(57)【要約】  転倒防止装置は、制御ユニットとステアリングコラム位置検出ディスクに搭載された一対の対向する一方向ブレーキアセンブリーとを備える適応ステアリング範囲制限装置を定義する。転倒防止装置は、車両のハンドルが車両転倒のしきい値を超えて回転することを防止するが、そうでなければ、車両のハンドルの動きの回転範囲を制限しない。【選択図】図１
2017501084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が車両の動作の非転倒ステアリング範囲内でステアリングを切ることを許すが、車両が車両の転倒しきい値を超えてステアリングを切ることを防止することを特徴とする転倒防止装置。
【請求項２】
前記装置が、前記車両が車両の転倒までステアリングを切ることを防止することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記装置が、前記車両の速度に応じて自動的に作動することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記装置が、前記車両が第１の方向に車両が転倒するまでステアリングを切ることを防止するが、前記車両が第２の方向に自由にステアリングを切ることを許すことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記装置が、前記車両が第１の状態に応じて自由にステアリングを切ることができるように、および、前記車両が第２の状態に応じて少なくとも一方向にステアリングを切ることを自動的に防止するように、ステアリング部材に動作可能および適応的に搭載された少なくとも１つの一方向ブレーキを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記第１の状態が、車両転倒しきい値に実質的に達しない、車両速度とステアリング位置の角度との組み合わせを定義し、前記第２の状態が、車両転倒しきい値に実質的に達する、車両速度とステアリング位置の角度との組み合わせを定義することを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記第１の状態が、車両転倒しきい値に実質的に達しない転倒要因の組み合わせを定義し、前記転倒要因が、車両速度、ステアリング位置の角度、車両の重心、車両のサスペンション剛性、車両の車輪ベース幅、車両の荷重、車両のタイヤ圧力、道路と車両タイヤとの間のトラクション、および、道路のバンク角度を備え、前記第２の状態が、車両転倒しきい値に実質的に達する転倒要因の組み合わせを定義し、前記転倒要因が、車両速度、ステアリング位置の角度、車両の重心、車両のサスペンション剛性、車両の車輪ベース幅、車両の荷重、車両のタイヤ圧力、道路と車両タイヤとの間のトラクション、および、道路のバンク角度を備えることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つの方向が、前記少なくとも１つの方向における前記車両のステアリングの増加が前記車両を転倒させる方向を定義することを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項９】
少なくとも１つの一方向制御装置を定義する動作制御装置のステアリング範囲であって、前記少なくとも１つの一方向制御装置が、車両のステアリングが前記車両の転倒しきい値に達すると、自動的に適用されることを特徴とする動作制御装置のステアリング範囲。
【請求項１０】
前記装置が、車両が前記車両の転倒のしきい値を超えてステアリングを切ることを自動的に防止することを特徴とする請求項９に記載の動作制御装置のステアリング範囲。
【請求項１１】
前記一方向制御装置が一方向ブレーキを定義し、前記一方向ブレーキが適用されると、前記車両のハンドルが、第１の方向に回転することを許すが、第２の方向に回転することを防止することを特徴とする請求項９に記載の動作制御装置のステアリング範囲。
【請求項１２】
前記転倒しきい値が、車両速度とステアリング位置の角度との組み合わせに基づき、自動的に決定されることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記転倒しきい値が、車両速度、ステアリング位置の角度、車両の重心、車両のサスペンション剛性、車両の車輪ベース幅、車両の荷重、車両のタイヤ圧力、道路と車両タイヤとの間のトラクション、および、道路のバンク角度の組み合わせに基づき、自動的に決定されることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
自動的に動作のステアリング範囲を調整することを特徴とする適応ステアリング装置。
【請求項１５】
前記動作の適応的に調整されたステアリング範囲が、車両転倒しきい値を超えない動作のステアリング範囲を定義することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記装置が、車両速度に応じて調整することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記動作の適応的に調整されたステアリング範囲が、車両速度と反比例する動作のステアリング範囲を定義することを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記装置が、車両速度、ステアリング位置の角度、車両の重心、車両のサスペンション剛性、車両の車輪ベース幅、車両の荷重、車両のタイヤ圧力、道路と車両タイヤとの間のトラクション、および、道路のバンク角度の少なくとも１つに応じて調整することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１９】
