車両の操作装置
【課題】複数輪を独立して操舵可能な車両において、４輪を独立して操舵する独立操舵走行の操作を容易にする。
【解決手段】モード選択スイッチ２１が配置されたケーシング２０、ステージ３０、ステージ３０上に配設されステージ３０に対して回転及び固定可能に配設される操作部４０を備える。操作部４０の上面には、液晶表示装置からなる表示部４２が配設され、この表示部４２には、車両図４３が表示される。表示部４２の上面には、タッチパネルが配設される。信地回転の場合、操作部４０で回転中心を指定し、指定した回転中心を中心として回転可能に構成される。平行移動の操作の場合、水平面上の前後、左右、斜めの方向に移動可能に構成される。操作部４０の動きを、平行移動、信地回転といった独立操舵固有の動きと一致させているので、操作者は、車両の動きをイメージしながら操作することが可能になる。
【解決手段】モード選択スイッチ２１が配置されたケーシング２０、ステージ３０、ステージ３０上に配設されステージ３０に対して回転及び固定可能に配設される操作部４０を備える。操作部４０の上面には、液晶表示装置からなる表示部４２が配設され、この表示部４２には、車両図４３が表示される。表示部４２の上面には、タッチパネルが配設される。信地回転の場合、操作部４０で回転中心を指定し、指定した回転中心を中心として回転可能に構成される。平行移動の操作の場合、水平面上の前後、左右、斜めの方向に移動可能に構成される。操作部４０の動きを、平行移動、信地回転といった独立操舵固有の動きと一致させているので、操作者は、車両の動きをイメージしながら操作することが可能になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の操作装置に係り、詳細には複数車輪の全てを独立して操舵可能な複数輪独立操舵車両の操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
４輪の操舵が可能な車両についての操舵システムについて、特許文献１で提案されている。
この特許文献１では、その操舵システムとして旋回方向を指示する旋回摘み及び、傾けた向きと量によって移動方向と速度を指示する操作レバーとにより、旋回等の操作を行うようになっている。
この旋回摘みと操作レバーの操作により、通常の２輪操舵車のような動きや、前後・左右などの平行移動の指示を容易に行うことができる。
【特許文献１】特開平４−２８７７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１記載の操舵方法の場合、任意の点を中心にして回転するためには旋回摘みと操作レバーとを連携させた複雑な操作が必要である。
特に、各車輪位置で囲まれた領域（以下、車両領域という）内の特定点を回転中心として回転する信地回転を行う場合、旋回摘みと操作レバーによる高度な操作技術を必要とする。
このため、特許文献１記載の操舵システムでは、運転者が回転中心を選択することが困難であった。
【０００４】
また、従来の自動車は、車両外に回転中心点が存在するため、運転者は、車両外の点を中心に大きな円弧で回転する動きのイメージと、その操舵に慣れている。
しかし、４輪独立操舵車において、信地回転を行う場合、車両の動きを正確にイメージできない。
このため、車両周辺に障害物が存在する場合に、信地回転による動きをイメージできないために、衝突（接触）するか否かの判断を正確にできない場合がある。
【０００５】
そこで本発明は、複数輪を独立して操舵可能な車両において、４輪を独立して操舵する独立操舵走行の操作を容易に行うことが可能な車両の操作装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）請求項１に記載した発明では、複数車輪を備え、各車輪が独立して制御可能な車両の操作装置であって、平行移動する平行移動モードと、所定の地点を回転中心として回転する信地回転モードを選択するモード選択手段と、前記選択されたモードに対応して、車両の移動を指示する操作部と、前記操作部に配置され、前記信地回転モードにおける回転中心を指定する回転中心指定手段と、前記選択されたモードを示すモード情報と、前記操作部による操作情報を出力する操作情報出力手段とを備え、前記操作部は、前記平行移動モードにおいて水平方向に移動可能であり、前記信地回転モードにおいて指定された回転中心を中心として回転可能に構成されている、ことで前記目的を達成する。
（２）請求項２に記載した発明では、請求項１に記載の車両の操作装置において、前記回転中心指定手段は、車両の各車輪位置、全車輪の中心位置、及び隣接する２車輪の中心位置に対応する指定点を備え、いずれか１の指定点を回転中心として指定し、前記操作部は、前記指定された指定点を中心に回転可能である、ことを特徴とする。
（３）請求項３に記載した発明では、請求項２に記載の車両の操作装置において、装置本体と、前記装置本体内に水平方向に移動可能に収容され上部に前記操作部が配置されるステージと、前記各指定点に対応して前記操作部に配置され、前記指定された前記指定点に対応して励磁されると共に、励磁状態で前記操作部の回転に伴い回転する複数の操作部電磁石と、前記各操作部電磁石に対応して前記ステージに配設され、前記指定された指定点に対応して励磁されることで、対応する操作部電磁石の回転に伴い回転するステージ電磁石と、前記各ステージ電磁石の回転量を検出する回転量検出手段と、前記ステージの移動方向と移動量の少なくとも一方を検出する水平方向移動量検出手段と、を備え、前記操作情報出力手段は、信地回転モードの場合、指定された指定点と前記検出した回転量を操作情報として、平行移動モードの場合、前記検出したステージの移動方向と移動量を操作情報として、出力する、ことを特徴とする。
（４）請求項４に記載した発明では、請求項３に記載の車両の操作装置において、前記平行移動モードにおいて、少なくとも２つの前記操作部電磁石及びこれと対応するステージ電磁石が励磁されることで、前記操作部とステージが固定されることを特徴とする。
（５）請求項５に記載した発明では、複数の車輪を備え、各車輪が独立して制御可能な車両の操作装置であって、所定の地点を回転中心として回転する信地回転モードを選択するモード選択手段と、操作部に配置され、前記信地回転モードにおける回転中心を指定する回転中心指定手段と、上部に前記操作部が配置されるステージと、前記各指定点に対応して前記操作部に配置され、前記指定された前記指定点に対応して励磁されると共に、励磁状態で前記操作部の回転に伴い回転する複数の操作部電磁石と、前記各操作部電磁石に対応して前記ステージに配設され、前記指定された指定点に対応して励磁されることで、対応する操作部電磁石の回転に伴い回転するステージ電磁石と、前記各ステージ電磁石の回転量を検出する回転量検出手段と、を備えたことを特徴とする。
