(57)【要約】【課題】体格が極端に異なる場合でも、ステアリング位置の最適な調節軌道を実現することが可能な車両用操舵装置を提供すること。【解決手段】ステアリングと前輪を転舵する転舵ロッドの間がフレキシブルな伝達手段で連結された車両用操舵装置において、運転席シートの左前方部に支点を持ち、前記ステアリング及び前記フレキシブル伝達手段の一部が搭載されたリンクを設け、前記ステアリングの位置を前記リンクの支点を中心に前後方向に回動させることにより調節する際、前記リンクの長さ及び支点位置が、運転者の体格が変化したとしても、上肢の角度状態がほぼ同じとなるよう決定されていることとした。【選択図】        図２
2004210208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングと前輪を転舵する転舵ロッドの間がフレキシブルな伝達手段で連結された車両用操舵装置において、
運転席シートの左前方部に支点を持ち、前記ステアリング及び前記フレキシブル伝達手段の一部が搭載されたリンクを設け、
前記ステアリングの位置を前記リンクの支点を中心に前後方向に回動させることにより調節する際、前記リンクの長さ及び支点位置が、運転者の体格が変化したとしても、上肢の角度状態がほぼ同じとなるよう決定されていることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用操舵装置において、
運転者の体格が極端に小さい場合の適正ステアリング位置を第１位置とし、体格が極端に大きい場合の適正ステアリング位置を第２位置とし、
前記第１位置と前記第２位置を結んだ直線と、前記リンクを回転させることにより通る円弧上のステアリング位置軌道との高さ方向の差である誤差の最大値を最大誤差とし、
前記リンクの長さ及び支点位置を、前記最大誤差が、運転者の体格が所定割合変化したときの高さ変化量以内となるように決定されていることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用操舵装置において、
前記リンクは、長さの等しい２本の平行なリンクにより構成され、リンクを回転させても、車両横方向から見たステアリングの角度が変化しないことを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の車両用操舵装置において、
前記リンクは、長さの異なる２本のリンクにより構成されており、リンクを回転させた場合、横から見たステアリングの角度は運転者に近い位置で変化が少なく、遠くなると急激にステアリングの角度が大きくなることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項５】
請求項１ないし４に記載の車両用操舵装置において、
運転席のシートの高さを調節するシート高さ調節手段と、
運転者の体格に基づいて前記シート高さ調節手段に対し、シートの最適な高さとなる制御指令を出力する制御手段を設け、
前記制御手段は、運転者の目の高さを車両フロアに対してほぼ一定とすることを特徴とする車両用操舵装置。
【請求項６】
請求項１に記載の車両用操舵装置において、
前記リンク上に、オーディオ、エアコン等の操作スイッチを取り付け、ステアリングの位置を調節した場合、前記操作スイッチ類も同時に位置変更されることを特徴とする車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリング位置を調節する車両用操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ステアリング位置の調節範囲の自由度を高めるために、特にステアリングホイールと前輪を転舵する転舵ロッドの連結にケーブルや油圧チューブ、電気及びアクチュエータ等のフレキシブルな伝達手段を用いたものが知られている。ステアリングホイールと転舵ロッドの連結にフレキシブルな伝達手段を用いたものとしては特許文献１に記載の技術が知られている。この文献には、伝達手段として２本のケーブルを用いており、調節範囲の大きいステアリング位置調節機構をステアリングメンバ付近に設けている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３４４１１３号公報（図２参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の車両用操舵装置にあっては、特に身長がきわめて大きい運転者の最適ステアリング位置を考えた場合、上記ステアリングホイールとステアリングメンバ間はきわめて大きい値となってしまい、調節機構の大型化を招くという問題があった。また、運転者の運転姿勢と運転視界をどのような体格の人にも最適化させるために、目の位置（以下、アイポイントと記載する）の高さは一定にすることが望ましいが、ステアリング位置を調節するだけでは、運転者のアイポイントが一定しないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑み、ステアリング位置の最適な調節軌道を実現することが可能な車両用操舵装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、ステアリングと前輪を転舵する転舵ロッドの間がフレキシブルな伝達手段で連結された車両用操舵装置において、運転席シートの左前方部に支点を持ち、前記ステアリング及び前記フレキシブル伝達手段の一部が搭載されたリンクを設け、前記ステアリングの位置を、前記リンクの支点を中心に前後方向に回動させることにより調節し、運転者の体格が変化したとしても、上肢の角度状態がほぼ同じとなるように、前記リンクの長さ及び支点位置を決定したことで上記課題を解決するに至った。