前記装置が、一方向動作制御装置を含むことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項２０】
前記一方向制御装置が一方向ブレーキを定義し、前記一方向ブレーキが適用されると、車両のハンドルが、第１の方向に回転することを許すが、第２の方向に回転することを防止することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連する出願のクロスリファレンス］
このＰＣＴ出願は、２０１０年８月３１日に出願された米国仮出願ｎｏ．６１／３７８，４８２および２０１０年９月２２日に提出された米国仮出願ｎｏ．６１／３８５，５３５の３５ＵＳＣ§１１９（ｅ）の利益を主張する、２０１１年８月３１日に出願された同時継続の米国出願Ｎｏ．１３／２２２，１５７に関連し、ここに参照することでこの出願に組み込まれる。
【０００２】
［発明の属する技術分野］
この出願は、ステアリング制御装置、特に、車両転倒までのステアリングの防止に使用される装置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
−通常、車両が横転したり仰向けに回転する車両事故として定義される−車両転倒は、車両衝突事故の極めて危険な形態である。−すべての車両衝突事故の約３％と推定される−相対的にまれな車両転倒は、−すべての致命的な車両衝突事故の約３１％と推定される−致命的な衝突事故の偏って高い数を占める。国家道路交通安全局（ＮＨＴＳＡ）は、２００２年米国において、１０，６６６人の人が車両転倒で亡くなった、と報告した。例えば、車両の重心、サスペンションの剛性、車両のタイヤトラクションなどを含む多くの要因が、車両転倒に含まれる。しかしながら、Ｗｉｋｉｐｅｄｉａによると、「転倒の主因は、速すぎる動作中の急ぎすぎる回転である。」（米国出願Ｎｏ．１３／２２２，１５７のアペンディックスＡ、第１ページ、第１段落を参照）。ドライバーが急いでいるとかイライラしているとか、および、ドライバーが不慣れなどの、車両が回転したり回転の車両しきい値を超えてステアリングを切ったりする様々な要因があるが、車両回転までの過度の回転またはステアリングの良く知られている原因は、タンブルウィードなどの物体の出現やドライバーの通路への突然の出現である（以下、突然の物体出現またはＳＯＡとして参照する）。そのようなＳＯＡにおいて、経験豊富なドライバーであっても、突然ステアリングを回転しようとする生得で突然の衝動を感じる。多くの車両転倒を引き起こすのは、そのようなハンドルの回転である。
【０００４】
近年、特に、車両がコーナリング時に「スピン」や「尻振り」をしたとき、電子安定制御またはＥＳＣとして一般に参照されるシステムが、ある車両の車輪に自動的に選択的にトルクまたはブレーキ力を印加することによって、車両の安定性を大幅に改善するために使用されている。しかしながら、複雑な転倒予想スキームを通常必要とする、そのようなＥＳＣシステムは、ＳＯＡ状態の際車両速度に対し車両のハンドルが過度に早く回転されたとき、車両転倒を防ぐことができない。さらに、車両のステアリング制御を取り扱う多くの発明が長年にわたって発展してきた。しかしながら、そのような発明は、通常単に、走行表面（すなわち、ターフ）に対するダメージの除去やパワーステアリングシステムの除去を取り扱っており、特にＳＯＡ状態の際の車両転倒を除去するようなシステムは知られていない。そのような発明の例は、米国特許および出願の以下のリストに提供されており、それらのすべてはここに参照することによって本出願に組み込まれる：５，４８９，００６、６，５８４，３８８、６，５８８，７９９、６，７１４，８４８、６，９５４，１４０、７，１０７，１３６、７，２６１，３０３、７，３２５，６４４、７，４４０，８４４、７，６１３，５５５、２００３００５５５４９、２００３００８８３４９、２００３００９３２０１、２００４０１０２８９４、２００４０１０４０６６、２００４０２１５３８４、２００５００６００６９、２００５０１１０２２７、２００６００３０９９１、２００６０１２９２９８、２００６０１６２９８７、２００７０２９９５８３、２００８０１３３１０１、２００９０２２８１７３、２０１００１９１４２３および２０１１００６０５０５。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、車両転倒防止装置である。第１の実施例において、装置は、制御ユニットとステアリングコラム位置検出ディスク（ＳＣＰＤＤ）に搭載された一対の対向する一方向ブレーキアセンブリーとを備える適応ステアリング範囲制限装置（ＡＳＲＬＤ）を定義する。