（６）請求項６に記載した発明では、請求項５に記載の車両の操作装置において、前記モード選択手段は平行移動する平行移動モードをさらに有し、前記ステージを水平方向に移動可能に収容した装置本体と、前記ステージの移動方向と移動量の少なくとも一方を検出する水平方向移動量検出手段と、を備え、前記操作情報出力手段は、信地回転モードの場合、指定された指定点と前記検出した回転量を操作情報として平行移動モードにおいて、前記検出された指定点と前記検出した回転量を操作情報として、出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、操作部が、平行移動モードにおいて水平方向に移動可能であり、信地回転モードにおいて指定された回転中心を中心として回転可能に構成されているので、独立操舵走行の操作を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の車両における好適な実施形態について、図１から図９を参照して詳細に説明する。
（１）実施形態の概要
本実施形態の車両は、４輪独立操舵車両が対象であり、４つの駆動輪（車輪）のそれぞれにモータが配置されると共に、独立して操舵可能に構成されている。
そして、独立操舵走行は、主として駐車等における短距離の車両移動に使用され、所定速度（例えば、４ｋｍ／ｈ）以下の速度で移動するように各駆動輪が駆動制御される。
独立操舵走行における走行には、車両領域内を回転中心として回転する信地回転（その場での回転）と、平行移動（全ての駆動輪が同一方向を向いての移動）とがある。
【０００９】
通常の走行を行う通常走行モードと、駐車時等の独立操舵走行モードとは、モード選択スイッチで選択される。更にモード選択スイッチにより、独立操舵走行における信地回転と平行移動のいずれかが選択されるようになっている。
【００１０】
本実施形態における車両の操作装置では、操作部の操作により平行移動と信地回転（その場での回転）の操作を行う。
操作部は、信地回転の操作の場合、操作部で回転中心を指定し、その指定した回転中心を中心として回転可能に構成される。
操作部は、平行移動の操作の場合、操作部を移動したい方向、すなわち、水平面上の前後、左右、斜めの方向に移動可能に構成される。
このように、操作装置は、操作部の動きを、平行移動、信地回転といった独立操舵固有の動きと一致させているので、操作者は、車両の動きをイメージしながら操作することが可能になる。
【００１１】
本実施形態の操作装置で指定可能な回転位置は、各駆動輪の位置４カ所、隣接する駆動輪間の中心位置４カ所、及び、車両領域の重心位置１カ所、の合計９カ所であり、操作部上部に配置された指定ボタンにより指定される。
そして、指定位置を中心として操作部を右、又は左方向に回すことで、回転方向を選択する。
【００１２】
車両制御部では、回転中心が選択されると、回転中心位置にない各駆動輪について、各駆動輪を選択された回転中心の方向と略直角方向に操舵する。この場合の「略直角」方向は、回転中心の方向に対して正確に直角となる方向を含み、該正確な直角方向に操舵可能な場合には正確に直角な方向を意味し、駆動輪の操舵機構上の制限から正確に直角方向とすることができない場合には、機構上可能な最も直角に近い最大の角度をいう。
車両制御部は、回転方向が選択され駆動輪の操舵完了後に、選択された回転方向に駆動輪を駆動することで、指定された回転中心を中心にした信地回転が行われる。
【００１３】
一方、平行移動モードが選択された場合には、選択された移動方向に各駆動輪を操舵した後駆動輪を駆動することで、前後、左右、駆動輪の方向の合計８方向に平行移動する。
【００１４】
（２）実施形態の詳細
図１は、本実施形態における操作装置の外観構成を表したものである。
この図１に示されるように、操作装置は、モード選択スイッチ２１が配置され、中央上部が開口したケーシング２０と、ケーシング２０内に収容されるステージ３０と、ケーシング２０の開口内でステージ３０上に配設され、ステージ３０に対して回転及び固定可能に配設される操作部４０とから構成されている。
操作部４０の上面には、液晶表示装置からなる表示部４２が配設され、この表示部４２には、車両図４３が表示される。表示部４２の上面には、タッチパネルが配設される。
【００１５】
図２は、操作部を回転及び水平面上で平行移動させる操作装置の概略構成を表した平面図及び断面図である。図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面を表したものである。
図２に示されるように、操作部４０の表示部４２と反対側の内部には、信地回転の中心として指定可能な９カ所に対応して９個の電磁石４１ａ、４１ｂ、〜４１ｉ（以下、操作部４０の電磁石全体、又は一般を指す場合には４１と表記する）が３行３列に配置されている。
【００１６】
信地回転モードが選択された場合、指定された信地回転の回転中心に対応する電磁石４１が励磁される。
一方、平行移動モードが選択された場合、本実施形態では、各車輪位置に対応する４角の電磁石４１ｂ、４１ｄ、４１ｆ、４１ｈの４つが励磁されることで、操作部４０がステージ３０に磁気力により固定される。
なお、平行移動モードでは、少なくとも２つの電磁石４１が励磁されるようにしてもよい。２つの場合、対角位置にある電磁石４１を励磁するのが好ましい。
【００１７】
ステージ３０の操作部４０と反対側には、ケーシング２０内に収容される状態で、９個の回転支持ユニット本体３１ａ、３１ｂ、〜３１ｉが固定されている。
９個の回転支持ユニット本体３１ａ、３１ｂ、〜３１ｉは、それぞれ、操作部４０の電磁石４１ａ、４１ｂ、〜４１ｉに対応して、対抗配置されている。
各回転支持ユニット本体３１ａ、３１ｂ、〜３１ｉは、それぞれ電磁石４１ａ、４１ｂ、〜４１ｉと対をなしており、各対は、回転支持ユニットを構成している。
【００１８】
ステージ３０の下面には、８個のリニアアクチュエータ３２、３３、〜３９が配置されている。
一方、ケーシング２０の開口部外周の上面部下側には、リニアアクチュエータ３２、３３、〜３９の各々に対抗してリニアボリュウム２２、２３、〜２９が配設されている。
【００１９】
リニアアクチュエータとリニアボリュウムの組３３と２３、３４と２４、３７と２７、３８と２８は、ステージ３０（及びこれに固定された操作部４０）の左右方向の移動量を検出する。
また、リニアアクチュエータとリニアボリュウムの組３２と２２、３５と２５、３６と２６、３９と２９は、ステージ３０（及びこれに固定された操作部４０）の前後方向の移動量を検出する。
リニアアクチュエータとリニアボリュウムの組はリニアセンサを構成し、両者が対抗する方向と直交する方向の移動量を検出する。
【００２０】
図３は、回転支持ユニット及びリニアセンサの構成を表したものである。
図３（ａ）は、回転支持ユニット本体３１の構成を表したものである。
回転支持ユニット本体３１は、操作部４０の電磁石４１と接した状態で配置される電磁石３１１、エンコーダ３１２、ギヤヘッド３１３、モータ３１４で構成され、それぞれ、同軸上に連結されている。
【００２１】
電磁石３１１は、複数極（本実施形態では４極）に構成され、上面が平らになっている。電磁石３１１は、その上部に配置される操作部４０の電磁石４１の回転に伴い回転する。
