり、ノブ１０２が回転されて基準点ＰＬがＣＷに４５度の位置から９０度の位置に回転されるとき、同時にノブ１１２も回転して、基準点ＰＲが１３５度の位置から１８０度の位置に移動する。図４Ｄ〜４Ｅに示されるとおり、ノブ１０２が回転されて基準点ＰＬがＣＷに９０度の位置から１３５度の位置に回転されるとき、同時にノブ１１２も回転して、基準点ＰＲが１８０度の位置から２４５度の位置に移動する。
【００３６】
伸ばされたヒトの手は、橈骨茎状突起を角度位置を定めるための基準点として、０度が最高鉛直点であるとすると、約−４５度から約４５度の位置で容易に回転するように構成される。図４Ａ〜４Ｅに示されるとおり、ノブ１０２およびノブ１１２は、ノブが回転軸の周りを１８０度回転された後にも同じ外観を有するように、２回の回転対称性を有するように成形され、かつ平らにされた形状である。ノブ１０２の形状のために、ノブ１０２の基準点ＰＬが−４５度から４５度の位置または約１３５度から２２５度の位置に位置決めされるときに、ノブ１０２は運転者によって有利に回転されるように位置決めされる。上記はノブ１１２にも当てはまる。
【００３７】
本開示の実施形態において、ノブ１０２がユーザの左手によってノブの−４５度の位置から４５度の位置に回されるとき（図４Ａから図４Ｃ）、ノブ１１２は１３５度の位置になるように位置決めされ、つまりユーザの右手によって有利に回転されるように位置決めされる。ノブ１１２がノブの１３５度の位置から２２５度の位置に回された後（図４Ｃから図４Ｅ）、ノブ１０２は１３５度の位置になるように位置決めされ、つまりユーザの左手によって有利に回転されるように位置決めされる。その結果、運転者が容易な手首回転の解剖学的範囲内で一方のノブの回転を完了するごとに、他方のノブが他方の手による容易な回転のために有利に位置決めされる。
【００３８】
ここで図５を参照すると、この図面はツイストコントローラ１００を含む自動車５００を概略的に示している。本開示の実施形態では、ツイストコントローラ１００は、典型的なステアリングホイールと比べて運転者への妨げが少なくなるように寸法が定められる。例として、ツイストコントローラ１００は典型的なステアリングホイールと比べて、ダッシュボード５１０ならびにその構成要素、たとえばダイヤル５１２、５１４およびフラットスクリーンディスプレイ５１６などへの運転者の視界を妨げることが少なく、かつ運転者が自動車５００に出入りするときに運転者の膝に当たる可能性が少ない。本開示の実施形態においては、自動車５００を操縦するためにツイストコントローラを用いるときの運転快適性を改善するため、または運転者がより容易に車両に出入りできるように間隙を改善するために、ダッシュボード５１０に対するツイストコントローラ１００の向きが調整可能であってもよい。本開示の実施形態において、ツイストコントローラ１００は、たとえば車両５００が運転されていないとき、または車両５００がコンピュータに基づく自律運転システムに制御されているときなど、使用されていないときにさらに目立たなくされるように構成されてもよい。任意には、ノブは使用されないときに短くされるか、または折り畳まれてダッシュボード５１０に対して平坦になるように構成されてもよい。任意には、ツイストコントローラ１００は使用されないときにはダッシュボード５１０内の窪みまたはコンパートメントの内側に保たれ、運転者によってツイストコントローラの使用が必要または所望とされるときにダッシュボード５１０の表面を越えて摺動または排出されてもよい。本開示におけるツイストコントローラ１００を装着するための場所は図５に示される装着場所に限定されず、特にツイストコントローラが、ノブの回転に応答してステアリングコラムの動力による回転を制御するために一方または両方のノブの回転を記録するように構成された電子回転コントローラを含むような実施形態においては、ツイストコントローラがステアリングコラムに機械的に結合される必要がない。例として、ツイストコントローラ１００は運転者のシートまたは天井に装着されてもよい。あるいは、ツイストコントローラ１００は、有線または無線接続を通じて車両５００に動作的に接続可能なスタンドアロンデバイスであってもよい。
【００３９】
本出願における開示の実施形態の記載は例として提供されたものであり、本開示の範囲を限定することは意図されていない。記載される実施形態は異なる特徴を含み、本開示のすべての実施形態にそれらの特徴すべてが必要とされるわけではない。いくつかの実施形態は、それらの特徴のいくつか、またはそれらの特徴の可能な組み合わせのみを使用する。記載される開示の実施形態の変形、および記載される実施形態に示されるものとは異なる特徴の組み合わせを含む本開示の実施形態が当業者に想起されるであろう。本開示の範囲は、請求項のみによって制限される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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