一方向ブレーキアセンブリーは、第１の左方向ブレーキアセンブリー（ＬＨＵＢＡ）と第２の右方向ブレーキアセンブリー（ＲＨＵＢＡ）とを備え、ＬＨＵＢＡは、左方向または反時計（ＣＣＷ）方向にブレーキをかけるが、右方向または時計（ＣＷ）方向に実質的に自由に回転するよう動作可能であり、ＲＨＵＢＡは、右方向または時計（ＣＷ）方向にブレーキをかけるが、左方向または反時計（ＣＣＷ）方向に実質的に自由に回転するよう動作可能である。ＳＣＰＤＤは、車両のハンドルの角度位置を検出してそのような角度位置情報を制御ユニットに提供する少なくとも１つ好ましくは複数のセンサーを含む。制御ユニットは、また、車両速度センサーから速度データを受け取る。実際に、ＡＳＲＬＤが搭載された車両が所定の速度未満で移動するとき、一方向ブレーキアセンブリーは適用されず、車両のハンドルは、ステアリング動作の最大ハンドル範囲まで回転可能である。しかしながら、ＡＳＲＬＤが搭載された車両が所定の速度以上で移動して、車両のハンドルが所定の左側角度以上に回転するとき、ＬＨＵＢＡが自動的に適用され、車両ステアリングの左側動作範囲は、ハンドルが所定の車両速度に対する特定車両の左側転倒のしきい値を超えて回転できないように、制限される。車両の速度および／またはハンドルの左側角度が減少すると、ＬＨＵＢＡは自動的に解放される。さらに、ＡＳＲＬＤが搭載された車両が所定の速度以上で移動して、車両のハンドルが所定の右側角度以上に回転するとき、ＲＨＵＢＡが自動的に適用され、車両ステアリングの右側動作範囲は、ハンドルが所定の速度に対する特定車両の右側転倒のしきい値を超えて回転できないように、制限される。車両の速度および／またはハンドルの右側角度が減少すると、ＲＨＵＢＡは自動的に解放される。一方向ブレーキアセンブリーが（個別に）適用されるとき、ハンドルは所定の左側または右側角度を超えて回転することを防止できるが、ハンドルはハンドルの中心または中立位置まで戻るよう回転することは自由であることに注意すべきである。この方法は、車両が車両回転のしきい値を超えてステアリングすることを防止するが、車両のハンドルは、そうでなければ、移動の一方向回転範囲を超えて使用可能に残る。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
発明の効果が良く理解できるように、簡単に上述した発明のより特定の記載が、添付図面に描かれた具体的な実施例を参照することによって、説明される。これらの図面は発明の代表的な実施例のみを示したものであり、そのためその範囲を限定するよう考えてはならないとの理解のもと、発明は、以下の添付図面の使用を通じて、付加的な特定性および詳細で、記載および説明される。
【０００７】
【図１】図１は、発明の第１実施例の三測図である。
【図２】図２は、図１において「２」を付された断面矢印によって示された位置で実質的に取られた、発明の第１実施例の正投影断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図２において「３」を付された断面矢印によって示された位置で実質的に取られた、発明の第１実施例の正投影断面図であり、発明は、作動していないあるいは開かれた位置におけるＬＨＵＢＡによって示されている。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図２において「３」を付された断面矢印によって示された位置で実質的に取られた、発明の第１実施例の正投影断面図であり、発明は、作動しているあるいは閉じられた位置におけるＬＨＵＢＡによって示されている。
【図４Ａ】図４Ａは、図２において「４」を付された断面矢印によって示された位置で実質的に取られた、発明の第１実施例の正投影断面図であり、発明は、作動していないあるいは開かれた位置におけるＲＨＵＢＡによって示されている。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図２において「４」を付された断面矢印によって示された位置で実質的に取られた、発明の第１実施例の正投影断面図であり、発明は、作動しているあるいは閉じられた位置におけＲＨＵＢＡによって示されている；
【図５】図５は、発明の第４実施例の三測図である；
【図６Ａ】図６Ａは、図５において「６」を付された断面矢印によって示された位置で実質的に取られた、発明の第４実施例の正投影断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、アクチュエーターピンの第１のセットが伸長されて示されている以外、図６Ａと実質的に近似している。
【図６Ｃ】図６Ｃは、アクチュエーターピンの第２のセットが伸長されて示されている以外、図６Ａと実質的に近似している。
【図６Ｄ】図６Ｄは、アクチュエーターピンの第３のセットが伸長されて示されている以外、図６Ａと実質的に近似している。
【図６Ｅ】図６Ｅは、ＳＣＤＤ１４０が動作の右側に回転可能な範囲の限界まで回転して示されている以外、図６Ｄと実質的に近似している；
【図７】図７は、図６Ｄにおいて「７」を付された断面矢印によって示された位置で実質的に取られた、発明の第４実施例の正投影断面図であり、発明はＳＣＤＤ１４０の回転動作をブロックするアクチュエーターピン１４４の存在しない状態で示されている。および；