エンコーダ３１２は、電磁石３１１の回転量を検出する。
【００２２】
モータ３１４は、エンコーダ３１２で検出した回転方向と逆方向に回転することで、その回転力が反力として、ギヤヘッド３１３、エンコーダ３１２、電磁石３１１を介して、電磁石４１に伝わり、更に操作部４０に伝達される。
すなわち、モータ３１４による反力が操作部４０に作用することで、操作部４０による所定量以上の回転が制限される。モータ３１４による反力は、例えば、車両周辺に存在する障害物が検知された場合に、信地回転により障害物と接触する可能性がある場合に出力されるようになっている。
なお、ギヤヘッド３１３は、モータの負荷を調整するためのもので、スリップギヤ、トルククラッチ等が使用される。
【００２３】
図３（ｂ）は、操作部４０の電磁石４１の外観を表したものである。
この図３（ｂ）に示されるように、電磁石４１は、電磁石３１１の極数と同一極数に構成されて、本実施形態では４極である。
そして、電磁石４１の電磁石３１１と対抗する側の面は凸曲面状に形成されており、これにより操作部の回転を滑らかにすることができる。
対を構成する回転支持ユニットの電磁石３１１と電磁石４１は同一のタイミングで励磁されることで、両者の電磁力によりステージ３０と操作部４０とが固定される。
【００２４】
そして、信地回転モードでは指定された回転中心に対応する１対の電磁石３１１と電磁石４１が励磁されることで、その回転支持ユニットを中心に操作部４０が回転する。操作部４０の回転と一体的に電磁石４１が回転し、電磁石４１の回転量に応じて電磁石３１１が回転し、電磁石３１１の回転量がエンコーダ３１２により操作部４０の回転量として検出されることになる。
【００２５】
一方、平行移動モードでは、車輪位置に対応する４角の回転支持ユニットの電磁石３１１と電磁石４１の４組が励磁されることで、操作部４０とステージ３０とが固定される。
これにより、操作部４０は、回転することなく、所望の方向に水平移動させることが可能になる。
【００２６】
図３（ｃ）は、リニアアクチュエータ３２とリニアボリュウム２２の組を例としてリニアセンサの構成を表したものである。
ステージ３０と操作部４０とが固定された状態で操作部４０が移動されると、ステージ３０に配置されたリニアアクチュエータ３２も移動し、その移動量がリニアボリュウム２２で検出される。
ステージ３０及び操作部４０の斜め方向の移動量は、前後方向及び左右方向の両移動量から算出される。
【００２７】
図４は、操作部４０に配置された表示部４２の表示状態を表したものである。
この図４に示されるように、表示部４２には、車両の形状を表した車両図４３が表示されている。車両図４３は、常時表示されていても、独立操舵走行モードが選択された場合に表示されるようにしても、また、表示画面上に印刷等により描かれていてもよい。
【００２８】
図４（ａ）は、モード選択スイッチ２１で平行移動モードが選択された場合の表示部４２の表示状態を表したものである。
この図４（ａ）に示されるように、平行移動モードが選択されると、車両図４３と共に、平行移動可能な８方向を示す平行移動方向矢印４４が表示される。
この平行移動方向矢印４４は、前方向矢印４４ａ、右前方向矢印４４ｂ、右方向矢印４４ｃ、右後方向矢印４４ｄ、後方向矢印４４ｅ、左後方向矢印４４ｆ、左方向矢印４４ｇ、左前方向矢印４４ｈで構成される。
【００２９】
本実施形態における平行移動モードにおいて、車両は平行移動方向矢印４４で示される８方向にのみ移動可能に構成されている。
一方、平行移動モードにおいて操作部４０は、８方向に限定されず任意の方向に移動可能であるが、車両図４３と共に平行移動可能な８方向が表示部４２に表示されることで、ユーザは、移動させたい方向に対応する矢印方向に操作部を移動しやすくなる。
操作部４０の移動方向は、リニアセンサ（リニアアクチュエータとリニアボリウムの組み）で検出され、８方向の矢印の間の方向に操作部４０が移動した場合には、８方向矢印４４との角度が最も小さい方向に決定される。
【００３０】
なお、本実施形態では、平行移動モードにおいて車両は８方向に限定して平行移動するように構成されているが、任意の角度方向に移動する操作部４０に対応する角度方向、即ち任意の方向に平行移動可能に構成してもよい。
【００３１】
図４（ｂ）は、モード選択スイッチ２１で信地回転モードが選択された場合の表示部４２の表示状態を表したものである。
この図４（ｂ）に示されるように、信地回転モードが選択されると、車両図４３上に回転中心位置を選択するための中心指定スイッチ４５ａ、４５ｂ、〜４５ｉが表示される。
９個の中心指定スイッチ４５ａ〜４５ｉの下側には、それぞれ対応する位置に電磁石４１ａ〜４１ｉが配置されている。
信地回転モードにおいて、中心指定スイッチ４５が選択されると、対応する電磁石４１と電磁石３１１が励磁され、選択された中心指定スイッチ４５の位置を中心に操作部４０を回転することができる。
【００３２】
本実施形態において操作装置は、運転席と助手席の間に配置されているが、ダッシュボードでハンドルの右又は左側、ハンドルの中心等、任意の場所に配置するようにしてもよい。
【００３３】
上述したようにモードの選択は、通常走行モードと独立操舵走行モードとの選択（走行モードの選択）、及び独立操舵走行モードにおける信地回転モードと平行移動モードとの選択がある。
本実施形態におけるモード選択スイッチ２１には、通常走行モードスイッチ、独立操舵走行モードにおける信地回転モードスイッチ、独立操舵走行モードにおける平行移動モードスイッチの３つのスイッチが配置され、いずれか１つを選択するようになっている。
【００３４】
なお、モード選択スイッチ２１は、走行モードを選択した後に、信地回転モードと平行移動モードの選択をするように構成してもよい。
また、モード選択スイッチ２１は、スイッチを１つ配置し、選択（押下）される毎に、通常走行モード、信地回転モード、平行移動モードが順次切り替わって選択されるようにしてもよい。
また、ケーシング２０に信地回転モードと平行移動モードを選択するスイッチを配置し、走行モードを選択するスイッチを別にハンドル周辺に配置するようにしてもよい。
【００３５】
なお、本実施形態では、操作部４０の回転操作は、回転方向を指示すると共に、回転量に応じた車両の速度を指示する。この点、平行移動における移動操作も同様に、平行移動の方向と、操作量（移動量）に応じた車両の速度を指示するものである。
この場合、独立操舵走行における車両の回転又は平行移動は、所定速度ｖ１（例えば、４ｋｍ／ｈ）を最大値とし、回転操作の操作量（操作部４０の回転角度）に応じて速度０ｋｍ／ｈから速度ｖ１の間の車速で移動するように駆動制御部１８で制御される。
ただし、回転操作は回転方向だけを指示し、車速は予め決められた一定速度ｖ２とすることも可能である。
【００３６】
図５は、本実施形態の車両における制御系の構成を表したものである。
なお、本実施形態における車両の各機構等については、公知の４輪独立操舵車両に使用されている構成が採用されている。
【００３７】