【０００７】
【発明の作用】
本願発明にあっては、極端に体格が異なっても上肢の角度状態がほぼ同じとなり、最適なステアリング位置を得ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における車両用操舵制御装置の実施形態について実施例をもとに説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【０００９】
（第１実施例）
図１は第１実施例の構成を表す概略図である。まず構成を説明すると、１はステアリング、２は運転者の位置を調節する運転者位置調節手段、３はステアリング位置調節手段、４は伝達変換手段、５はフレキシブル伝達手段、６は操舵輪を転舵する転舵ロッド、１０は運転者の位置とステアリング位置を制御する制御手段である。
【００１０】
操舵系は、運転者のステアリング操作を転舵ロッド６に伝達するフレキシブル伝達手段５を持ち、ステアリング１を片側から支持するリンク８，９をステアリング位置調節手段３により回転させてステアリング１の位置調節を行うものである。
【００１１】
ステアリングの転舵操作は伝達変換手段４に伝わり、ここからフレキシブル伝達手段５を介して従来の実施例と同様に、前輪の転舵ロッド６を図１中左右方向にスライドさせ、前輪の転舵を行う。ここで、伝達変換手段４はステアリング１の回転運動を左右方向の運動に変換させるものである。
【００１２】
フレキシブル伝達手段５は押し引き兼用のケーブルとするが、従来の実施例同様２本の引き方向ケーブルや油圧チューブ、電気及びアクチュエータによる伝達も可能である。
【００１３】
ステアリング１及び伝達変換手段４は、ステアリング支持部材７に剛結している。ステアリング支持部材７は支持リンク９と補助リンク８に下部から支えられており、支持リンク９の支点に取り付けられたステアリング位置調節手段３により、ステアリング支持部材７（すなわちステアリング位置）が変化する。
【００１４】
ステアリング位置の調節は、運転者の体格を検出することで制御手段が自動的に行うものとする。また、運転者の体格が異なってもアイポイント高さを一定に保つため、制御手段１０では身長に応じてシート高さを運転者位置調節手段２を介して調節する（請求項５に対応）。
【００１５】
体格検出手段１１は、運転者の身長を検出するものであり、運転者が画面により直接身長を入力する方法や、ＣＣＤカメラにより目の位置を検出する方法等が考えられる。また、退避スイッチ１２を備え、乗降時や休憩時にステアリングが邪魔な場合はこのスイッチを押すことで、ステアリングが極端に前方へ退避するものとする。
【００１６】
図２は第１実施例の構成を横から見た概略図である。支持リンク９と補助リンク８は、それぞれ支持リンク支点、補助リンク支点を中心とした同じ長さの平行リンクである。よって支持リンク９の角度が変わっても、ステアリング支持部材７の角度は変わらない（請求項３に対応）。
【００１７】
ステアリング位置調節手段３により支持リンク９を回転させると、ステアリング位置は支持リンク支点を支点としたほぼ円弧軌道で動き、横から見たステアリング１の角度はどの位置であっても一定となる。また、ステアリング１やリンク類はシートと一体となって、シートレール上を前後に移動できるものとする。また、エアコンやオーディオ等のスイッチパネルは支持リンク９上に設置されており、支持リンク９が回転した場合、スイッチパネルも同時に位置変更することになる（請求項６に対応）。
【００１８】
次にステアリング位置の調節軌道について詳しく述べる。図３は、アイポイント高さを一定としたときの、体格が極めて小さい場合と、大きい場合の適正ステアリング位置を示す図である。それぞれの位置をＰ１，Ｐ２とする。体格が大きくなると適正ステアリング位置は前方でかつ若干下がった位置となる。これは体格が変化しても、上肢の肩や肘の角度が最適な一定値となる様に仮定したためである。また、退避時のステアリング位置はＰ３とする。
【００１９】
ステアリング位置と支持リンク支点との距離をリンク長と呼ぶことにする。本第１実施例ではステアリング位置がＰ１，Ｐ２を通り、かつ、次に述べる円弧軌道となる様リンク長を決めている。
【００２０】
図４は、Ｐ１，Ｐ２間のステアリング位置の調節軌道を拡大した図である。上記のように、上肢の肩や肘の角度が最適な一定値と考えると、体格が変化した場合のステアリング位置の理想軌道は、Ｐ１とＰ２を結んだ直線である。第１実施例では円弧の調節軌道のため、直線と調節軌道の高さ方向の誤差（以下誤差ｅ）が生じる。
【００２１】
この誤差が大きいと、体格が中間程度の運転者に違和感が生じる可能性がある。この誤差ｅはリンク長により変化する。図５は、リンク長と誤差ｅの関係を示す図である。リンク長が小さい場合は誤差ｅは極端に大きく、リンク長が大きくなると急又は緩やかに減少する。リンク長は長くとれば直線軌道に近づくので良いが、長く取りすぎると剛性が不足するといった問題や、車両フロア上に搭載できないという問題点が生じる。そのため、リンク長は次の制約の中で最小の値となるように決定した。すなわち、前述のＰ１を決めた場合の極めて小さい運転者の体格を最小、Ｐ２を決めた場合の極めて大きい運転者の体格を最大とした場合、体格がその間で５パーセント変化した場合の高さ方向の変化量を体格誤差５％相当量とする。ここでは誤差ｅが体格誤差５％相当量より小さくなるようにリンク長を決定した。よって、図５よりリンク長は約５００ｍｍ以上とする（請求項２に対応）。