【図７Ａ】図７Ａは、図６Ｅにおいて「７」を付された断面矢印によって示された位置で実質的に取られた、発明の第４実施例の正投影断面図であり、発明はＳＣＤＤ１４０の回転動作をブロックするアクチュエーターピン１４４ａの存在する状態で示されている。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
この明細書を通して、「１実施例」、「実施例」または近似の用語に対する言及は、実施例に関連して記載された特定の特徴、構造または特性が、本発明の少なくとも１つの実施例に含まれていることを意味している。そのため、この明細書を通じて、「１実施例において」、「実施例において、」および近似の用語の語句の出現は、必然的ではないが、全て同じ実施例を参照する。
【０００９】
さらにまた、発明の記載された特徴、構造または特性は、１つ以上の実施例において、任意の好適な方法で組み合わせることができる。以下の記載において、発明の実施例の理解を提供するために、多くの具体的な詳細が含まれている。当業者は、しかしながら、発明は、１つ以上の具体的な詳細なしで、または、他の方法、成分、材料などで、実践できることを理解すべきである。別の場合では、公知の構造、材料または操作は、発明の曖昧な態様を避けるため、詳細に示されないか、または、記載されない。
【００１０】
明細書に添付される図面を参照して、本発明の理解を促進するために、以下に特徴の表を提供する。近似した特徴は図面全体にわたって近似したナンバリングであることに注意すべきである。
2017501084.tif 000003
【００１１】
図面の図１−４を参照すると、発明の第１実施例は、ハンドル２０、ステアリングコラム３０、ステアリングコラム位置検出ディスク（ＳＣＰＤＤ）４０、一対の一方向ブレーキアセンブリー５０、電子制御ユニット８０およびセンサー８５を備える適応ステアリング範囲制限装置（ＡＳＲＬＤ）１０である。さらにまた、矢印９２は左方向または半時計（ＣＣＷ）方向表示矢印を定義し、矢印９４は右方向または時計（ＣＷ）方向表示矢印を定義する。ハンドル２０は、通常市販の乗用車で見つけることができる、通常のハンドルを定義する。ステアリングコラム３０は、ステアリングトルクをハンドル２０からラックアンドピニオンまたは他のそのようなハンドル制限装置に伝達するよう機能する、通常のステアリングコラムを定義する。ＳＣＰＤＤ４０は、ディスク４２内に埋め込まれてディスク４２の周辺部の周囲に実質的に同じ間隔をあけて配置される複数の磁性ターゲット４４を有する、実質的に薄く好ましくはアルミニウムの円柱形状ディスク４２を定義する。一方向ブレーキアセンブリー５０は、左方向一方向ブレーキアセンブリー（ＬＨＵＢＡ）６０および右方向一方向ブレーキアセンブリー（ＲＨＵＢＡ）７０を備える、アセンブリーを定義する。ＬＨＵＢＡ６０は、キャリパーハウジング６２および複数の作動可能または伸長可能で折り畳み可能な一方向ローラー６４を有する、ブレーキアセンブリーを定義する。一方向ローラー６４は、好ましくは、少なくとも１つの一方向ベアリング上に搭載された通常硬質ゴムのローラーを備えている。一方向ベアリングは、先行技術で公知であり、例えば、米国特許３，８０５，９３２および５，５４７，０５５で教示され、それらは参照することでここに組み込まれる。ＲＨＵＢＡ７０は、キャリパーハウジング７２および複数の作動可能または伸長可能で折り畳み可能な一方向ローラー７４を有する、ブレーキアセンブリーを定義する。一方向ローラー７４は、好ましくは、少なくとも１つの一方向ベアリング上に搭載された通常硬質ゴムのローラーを備えている。電子制御ユニット８０は、通常自動車で使用されているような電子制御ユニットを定義し、所定の入力に基づき、速度、位置および他のセンサー入力を電気的に受け取るよう適応されており、作動信号を電気的に送信するよう適応されている。センサー８５は、好ましくは、磁性ターゲット４４の近傍の近辺を検出する働きをし、そのためＳＣＰＤＤ４０の回転位置を検出する働きをする、リードスイッチ型のセンサーのような電子センサーを定義する。
【００１２】
ＡＳＲＬＤ１０は、ステアリングコラム３０が、ステアリングコラム３０の第１の端部上でハンドル２０に接続され、ステアリングコラム３０の第２の端部上でＳＣＰＤＤ４０に接続されるように、組み立てられている。一方向ブレーキアセンブリー５０は、ディスク４２がローラー６４の間およびローラー７４の間を回転しながら通過できるように、ＳＣＰＤＤ４０の近傍に位置する。電子制御ユニット８０は、一方向ブレーキアセンブリー５０に電気的に接続され、センサー８５に電気的に接続されている。ＡＳＲＬＤ１０は、ＡＳＲＬＤ１０が車両を操縦できるように、スタリングコラム３０の第２の端部がラックアンドピニオンまたは近似の車両ステアリング機構にステアリング可能に接続されるように、車両に搭載されている。一方向ブレーキアセンブリー５０は、さらに、一方向ブレーキアセンブリー５０がＳＣＰＤＤ４０の回転動作に対し安定に残るように、および、一方向ブレーキアセンブリー５０がステアリングの停止荷重に反応または耐えることができるように、車両の構造部材に接続されている。電子制御ユニット８０は、さらに、電子制御ユニット８０がＳＣＰＤＤ４０の回転動作にかかわらず安定に残るように、車両の構造部材に接続されている。センサー８５は、センサー８５がＳＣＰＤＤ４０の回転動作に対し安定に残るように、および、センサー８５が、磁性ターゲット４４がセンサー８５に対し近傍位置付近まで移動するため、磁性ターゲット４４を検出できるように、車両の構造部材に接続されている。