図５に示されるように、本実施形態の車両は、車両制御部１０、現在位置検出装置１１、地図データ１２、車速センサ１３、障害物検出部１４、表示装置１５、入力装置１６、操舵機構制御部１７、駆動制御部１８、通信制御部１９、及びその他の各種装置、制御部等を備えている。
【００３８】
車両制御部１０は、ＥＣＵ（電子制御装置）、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されたコンピュータシステムで構成されている。
車両制御部１０は、通常走行モードにおける車両の走行制御機能、現在位置検出を含むナビゲーション機能（現在位置表示、目的地設定、経路探索、経路案内等を含む）、独立操舵走行モードにおける独立操舵走行制御機能を実現するための、各種プログラム及びデータがＲＯＭ及びＲＡＭに格納されている。
【００３９】
なお、ナビゲーション機能、及び独立操舵走行制御機能の一部を、それぞれ別のＥＣＵとＲＯＭ、ＲＡＭにより実現し、各ＥＣＵ間は各々の検出信号や判断結果等の各種データや指令信号を通信により共有する、という構成にしてもよい。
【００４０】
現在位置検出装置１１は、車両の現在位置（緯度、経度からなる絶対座標値）を検出する装置である。
現在位置検出装置１１は、人工衛星を利用して車両の位置を測定するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ）センサを備えている。
なお、現在位置検出装置１１は、ＧＰＳセンサによる現在位置検出を補足する装置として、車速センサ、ジャイロセンサを備えている。
更に、地磁気を検出して車両の方位を求める地磁気センサ等を備えるようにしてもよい。
【００４１】
地図データ１２は、地図情報、道路情報等の各種地図に関連した情報が格納されたデーターベースである。
道路情報は、現在位置検出装置１１で検出された車両の現在位置と道路情報とのマップマッチングにより現在走行中の道路及び該道路上の位置を検出するのに使用される。
なお、地図データ１２は、車両の現在地周辺や目的地周辺等の各種地図や道路を表示装置に表示するために地図情報が使用され、目的地までの経路探索に道路情報が使用される。
地図データ１２には、さらに各施設に対する情報が格納された施設情報（ＰＯＩ情報）等も格納されている。
【００４２】
車速センサ１３は、車両の現在速度を検出するが、現在位置検出装置１１における車速センサと共有するようにしてもよい。
【００４３】
障害物検出部１４は、赤外線（ＩＲ）センサや超音波センサ等のセンサを複数備えており、各センサが車両外周に配置されている。
そして、駐車場内などの低速走行時において、死角を含めた車両周囲をセンシングし、車両周囲に存在する、通行の妨げとなるもの（障害物、人、溝等）を検知する。
赤外線センサとしては、周囲と温度差がある人（物）が動く際におこる赤外線の変化から人を検出する焦電型ひと検出センサが使用される。このように、焦電型ひと検出センサと超音波センサの両検出結果から、車両周辺に存在するものが人か、物かを判断することが可能になる。
また、障害物検出部１４は、１又は複数の撮像装置と画像認識処理部とを備えており、車両の周辺全周を撮像し、その撮像画像から障害物を認識するようにしてもよい。
なお、障害物までの距離については、超音波センサで検出される。
表示装置１５には、液晶表示装置、ＣＲＴ、ヘッドアップディスプレイ等の各種表示装置が使用される。
【００４４】
表示装置１５には、ナビゲーション機能において、現在位置検出装置１１で検出した車両の現在位置周辺の地図が地図データ１２から読み出されて表示され、該地図上に車両の現在位置が表示される。また、目的地までの走行経路が探索されている場合には、案内中の走行経路も表示されるようになっている。
【００４５】
入力装置１６には、タッチパネル（スイッチとして機能）、キーボード、マウス、ライトペン、ジョイスティック、赤外線等によるリモコン、表示装置１５の表示画面に取り付けられたタッチパネル、リモコン、音声認識装置などの各種の装置が使用可能であり、各種情報を入力するための入力手段を構成する。
入力装置１６は、本実施形態において目的地の設定等に使用される。
なお、入力装置１６によりモード選択を行うようにしてもよい。
【００４６】
操舵機構制御部１７は４つの各駆動輪を各々独立して操舵し、駆動制御部１８は各駆動輪の駆動を制御する。
操舵機構制御部１７及び駆動制御部１８により操舵及び駆動が制御される各駆動輪の操舵機構及び駆動機構については、例えば、操舵機構として特開２００１−３２２５５７公報に記載された機構等の各種機構を採用することが可能である。
【００４７】
通信制御部１９は、操作装置の通信制御部３０１（後述）と接続されている。
通信制御部１９は、操作装置からモード選択スイッチ２１で選択されたモードを示すモード情報と、そのモードにおける操作量を示す操作情報をシリアル通信により受信して、車両制御部１０に供給するようになっている。
【００４８】
その他、本実施形態の車両では、図示しないが、車内に配置された複数のスピーカ及び音声制御装置で構成された音声出力装置や、音声認識装置等が配置されている。
音声出力装置は、独立操舵走行において障害物と車両との距離が所定距離以下となった場合に、警告音声や警告音を出力するようになっている。
【００４９】
図６は、操作装置における制御系の構成を表したものである。
図６に示されるように、操作装置は、ステージ３０の制御系と、操作部４０の制御系から構成されており、両者間は通信制御部３０７、４０６によるシリアル通信により相互のデータが通信されるようになっている。
【００５０】
ステージ３０側は、ステージ部ＥＣＵ３００と、通信制御部３０１、ＲＯＭ３０２、モータ駆動部３０３、エンコーダ制御部３０４、電磁石駆動制御部３０５、リニアアクチュエータ駆動制御部３０６、通信制御部３０７、電源制御部３０８、電源部３０９を備えている。
一方、操作部４０側は、操作部ＥＣＵ４００、ＲＯＭ４０１、電磁石駆動制御部４０２、中心指定スイッチ検知部４０３、表示部４２、表示制御部４０５、通信制御部４０６、電源制御部４０７、電源部４０８を備えている。
走査装置は、両電源制御部３０８、４０７間での電力授受を行うトランス３４０を備えている。
【００５１】
ステージ部ＥＣＵ３００は、ＲＯＭ３０２に格納されたプログラムに従って、ステージ３０の各部を制御する。
操作部ＥＣＵ４００は、ＲＯＭ４０１に格納されたプログラムに従って、操作部４０の各部を制御する。
【００５２】
通信制御部３０１は、モード選択スイッチ２１で選択されたモード情報とエンコーダ制御部３０４で検出される操作情報を、シリアル通信により車両制御部１０の通信制御部１９に供給する。
【００５３】
モータ駆動部３０３は、操作部４０に反力トルクが作用するようにモータ３１４を駆動する。
エンコーダ制御部３０４は、信地回転モードにおいて、エンコーダ３１２で検出される電磁石３１１の回転量から操作部４０の回転操作量を取得するとともに、平行移動モードにおいて、リニアボリュウム２２〜２９の検出値からステージ３０の移動方向及び移動量を取得する。
【００５４】