【００２２】
次に制御手段１０の制御内容について説明する。検出した身長と自動調節するシート高さの関係を図６に、身長と自動調節するリンク角度の関係を図７に示す。シート高さの調節の考え方は、身長が変化しても目の高さが変化しないことである。
【００２３】
図８に制御手段の制御内容を表すフローチャートを示す。
ステップ１０１では、体格検出手段１１により身長を読み込む。
【００２４】
ステップ１０２では、読み込まれた身長により図６からシート高さを算出する。
【００２５】
ステップ１０３では、ステアリング１の退避スイッチ１２が押されているかどうかを判断し、押されているときはステップ１０４へ進み、それ以外はステップ１０３へ進む。
【００２６】
ステップ１０３では、身長から図７によりリンク角度を算出する。
【００２７】
ステップ１０４では、リンク角度を最大とする。
【００２８】
ステップ１０５では、算出したシート高さ、リンク角度となるように、運転者位置調節手段２、ステアリング位置調節手段３を駆動する。
【００２９】
ステップ１０６では、イグニッションキーがＯＦＦかどうかを判断し、ＯＦＦの時は本制御を終了し、ＯＮのときは本制御を繰り返す。
【００３０】
以上説明したように、第１実施例にあっては、極端に体格が異なってもアイポイント高さを一定化でき、かつ、最適なステアリング位置やスイッチ位置の調節を行うことができる。
【００３１】
（第２実施例）
次に、第２実施例について説明する。本第２実施例は、特許請求の範囲の請求項４に対応するものである。上述の第１実施例では、支持リンク９と補助リンク８は平行かつ等長として、横から見たステアリング角度はどの位置でも一定とした。この理由は身長が変化しても最適なステアリング角度は同じであるとしたためである。
【００３２】
しかし、この場合、図３に示すＰ１とＰ２の間は良いが、退避時のＰ３でもステアリング１が立ってしまい、膝に当るおそれがある。またステアリング１を休憩時の物置として活用することを考えると、Ｐ３付近ではステアリング角度はなるべく大きい、つまり寝ている方が良いと考えられる。そこで、ここではＰ１、Ｐ２間ではステアリング角度はなるべく一定、Ｐ３付近になるとステアリング角度は極端に大きくなる実施例を示す。
【００３３】
図９は第２実施例の車両用操舵装置の構成を表す概略図である。支持リンク９と補助リンク８は平行であるが、補助リンク８は第１実施例に比べて極めて短く、半分程度であり、補助リンク支点も高くなっている。この場合のステアリング１の動きを図１０に示す。支持リンク支点が同じため、ステアリング位置の軌道は第１実施例とほぼ同じである。ステアリング角度はＰ３付近になると急に大きくなることが分かる。
【００３４】
図１１は、リンク角度とステアリング角度の関係を示す図である。参考に補助リンク８が無くステアリング支持部材が支持リンク９と剛結している場合、つまり支点から伝達変換手段４まで一つのリンクの場合も示す。この場合は、ステアリング角度はＰ３では大きくなるが、Ｐ２でステアリング角度はＰ１より大きくなってしまう。第１実施例はＰ１、Ｐ２も一定である。第２実施例は、Ｐ２で若干Ｐ１より大きくなるものの、両者の良さを併せ持つことができる（請求項４に対応）。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例における車両用操舵装置の基本構成を表す概略図である。
【図２】第１実施例における車両用操舵装置の横方向から見た概略図である。
【図３】第１実施例における運転者の体格とステアリング位置の関係を表す図である。
【図４】第１実施例におけるステアリング位置と調節軌道の関係を表す図である。
【図５】第１実施例におけるリンク長と誤差ｅの関係を表す図である。
【図６】第１実施例における身長とシート高さの関係を表す図である。
【図７】第１実施例における身長とリンク角度の関係を表す図である。
【図８】第１実施例における制御装置の位置制御内容を表すフローチャートである。
【図９】第２実施例における車両用操舵装置の横方向から見た概略図である。
【図１０】第２実施例におけるリンク角度とステアリング位置の動作を表す概略図である。
【図１１】第２実施例におけるリンク角度とステアリング角度の関係を表す図である。
【符号の説明】
１    ステアリング
２    運転者位置調節手段
３    ステアリング位置調節手段
４    伝達変換手段
５    フレキシブル伝達手段
６    転舵ロッド
７    ステアリング支持部材
８    補助リンク
９    支持リンク
１０    制御手段
１１    体格検出手段
１２    退避スイッチ
【図１】
2004210208.tif 000003
【図２】
2004210208.tif 000004
【図３】
2004210208.tif 000005
【図４】
2004210208.tif 000006
【図５】
2004210208.tif 000007
【図６】
2004210208.tif 000008
【図７】
2004210208.tif 000009
【図８】
2004210208.tif 000010
【図９】
2004210208.tif 000011
【図１０】
2004210208.tif 000012
【図１１】
2004210208.tif 000013