【００１３】
実際には、車両に動作可能に搭載されたＡＳＲＬＤ１０により、車両が例えば１０マイル／時（ｍｐｈ）未満の所定の速度以下で移動するとき、一方向ブレーキアセンブリー５０は図３Ａおよび４Ａに示されているように動作せず、ハンドル２０は動作の全回転範囲にわたって自由に回転できる。ハンドル２０が回転するとき、ＳＣＰＤＤ４０はそれに応じてローラー６４間およびローラー７４間で回転し、センサー８５および電子制御ユニット８０はＳＣＰＤＤ４０の回転方向をモニターすることに注意すべきである。しかしながら、車両が例えば１０マイル／時（ｍｐｈ）の所定速度であるいはそれ以上の速度で移動し、ＳＣＰＤＤ４０が例えば中心または中立ステアリング位置から例えば１０度ＣＣＷの所定量より大きい左側回転方向と同じまたはそれ以上で感知されるとき、電子制御ユニット８０は、ステアリング防止しきい値が得られたと決定し、作動信号をＬＨＵＢＡ６０に送り、ＬＨＵＢＡ６０は、図３Ｂに示されているように、一方向ローラー６４をＳＣＰＤＤ４０との一方向ブレーキ接触まで移動させることによって作動し、ハンドル２０は、左方向またはＣＣＷ方向にさらに回転しないが、右方向またはＣＷ方向に自由に回転する。車両が所定速度未満まで減速するとき、または、ハンドル２０が所定量以下で回転方向に回転しているとき、ＬＨＵＢＡ６０は、図３Ａに示されているように、一方向ローラー６４をＳＣＰＤＤ４０とのブレーキ接触の範囲外に移動させることによって「動作を止め」、ハンドル２０は、ふたたび、他のステアリング防止しきい値に達しなければおよび達するまで、両方向（ＣＣＷおよびＣＷ）に自由に回転することができる。さらに、車両が例えば１０マイル／時（ｍｐｈ）の所定の速度であるいはそれ以上の速度で移動し、ＳＣＰＤＤ４０が例えば中心または中立ステアリング位置から１０度ＣＷの所定量より大きい右側回転方向と同じまたはそれ以上で感知されるとき、電子制御ユニット８０は、ステアリング防止しきい値が得られたと決定し、作動信号をＲＨＵＢＡ７０に送り、ＲＨＵＢＡ７０は、図４Ｂに示されているように、一方向ローラー７４をＳＣＰＤＤ４０との一方向ブレーキ接触まで移動させることによって作動し、ハンドル２０は、右方向またはＣＷ方向にさらに回転しないが、左方向またはＣＣＷ方向に自由に回転する。車両が所定速度未満まで減速するとき、または、ハンドル２０が所定量以下で回転方向に回転しているとき、ＲＨＵＢＡ７０は、図４Ａに示されているように、一方向ローラー７４をＳＣＰＤＤ４０とのブレーキ接触の範囲外に移動させることによって「動作を止め」、ハンドル２０は、ふたたび、他のステアリング防止しきい値に達しなければおよび達するまで、両方向（ＣＣＷおよびＣＷ）に自由に回転することができる、
【００１４】
ＡＳＲＬＤ１０は、ハンドル２０のブレーキがスムーズなノンステアステップ方法に近い方法で達成され、種々のステアリング防止しきい値が実質的に細かい増加分となるよう好ましくは適応されていることに注意すべきである。例えば、ＡＳＲＬＤ１０を装備した車両が例えば１００ｍｐｈの高速で実質的に大きい平面の舗装された表面上で走行し、ハンドル２０が右側（または左側）に激しく回転された場合、ＡＳＲＬＤ１０は、ハンドル２０が、車両が左側へ（または右側へ）転倒するまでの右側（または左側）への回転することを防止し、すなわち、ハンドル２０は、車両転倒しきい値に大変近いがそれ未満の値まで右側（または左側）に回転することを許される。さらに、上述したシナリオにおいて、右側（または左側）のステアリング荷重がハンドル２０上で維持され、車両がコースティングまたはブレーキングなどによって減速することを許される場合、車両は、車両が第１または最も遅いステアリング防止しきい値（１０ｍｐｈ未満など）未満で走行する程度に減速するまで、速度の減速率に対応する実質的に連続したより鋭い右側（または左側）回転（例えば、実質的に減少した回転半径）で、右側へ（または左側へ）回転する。一旦車両が第１または最も遅いステアリング防止しきい値まで減速すると、車両は、車両の完全に制限されていない回転速度である一定の回転速度で、右側へ（または左側へ）回転する。このように、この記載によって、車両の実質的にいかなる速度においても、車両は、そのように与えられた「いかなる」速度に対する車両転倒しきい値に近いがそれ未満の速度で回転することを許される。ＡＳＲＬＤ１０は少し「アンチロックブレーキング」に似ている。アンチロックブレーキングにより、ブレーキングおよび車両制御は、ブレーキにタイヤ対地面のトラクションブレーキングしきい値に近いがそれを超えることは許されないブレーキング力を適用することを許すことによって、最大限（ブレーキング距離は最小限）とすることができる。同様に、ＡＳＲＬＤ１０によって、ステアリングおよび車両制御は、車両に、車両転倒しきい値に近いがそれを超えることは許されない角度でステアリングを切ることを許すことによって、最大限とすることができる。
【００１５】