中心指定スイッチ検知部４０３は、ユーザによって指定された中心指定スイッチ４５（４５ａ〜４５ｉ）を検知する。
【００５５】
電磁石駆動制御部３０５及び電磁石駆動制御部４０２は、それぞれ対になっている電磁石３１１と電磁石４１を励磁する。
信地回転モードでは、中心指定スイッチ検知部４０３で検知した中心指定スイッチ４５に対応する位置の電磁石３１１と電磁石４１の１対が励磁される。
平行移動モードでは、４角の車輪位置に対応する電磁石の対３１１ｂと４１ｂ、３１１ｄと４１ｄ、３１１ｆと４１ｆ、３１１ｈと４１ｈがそれぞれ励磁される。
【００５６】
リニアアクチュエータ駆動制御部３０６は、リニアアクチュエータ３２〜３９を駆動する。信地回転モードでは、対角線上に対向する４角に配置されたリニアアクチュエータ３３、３７、３５、３９を駆動し、ステージ３０が平行移動しないように固定する。平行移動モードでは、障害物検出部１４で検出された障害物の存在を操作者に知らせるため、操作者が障害物方向に移動を指示した時、反力を与えたり振動を与えたりすることによって車両を移動させないように動作を制限するように駆動する。
【００５７】
通信制御部３０７と通信制御部４０６は、シリアル通信により接続されている。
通信制御部３０７からはモード選択スイッチ２１で選択されたモード情報が供給され、通信制御部４０６からは、中心指定スイッチ検知部４０３で検出された、ユーザが選択した中心指定スイッチ４５の位置（回転中心位置）が供給される。
【００５８】
表示制御部４０５は、表示部４２に車両図４３を表示すると共に、モードに応じて平行移動方向矢印４４、中心指定スイッチ４５の表示を行う。
また、信地回転モードにおいて中心指定スイッチ４５ａ〜４５ｉのうち、指定された中心指定スイッチ４５の色を他と変更して表示することで、選択されている中心指定スイッチ４５を明示する。
【００５９】
電源部３０９、４０８は、それぞれステージ３０と操作部４０に必要な電力を供給するための電源である。
本実施形態では電源部３０９に大容量の電源が配置され、電源制御部３０８、トランス３４０、電源制御部４０７を介して電源部４０８を充電可能に構成されている。
【００６０】
次に本実施形態の車両による独立操舵走行の操作ついて説明する。
図７は、信地回転モードにおける、回転中心と表示部４２の表示画像及び操作部４０の操作を表したものである。
まず、図７（ａ）、（ｂ）により左前方駆動輪位置を信地回転中心として選択する場合について説明する。
モード選択スイッチ２１により信地回転モードが選択されると、選択されたモード情報は、ステージ部ＥＣＵ３００により、通信制御部３１０、通信制御部１９を介して車両制御部１０に供給されると共に、通信制御部３０７、通信制御部４０６を介して操作部ＥＣＵ４００に供給される。
【００６１】
操作部ＥＣＵ４００は、信地回転モード情報の供給を受けると、表示制御部４０５により、表示部４２に車両図４３、及び、選択可能な中心指定スイッチ４５ａ〜４５ｉの９カ所が表示される（図４（ｂ）参照）。車両図４３には、運転席を明示するためのハンドル図が表示される。
【００６２】
そして、ユーザにより中心指定スイッチ４５ｈが指定（押下）されると、その指定を中心指定スイッチ検知部４０３で検知する。
操作部ＥＣＵ４００は、図７（ｂ）に示されるように、検知した中心指定スイッチ４５ｈを、表示制御部４０５により強調表示すると共に、操作部４０の回転可能な方向を示す回転方向矢印４６を表示する。
この中心指定スイッチ４５ｈの強調表示と、回転方向矢印４６の表示、及び車両図４３によって、ユーザは、車両の信地回転中心とその回転動作をイメージすることができる。
【００６３】
そしてこの後に説明するように、操作部４０は、指定した中心指定スイッチ４５ｈ（信地回転中心）を中心として、左右方向に回転することができるため、ユーザは、信地回転における車両の動作と同一の動きで操作部４０を動かすことで、自分のイメージ通りに車両を動かすことが可能になる。
【００６４】
操作部ＥＣＵ４００は、検知した中心指定スイッチ４５ｈの情報を、回転中心位置を示す情報として、通信制御部４０６、３０７を介してステージ部ＥＣＵ３００に供給する。
また、回転中心位置の情報は、ステージ部ＥＣＵ３００から通信制御部３０１、通信制御部１９を介して車両制御部１０に供給される。
【００６５】
そして、検出した中心指定スイッチ４５ｈに対応する電磁石４１ｈと電磁石３１１ｈが、それぞれ電磁石駆動制御部４０２、３０５により励磁され、両者が電磁的にロックされる。
これにより、操作部４０は、中心指定スイッチ４５ｈを中心に回転方向矢印４６方向に回転させることが可能になる。
【００６６】
ユーザが操作部４０を回転すると電磁石４１ｈと電磁石３１１ｈが回転し、その回転方向と回転量がエンコーダ制御部３０４で検出され、操作情報としてステージ部ＥＣＵ３００から、車両制御部１０に供給される。
車両制御部１０では、供給された操作情報（回転方向と回転量）に従って、操舵機構制御部１７により回転中心位置の駆動輪（図７（ａ）の例では、左前輪）以外の各駆動輪（右前輪と左右後輪）が回転中心方向と略直角となるように操舵され、駆動制御部１８により回転方向に駆動輪が駆動されて車両が移動（信地回転）する。
なお、回転中心位置にある駆動輪については、ブレーキ等により回転しないように固定される。
【００６７】
同様にして、車両領域の重心（車両の中心）を信地回転の回転中心として指定する場合、ユーザは、図７（ｄ）に示されるように、中心指定スイッチ４５ｉを指定することで、操作部４０は、指定した中心指定スイッチ４５ｉを中心に回転方向矢印４６方向に回転可能になる。
そして、操作部４０を回転させると、図７（ｃ）に示されるように、車両領域の重心を信地回転の回転中心として４つの駆動輪が略直角方向に操舵され、操作された方向に駆動する。
また、車両の右後輪を信地回転の回転中心として指定する場合は、図７（ｆ）、（ｅ）に示されるように、同様に操作されることになる。
【００６８】
図８は、独立操舵走行における操作装置の動作を表したフローチャートである。
この独立操舵走行は、モード選択スイッチ２１で独立操舵走行モードが選択されている場合に実行される。
まず操作装置は、モード選択スイッチ２１で信地回転モードと平行移動モードのいずれが選択されているかを判断する（ステップ１０）。
【００６９】
信地回転モードが選択されている場合（ステップ１０；信地回転モード）、ステージ３０をロックし（ステップ１１）、中心指定スイッチ検知部４０３で指定された中心指定スイッチ４５を判定（検出）する（ステップ１２）。
このステージ３０のロックは、操作部４０のロックと同様に電磁力によるロックでも、機械的なロックであってもよい。
【００７０】
そして、指定された中心指定スイッチ４５に対応する回転支持ユニット（回転支持ユニット本体３１と電磁石４１の対）を作動させる（ステップ１３）。
すなわち、電磁石３１１、４１を励磁して操作部４０の回転中心をロックする。
【００７１】
そして、ステージ部ＥＣＵ３００は、車両制御部１０から作動方向制限情報を入手する（ステップ１４）。
ここで、車両制御部１０で取得する作動方向制限情報について説明する。