各車両モデルやその変更は、回転に対し異なる傾向を有していることに注意すべきである。第１の実施例において、そのような傾向は予め決定されており、回転角度および車両速度の対応する組み合わせは各種の車両転倒しきい値に対し決定される。しかしながら、車両回転傾向は複数の要因によって影響を受けることが理解される。速度および回転角度に加えて、そのような要因は、例えば、車両の重心、車両のサスペンション剛性、車両の車輪ベース幅、車両の荷重、車両のタイヤ圧力、道路と車両タイヤとの間のトラクション、道路の角度／バンキングなどを含む。そのため、第２実施例において、第２実施例は、車両速度および回転角度に加えた要因がモニターされ、転倒しきい値がオンザフライでモニターされる以外、第１の実施例と実質的に同じである。
【００１６】
車両が転倒の車両しきい値を超えてステアリングを切ることを制限した場合より、車両が転倒の車両しきい値を超えてステアリングを切ることを許す場合の方が、傷や死の可能性が低いというある状態が存在するという意見があることに注意すべきである。このような潜在的な懸念を満たすため、第３実施例において、第３実施例はそれがオーバーライドモードを含む以外第２実施例と実質的に同じである。そのようなオーバーライドモードにおいて、動作のステアリング回転範囲は、オーバーライドの論理基準を満たしているなら、たとえステアリング防止しきい値を超えても、自動的に制限されない。そのようなオーバーライドの論理基準は、例えば車両の走行進路の近辺での人間の検出、または、例えば所定の摩擦係数未満の道路表面（例えば、氷が固まった道路）の検出、を備えることができる。
【００１７】
次に図面の図５−７を参照すると、発明の第４実施例は、ハンドル１２０、ステアリングコラム１３０、ステアリングコラムディスク装置（ＳＣＤＤ）１４０、電子制御ユニット１８０およびブロック１８５を備える適応ステアリング範囲制限装置（ＡＳＲＬＤ）１１０である。さらにまた、矢印１９２は左方向または半時計（ＣＣＷ）方向表示矢印を定義し、矢印１９４は右方向または時計（ＣＷ）方向表示矢印を定義する。ハンドル１２０は、通常市販の乗用車で見つけることができる、通常のハンドルを定義する。ステアリングコラム１３０は、ステアリングトルクをハンドル１２０からラックアンドピニオンまたは他のそのようなハンドル制限装置に伝達するよう機能する、通常のステアリングコラムを定義する。ＳＣＤＤ１４０は、ディスク１４２貼付されてディスク１４２の周辺部の周囲に実質的に同じ間隔をあけて配置される複数の作動ピン１４４を有する、実質的に薄く好ましくはアルミニウムの円柱形状ディスク１４２を定義する。作動ピン１４４は、作動しないまたは折り畳まれた位置において、作動ピン１４４がディスク１４２と実質的に同一平面上に位置するように、および、作動するまたは伸長された位置において、作動ピン１４４がブロック１８５で潜在的に干渉されるよう実質的に位置するように、ディスク１４２に搭載される。電子制御ユニット８０は、通常自動車で使用されているような電子制御ユニットを定義し、所定の入力に基づき、速度入力を電気的に受け取るよう適応されており、作動信号を電気的に送信するよう適応されている。ブロック１８５は、車両の構造部材に接続されてディスク１４２とともに移動しない、硬く固定された好ましくは金属ブロックを定義する。
【００１８】
ＡＳＲＬＤ１１０は、ステアリングコラム１３０が、ステアリングコラム１３０の第１の端部上でハンドル１２０に接続され、ステアリングコラム１３０の第２の端部上でＳＣＤＤ１４０に接続されるように、組み立てられている。電子制御ユニット１８０は、作動ピン１４４に電気的に接続されている。ＡＳＲＬＤ１１０は、ＡＳＲＬＤ１１０が車両を操縦できるように、スタリングコラム１３０の第２の端部がラックアンドピニオンまたは近似の車両ステアリング機構にステアリング可能に接続されるように、車両に搭載されている。ブロック１８５は、さらに、ブロック１８５がＳＣＤＤ１４０の回転動作に対し安定に残るように、および、ブロック１８５がステアリングの停止荷重に反応または耐えることができるように、車両の構造部材に接続されている。電子制御ユニット１８０は、さらに、電子制御ユニット１８０がＳＣＤＤ１４０の回転動作にかかわらず安定に残るように、車両の構造部材に接続されている。
【００１９】
実際には、車両に動作可能に搭載されたＡＳＲＬＤ１１０により、車両が例えば５マイル／時（ｍｐｈ）未満の所定の速度以下で移動するとき、作動ピン１４４は図６Ａおよび６に示されているように動作せず、ハンドル１２０は動作の全（制限されていない）回転範囲にわたって自由に回転できる。ハンドル１２０が回転するとき、ＳＣＤＤ１４０はそれに応じて固定ブロック１８５の近傍で回転することに注意すべきである。しかしながら、車両が例えば１０マイル／時（ｍｐｈ）の第１の所定の速度であるいはそれ以上の速度で移動すると、電子制御ユニット８０は、第１のステアリング防止しきい値が得られたと決定し、図６Ｂに示すように作動信号を作動ピン１４４の第１のセットに送り、ハンドル１２０は回転動作の第１の制限範囲を超える回転から防止される。車両が例えば３５マイル／時（ｍｐｈ）の第２の所定の速度であるいはそれ以上の速度で移動すると、電子制御ユニット８０は、第２のステアリング防止しきい値が得られたと決定し、図６Ｃに示すように作動信号を作動ピン１４４の第２のセットに送り、ハンドル１２０は回転動作の第２の制限範囲を超える回転から防止される。車両が例えば６５マイル／時（ｍｐｈ）の第３の所定の速度であるいはそれ以上の速度で移動すると、電子制御ユニット８０は、第３のステアリング防止しきい値が得られたと決定し、図６Ｄに示すように作動信号を作動ピン１４４の第３のセットに送り、ハンドル１２０は回転動作の第３の制限範囲を超える回転から防止される。車両が与えられた所定の速度しきい値未満まで減速すると、または、作動ピン１４４の多くの制限セットが作動または伸長すると、電子制御装置８０は、引き込み信号を作動ピン１４４の所定のセットに送り、作動ピン１４４は「動作を止めし」または折り畳まれ、それらのホームポジションに戻り、ハンドル１２０は、ふたたび、他のステアリング防止しきい値に達しなければおよび達するまで、両方向（ＣＣＷおよびＣＷ）に自由に回転する。発明の第４実施例において、車両転倒を引き起こすシステムと比較して、ＡＳＲＬＤ１１０は、車両の転倒を引き起こすことを防止することによって、「プロアクティブ」モードで機能することに注意すべきである。
【００２０】
ＡＳＲＬＤ１１０は、ハンドル１２０の動作のステアリング範囲の変更がスムーズなノンステアステップ方法に近い方法で達成され、種々のステアリング防止しきい値が実質的に細かい増加分となるよう好ましくは適応されていることに注意すべきである。例えば、ＡＳＲＬＤ１１０を装備した車両が例えば１００ｍｐｈの高速で実質的に大きい平面の舗装された表面上で走行し、ハンドル１２０が右側（または左側）に激しく回転された場合、ＡＳＲＬＤ１１０は、ハンドル１２０が、車両が左側へ（または右側へ）転倒するまでの右側（または左側）への回転することを防止し、すなわち、ハンドル１２０は、車両転倒しきい値に大変近いがそれ未満の値まで右側（または左側）に回転することを許される。さらに、上述したシナリオにおいて、右側（または左側）のステアリング荷重がハンドル１２０上で維持され、車両がコースティングまたはブレーキングなどによって減速することを許される場合、車両は、車両が第１または最も遅いステアリング防止しきい値（１０ｍｐｈ未満など）未満で走行する程度に減速するまで、速度の減速率に対応する実質的に連続したより鋭い右側（または左側）回転（例えば、実質的に減少した回転半径）で、右側へ（または左側へ）回転する。一旦車両が第１または最も遅いステアリング防止しきい値まで減速すると、車両は、車両の完全に制限されていない回転速度である一定の回転速度で、右側へ（または左側へ）回転する。このように、この記載によって、車両の実質的にいかなる速度においても、車両は、そのように与えられた「いかなる」速度に対する車両転倒しきい値に近いがそれ未満の速度で回転することを許される。ＡＳＲＬＤ１１０は少し「アンチロックブレーキング」に似ている。アンチロックブレーキングにより、ブレーキングおよび車両制御は、ブレーキにタイヤ対地面のトラクションブレーキングしきい値に近いがそれを超えることは許されないブレーキング力を適用することを許すことによって、最大限（ブレーキング距離は最小限）とすることができる。同様に、ＡＳＲＬＤ１１０によって、ステアリングおよび車両制御は、車両に、車両転倒しきい値に近いがそれを超えることは許されない角度でステアリングを切ることを許すことによって、最大限とすることができる。
【図１】
2017501084.tif 000004
【図２】
2017501084.tif 000005
【図３Ａ】
2017501084.tif 000006
【図３Ｂ】
2017501084.tif 000007
【図４Ａ】
2017501084.tif 000008
【図４Ｂ】
2017501084.tif 000009
【図５】
2017501084.tif 000010
【図６Ａ】
2017501084.tif 000011
【図６Ｂ】
2017501084.tif 000012
【図６Ｃ】
2017501084.tif 000013
【図６Ｄ】
2017501084.tif 000014
【図６Ｅ】
2017501084.tif 000015
【図７】
2017501084.tif 000016
【図７Ａ】
2017501084.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成28年8月29日(2016.8.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が車両の動作の非転倒ステアリング範囲内でステアリングを切ることを許すが、車両が車両の転倒しきい値を超えてステアリングを切ることを防止することを特徴とする転倒防止装置。
【請求項２】
前記装置が、前記車両が車両の転倒までステアリングを切ることを防止することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記装置が、前記車両の速度に応じて自動的に作動することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記装置が、前記車両が第１の方向に車両が転倒するまでステアリングを切ることを防止するが、前記車両が第２の方向に自由にステアリングを切ることを許すことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記装置が、前記車両が第１の状態に応じて自由にステアリングを切ることができるように、および、前記車両が第２の状態に応じて少なくとも一方向にステアリングを切ることを自動的に防止するように、ステアリング