操作装置が車両制御部１０から入手する回転方向制限情報は、障害物検出部１４で検出された車両周辺に存在する障害物の有無とその距離から、車両制御部１０で判定され、回転を制限する方向（障害物が存在する方向）で構成される。
【００７２】
すなわち車両制御部１０は、回転前の状態を基準とし、ステップ１２で指定された中心指定スイッチ４５に対応する位置を回転中心として、障害物に接触するまで信地回転させた場合の回転角度θ１を算出し、回転角度θ１が所定の基準値θ２（例えば、２０度）以下である場合に、回転方向制限情報として回転できない方向を、ステージ部ＥＣＵ３００に供給する。
【００７３】
ステージ部ＥＣＵ３００は、回転方向の作動制限があるか否かを判断し（ステップ１５）、作動制限がある場合（ステップ１５；Ｙ）、制限された方向に操作部４０が回転しないようにするため、モータ駆動部３０３を駆動して操作部４０の反力制御を行う（ステップ１６）。
すなわち、ステージ部ＥＣＵ３００は、操作部４０が回転制限方向に操作された場合に、回転操作方向と逆方向のトルクを発生させることで、障害物方向への操作ができないことをユーザに告知する。
なお、反力トルクだけでなく、振動により該当方向への回転操作が制限がされていることを告知するようにしてもよい。
【００７４】
ついでステージ部ＥＣＵ３００は、エンコーダ制御部３０４で操作部４０の回転操作による回転方向と回転量を検出し、作動情報として車両制御部１０に出力して（ステップ１７）、メインルーチンにリターンする。
【００７５】
一方、平行移動モードが選択された場合（ステップ１０；平行移動モード）、電磁石３１１、４１の対４組（４角部分）を励磁することで、操作部４０をステージ３０にロックする（ステップ２１）。
そして、ステージ部ＥＣＵ３００は、作動方向制限情報を車両制御部１０から入手する（ステップ２２）。
操作装置が入手する作動方向制限情報は、障害物検出部１４で検出された車両周辺に存在する障害物の有無とその距離から、車両制御部１０で判定され、平行移動を制限する方向（障害物が存在する方向）が供給される。
【００７６】
すなわち車両制御部１０は、車両から検出した障害物までの距離Ｌ１が所定値Ｌ２（例えば、４０ｃｍ）以下である場合に、作動方向制限情報として移動できない方向を操作装置に供給する。
【００７７】
ステージ部ＥＣＵ３００は、平行移動の制限があるか否かを判断し（ステップ２３）、移動制限がある場合（ステップ２３；Ｙ）、制限された方向に操作部４０が移動しないようにするため、操作部４０がロックされているステージ３０に対して対して反力制御を行う（ステップ２４）。
なお、反力制御とともに、振動により該当方向への傾斜操作が制限されていることを告知するようにしてもよい。
【００７８】
ついでステージ部ＥＣＵ３００は、エンコーダ制御部３０４により、操作部４０の移動方向と移動量を検出し（ステップ２５）、作動情報として車両制御部１０に出力（送信）して（ステップ２６）、メインルーチンにリターンする。
【００７９】
ステージ部ＥＣＵ３００から作動情報が出力されると、車両制御部１０は、操舵機構制御部１７により、信地回転であればステップ１２で出力されている回転中心に従って、回転中心と一致している駆動輪を除く駆動輪について操舵し、平行移動であれば全車輪を移動方向と平行な方向に操舵する。
そして、車両制御部１０は、駆動制御部１８により作動情報に応じた方向、車速となるように駆動輪を駆動する。
【００８０】
図９は、独立操舵走行モードにおける表示装置１５の表示画像を表したものである。
この図９（ａ）に示されるように、独立操舵走行モードが選択されると、車両制御部１０は、車両図１５１と、障害物検出部１４で検出した車両周辺の障害物を表示装置１５に表示する。
そして、さらに信地回転モードが選択されると、車両制御部１０は、信地回転として選択可能な９カ所の回転中心１５２ａ〜１５２ｉ（表示部４２に表示される中心指定スイッチ４５ａ〜４５ｉに対応）を表示する。
【００８１】
ついで、中心指定スイッチ４５が指定され、通信制御部３０１を介して回転中心が出力されると、車両制御部１０は、図９（ａ）に示されるように、確定した回転中心（図９（ａ）では、１５２ｈ）を強調表示する。この際選択されていない回転中心については表示を消去してもよい。
そして車両制御部１０は、回転前の状態を基準とし、障害物に接触するまで確定した回転中心で信地回転させた場合の回転角度θ１を算出し、算出した回転角度θ１の大きさに応じて、回転方向１５３を表示する。
【００８２】
図９（ａ）に示した例では、指定された左前方の回転中心１５２ｈを中心として、右回転をした場合の回転角度θ１が所定角度θ２以下であるので、操作部４０の右回転がモータ駆動部３０３の反力トルクにより制限されると共に、車両制御部１０は、表示装置１５に左回転方向の矢印で回転方向１５３を表示する。
【００８３】
そして、両方向に回転可能である場合、車両制御部１０は、図９（ｂ）に示すように、回転方向１５３の両端に矢頭を表示することで、両方向に回転可能であることを明示する。
回転方向１５３の矢印については、回転可能な角度θ３（＜θ１)に応じて長さを変えるようにしてもよい。すなわち、図９（ｂ）に示されるように、障害物がある側に回転する方向の矢印（図では右回り方向の矢印）を、障害物がない場合に比べて短く表示する。
なお、角度θ３は、θ１−５度に設定されているが、車体と障害物との最短距離が所定距離Ｌ３（例えば、４０ｃｍ）となるまでの角度としてもよい。
【００８４】
以上説明したように本実施形態によれば、独立操舵モードにおいて、信地回転及び平行移動における車両の実際と同様に操作部を操作するように構成することで、独立操舵における車両の動きを容易かつ正確に認識することができる。
【００８５】
なお、説明した実施形態では、車輪位置や車輪間を信地回転位置として指定するする場合について説明したが、車両の角やその中間を信地回転の中心として指定及び回転可能に構成してもよい。
また説明した実施形態では、回転中心と略直角方向に各車輪を操舵させることで信地回転を行う場合について説明したが、車輪を操舵させず、回転数の制御により旋回（信地回転）するようにしてもよい。また、車輪の操舵と回転数制御の双方により信地回転を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本実施形態における操作装置の外観構成図である。
【図２】操作部を回転及び水平面上で平行移動させる操作装置の概略構成を表した平面図及び断面図である。
【図３】回転支持ユニット及びリニアセンサの構成を表した説明図である。
【図４】操作部に配置された表示部の表示状態を表した説明図である。
【図５】本実施形態の車両における制御系の構成図である。
【図６】操作装置における制御系の構成図である。
【図７】信地回転モードにおける、回転中心と表示部の表示画像及び操作部の操作を表した説明図である。
【図８】独立操舵走行における操作装置の動作を表したフローチャートである。
【図９】独立操舵走行モードにおける表示装置の表示画像を表した説明図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０ 車両制御部
１１ 現在位置検出装置
１２ 地図データ
１３ 車速センサ
１４ 障害物検出部
１５ 表示装置
１６ 入力装置
１７ 操舵機構制御部
１８ 駆動制御部
１９ 通信制御部
２０ ケーシング
２１ モード選択スイッチ
２２〜２９ リニアボリュウム
３０ ステージ
３１ 回転支持ユニット本体
３２〜３９ リニアアクチュエータ
３１１ 電磁石
３１２ エンコーダ
３１３ ギヤヘッド
３１４ モータ
４０ 操作部
４１ 電磁石
４２ 表示部
４３ 車両図
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の操作装置に係り、詳細には複数車輪の全てを独立して操舵可能な複数輪独立操舵車両の操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
４輪の操舵が可能な車両についての操舵システムについて、特許文献１で提案されている。
この特許文献１では、その操舵システムとして旋回方向を指示する旋回摘み及び、傾けた向きと量によって移動方向と速度を指示する操作レバーとにより、旋回等の操作を行うようになっている。
この旋回摘みと操作レバーの操作により、通常の２輪操舵車のような動きや、前後・左右などの平行移動の指示を容易に行うことができる。
【特許文献１】特開平４−２８７７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１記載の操舵方法の場合、任意の点を中心にして回転するためには旋回摘みと操作レバーとを連携させた複雑な操作が必要である。
特に、各車輪位置で囲まれた領域（以下、車両領域という）内の特定点を回転中心として回転する信地回転を行う場合、旋回摘みと操作レバーによる高度な操作技術を必要とする。
このため、特許文献１記載の操舵システムでは、運転者が回転中心を選択することが困難であった。
【０００４】
また、従来の自動車は、車両外に回転中心点が存在するため、運転者は、車両外の点を中心に大きな円弧で回転する動きのイメージと、その操舵に慣れている。
しかし、４輪独立操舵車において、信地回転を行う場合、車両の動きを正確にイメージできない。
このため、車両周辺に障害物が存在する場合に、信地回転による動きをイメージできないために、衝突（接触）するか否かの判断を正確にできない場合がある。
【０００５】
そこで本発明は、複数輪を独立して操舵可能な車両において、４輪を独立して操舵する独立操舵走行の操作を容易に行うことが可能な車両の操作装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）請求項１に記載した発明では、複数車輪を備え、各車輪が独立して制御可能な車両の操作装置であって、平行移動する平行移動モードと、所定の地点を回転中心として回転する信地回転モードを選択するモード選択手段と、前記選択されたモードに対応して、車両の移動を指示する操作部と、前記操作部に配置され、前記信地回転モードにおける回転中心を指定する回転中心指定手段と、前記選択されたモードを示すモード情報と、前記操作部による操作情報を出力する操作情報出力手段とを備え、前記操作部は、前記平行移動モードにおいて水平方向に移動可能であり、前記信地回転モードにおいて指定された回転中心を中心として回転可能に構成されている、ことで前記目的を達成する。
（２）請求項２に記載した発明では、請求項１に記載の車両の操作装置において、前記回転中心指定手段は、車両の各車輪位置、全車輪の中心位置、及び隣接する２車輪の中心位置に対応する指定点を備え、いずれか１の指定点を回転中心として指定し、前記操作部は、前記指定された指定点を中心に回転可能である、ことを特徴とする。
（３）請求項３に記載した発明では、請求項２に記載の車両の操作装置において、装置本体と、前記装置本体内に水平方向に移動可能に収容され上部に前記操作部が配置されるステージと、前記各指定点に対応して前記操作部に配置され、前記指定された前記指定点に対応して励磁されると共に、励磁状態で前記操作部の回転に伴い回転する複数の操作部電磁石と、前記各操作部電磁石に対応して前記ステージに配設され、前記指定された指定点に対応して励磁されることで、対応する操作部電磁石の回転に伴い回転するステージ電磁石と、前記各ステージ電磁石の回転量を検出する回転量検出手段と、前記ステージの移動方向と移動量の少なくとも一方を検出する水平方向移動量検出手段と、を備え、前記操作情報出力手段は、信地回転モードの場合、指定された指定点と前記検出した回転量を操作情報として、平行移動モードの場合、前記検出したステージの移動方向と移動量を操作情報として、出力する、ことを特徴とする。
（４）請求項４に記載した発明では、請求項３に記載の車両の操作装置において、前記平行移動モードにおいて、少なくとも２つの前記操作部電磁石及びこれと対応するステージ電磁石が励磁されることで、前記操作部とステージが固定されることを特徴とする。
（５）請求項５に記載した発明では、複数の車輪を備え、各車輪が独立して制御可能な車両の操作装置であって、所定の地点を回転中心として回転する信地回転モードを選択するモード選択手段と、操作部に配置され、前記信地回転モードにおける回転中心を指定する回転中心指定手段と、上部に前記操作部が配置されるステージと、前記各指定点に対応して前記操作部に配置され、前記指定された前記指定点に対応して励磁されると共に、励磁状態で前記操作部の回転に伴い回転する複数の操作部電磁石と、前記各操作部電磁石に対応して前記ステージに配設され、前記指定された指定点に対応して励磁されることで、対応する操作部電磁石の回転に伴い回転するステージ電磁石と、前記各ステージ電磁石の回転量を検出する回転量検出手段と、を備えたことを特徴とする。
（６）請求項６に記載した発明では、請求項５に記載の車両の操作装置において、前記モード選択手段は平行移動する平行移動モードをさらに有し、前記ステージを水平方向に移動可能に収容した装置本体と、前記ステージの移動方向と移動量の少なくとも一方を検出する水平方向移動量検出手段と、を備え、前記操作情報出力手段は、信地回転モードの場合、指定された指定点と前記検出した回転量を操作情報として平行移動モードにおいて、前記検出された指定点と前記検出した回転量を操作情報として、出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、操作部が、平行移動モードにおいて水平方向に移動可能であり、信地回転モードにおいて指定された回転中心を中心として回転可能に構成されているので、独立操舵走行の操作を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の車両における好適な実施形態について、図１から図９を参照して詳細に説明する。
（１）実施形態の概要
本実施形態の車両は、４輪独立操舵車両が対象であり、４つの駆動輪（車輪）のそれぞれにモータが配置されると共に、独立して操舵可能に構成されている。