部材に動作可能および適応的に搭載された少なくとも１つの一方向ブレーキを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記第１の状態が、車両転倒しきい値に実質的に達しない、車両速度とステアリング位置の角度との組み合わせを定義し、前記第２の状態が、車両転倒しきい値に実質的に達する、車両速度とステアリング位置の角度との組み合わせを定義することを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記第１の状態が、車両転倒しきい値に実質的に達しない転倒要因の組み合わせを定義し、前記転倒要因が、車両速度、ステアリング位置の角度、車両の重心、車両のサスペンション剛性、車両の車輪ベース幅、車両の荷重、車両のタイヤ圧力、道路と車両タイヤとの間のトラクション、および、道路のバンク角度を備え、前記第２の状態が、車両転倒しきい値に実質的に達する転倒要因の組み合わせを定義し、前記転倒要因が、車両速度、ステアリング位置の角度、車両の重心、車両のサスペンション剛性、車両の車輪ベース幅、車両の荷重、車両のタイヤ圧力、道路と車両タイヤとの間のトラクション、および、道路のバンク角度を備えることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つの方向が、前記少なくとも１つの方向における前記車両のステアリングの増加が前記車両を転倒させる方向を定義することを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項９】
第１のモードと第２のモードとを有し、車両が第１のモードにあるとき、前記車両は前記車両の動作の非転倒ステアリング範囲内でステアリングを手動で切ることができるよう、および、前記車両が第２のモードにあるとき、前記車両は前記車両の転倒しきい値を超えてステアリングを切ることを自動的に防止するよう、適応されていることを特徴と車両。
【請求項１０】
前記第２のモードが、さらに、ステアリング機構自動作動モードを定義し、前記ステアリング機構は、車両速度、ステアリング位置の角度、車両の重心、車両のサスペンション剛性、車両の車輪ベース幅、車両の荷重、車両のタイヤ圧力、道路と車両タイヤとの間のトラクション、および、道路のバンク角度の少なくとも１つに応じて、自動的に作動することを特徴とする請求項９に記載の車両。
【請求項１１】
前記車両が、自動的に、前記第１のモードから前記第２のモードへの移行および前記第２のモードから前記第１のモードへの移行の少なくとも１つを実施することを特徴とする請求項９に記載の車両。
【請求項１２】
前記車両が、前記車両のハンドルへの荷重の適用に応じて、前記第２のモードから前記第１のモードへ移行することを特徴とする請求項９に記載の車両。
【請求項１３】
前記車両のハンドルへの荷重の適用が、さらに、前記ハンドルがステアリング防止しきい値以下の回転方向に回転するよう、前記ハンドルへの荷重の適用を定義することを特徴とする請求項１２に記載の車両。
【請求項１４】
第１のモードと第２のモードとを有し、装置が前記第１のモードにあるとき、前記装置が、車両が前記車両の動作の非転倒ステアリング範囲内でステアリングを切ることを許すよう、および、前記装置が前記第２のモードにあるとき、前記装置が、自動的に、前記車両の転倒しきい値を超えてステアリングを切ることを防止するよう、適応されていることを特徴とする装置。
【請求項１５】
前記第２のモードが、さらに、ステアリング機構自動作動モードを定義し、前記ステアリング機構は、車両速度、ステアリング位置の角度、車両の重心、車両のサスペンション剛性、車両の車輪ベース幅、車両の荷重、車両のタイヤ圧力、道路と車両タイヤとの間のトラクション、および、道路のバンク角度の少なくとも１つに応じて、自動的に作動することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記装置が、自動的に、前記第１のモードから前記第２のモードへの移行および前記第２のモードから前記第１のモードへの移行の少なくとも１つを実施することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記装置が、前記車両のハンドルへの荷重の適用に応じて、前記第２のモードから前記第１のモードへ移行することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１８】
前記車両のハンドルへの荷重の適用が、さらに、前記ハンドルがステアリング防止しきい値以下の回転方向に回転するよう、前記ハンドルへの荷重の適用を定義することを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記装置が前記車両に搭載されていることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項２０】
車両は前記車両の動作の非転倒ステアリング範囲内でステアリングを手動で切ることができるが、前記車両は前記車両の転倒しきい値を超えてステアリングを切ることを防止するよう、適応されていることを特徴と車両。
【国際調査報告】
2017501084.tif 000018
2017501084.tif 000019