そして、独立操舵走行は、主として駐車等における短距離の車両移動に使用され、所定速度（例えば、４ｋｍ／ｈ）以下の速度で移動するように各駆動輪が駆動制御される。
独立操舵走行における走行には、車両領域内を回転中心として回転する信地回転（その場での回転）と、平行移動（全ての駆動輪が同一方向を向いての移動）とがある。
【０００９】
通常の走行を行う通常走行モードと、駐車時等の独立操舵走行モードとは、モード選択スイッチで選択される。更にモード選択スイッチにより、独立操舵走行における信地回転と平行移動のいずれかが選択されるようになっている。
【００１０】
本実施形態における車両の操作装置では、操作部の操作により平行移動と信地回転（その場での回転）の操作を行う。
操作部は、信地回転の操作の場合、操作部で回転中心を指定し、その指定した回転中心を中心として回転可能に構成される。
操作部は、平行移動の操作の場合、操作部を移動したい方向、すなわち、水平面上の前後、左右、斜めの方向に移動可能に構成される。
このように、操作装置は、操作部の動きを、平行移動、信地回転といった独立操舵固有の動きと一致させているので、操作者は、車両の動きをイメージしながら操作することが可能になる。
【００１１】
本実施形態の操作装置で指定可能な回転位置は、各駆動輪の位置４カ所、隣接する駆動輪間の中心位置４カ所、及び、車両領域の重心位置１カ所、の合計９カ所であり、操作部上部に配置された指定ボタンにより指定される。
そして、指定位置を中心として操作部を右、又は左方向に回すことで、回転方向を選択する。
【００１２】
車両制御部では、回転中心が選択されると、回転中心位置にない各駆動輪について、各駆動輪を選択された回転中心の方向と略直角方向に操舵する。この場合の「略直角」方向は、回転中心の方向に対して正確に直角となる方向を含み、該正確な直角方向に操舵可能な場合には正確に直角な方向を意味し、駆動輪の操舵機構上の制限から正確に直角方向とすることができない場合には、機構上可能な最も直角に近い最大の角度をいう。
車両制御部は、回転方向が選択され駆動輪の操舵完了後に、選択された回転方向に駆動輪を駆動することで、指定された回転中心を中心にした信地回転が行われる。
【００１３】
一方、平行移動モードが選択された場合には、選択された移動方向に各駆動輪を操舵した後駆動輪を駆動することで、前後、左右、駆動輪の方向の合計８方向に平行移動する。
【００１４】
（２）実施形態の詳細
図１は、本実施形態における操作装置の外観構成を表したものである。
この図１に示されるように、操作装置は、モード選択スイッチ２１が配置され、中央上部が開口したケーシング２０と、ケーシング２０内に収容されるステージ３０と、ケーシング２０の開口内でステージ３０上に配設され、ステージ３０に対して回転及び固定可能に配設される操作部４０とから構成されている。
操作部４０の上面には、液晶表示装置からなる表示部４２が配設され、この表示部４２には、車両図４３が表示される。表示部４２の上面には、タッチパネルが配設される。
【００１５】
図２は、操作部を回転及び水平面上で平行移動させる操作装置の概略構成を表した平面図及び断面図である。図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面を表したものである。
図２に示されるように、操作部４０の表示部４２と反対側の内部には、信地回転の中心として指定可能な９カ所に対応して９個の電磁石４１ａ、４１ｂ、〜４１ｉ（以下、操作部４０の電磁石全体、又は一般を指す場合には４１と表記する）が３行３列に配置されている。
【００１６】
信地回転モードが選択された場合、指定された信地回転の回転中心に対応する電磁石４１が励磁される。
一方、平行移動モードが選択された場合、本実施形態では、各車輪位置に対応する４角の電磁石４１ｂ、４１ｄ、４１ｆ、４１ｈの４つが励磁されることで、操作部４０がステージ３０に磁気力により固定される。
なお、平行移動モードでは、少なくとも２つの電磁石４１が励磁されるようにしてもよい。２つの場合、対角位置にある電磁石４１を励磁するのが好ましい。
【００１７】
ステージ３０の操作部４０と反対側には、ケーシング２０内に収容される状態で、９個の回転支持ユニット本体３１ａ、３１ｂ、〜３１ｉが固定されている。
９個の回転支持ユニット本体３１ａ、３１ｂ、〜３１ｉは、それぞれ、操作部４０の電磁石４１ａ、４１ｂ、〜４１ｉに対応して、対抗配置されている。
各回転支持ユニット本体３１ａ、３１ｂ、〜３１ｉは、それぞれ電磁石４１ａ、４１ｂ、〜４１ｉと対をなしており、各対は、回転支持ユニットを構成している。
【００１８】
ステージ３０の下面には、８個のリニアアクチュエータ３２、３３、〜３９が配置されている。
一方、ケーシング２０の開口部外周の上面部下側には、リニアアクチュエータ３２、３３、〜３９の各々に対抗してリニアボリュウム２２、２３、〜２９が配設されている。
【００１９】
リニアアクチュエータとリニアボリュウムの組３３と２３、３４と２４、３７と２７、３８と２８は、ステージ３０（及びこれに固定された操作部４０）の左右方向の移動量を検出する。
また、リニアアクチュエータとリニアボリュウムの組３２と２２、３５と２５、３６と２６、３９と２９は、ステージ３０（及びこれに固定された操作部４０）の前後方向の移動量を検出する。
リニアアクチュエータとリニアボリュウムの組はリニアセンサを構成し、両者が対抗する方向と直交する方向の移動量を検出する。
【００２０】
図３は、回転支持ユニット及びリニアセンサの構成を表したものである。
図３（ａ）は、回転支持ユニット本体３１の構成を表したものである。
回転支持ユニット本体３１は、操作部４０の電磁石４１と接した状態で配置される電磁石３１１、エンコーダ３１２、ギヤヘッド３１３、モータ３１４で構成され、それぞれ、同軸上に連結されている。
【００２１】
電磁石３１１は、複数極（本実施形態では４極）に構成され、上面が平らになっている。電磁石３１１は、その上部に配置される操作部４０の電磁石４１の回転に伴い回転する。
エンコーダ３１２は、電磁石３１１の回転量を検出する。
【００２２】
モータ３１４は、エンコーダ３１２で検出した回転方向と逆方向に回転することで、その回転力が反力として、ギヤヘッド３１３、エンコーダ３１２、電磁石３１１を介して、電磁石４１に伝わり、更に操作部４０に伝達される。
すなわち、モータ３１４による反力が操作部４０に作用することで、操作部４０による所定量以上の回転が制限される。モータ３１４による反力は、例えば、車両周辺に存在する障害物が検知された場合に、信地回転により障害物と接触する可能性がある場合に出力されるようになっている。
なお、ギヤヘッド３１３は、モータの負荷を調整するためのもので、スリップギヤ、トルククラッチ等が使用される。
【００２３】
図３（ｂ）は、操作部４０の電磁石４１の外観を表したものである。
この図３（ｂ）に示されるように、電磁石４１は、電磁石３１１の極数と同一極数に構成されて、本実施形態では４極である。
そして、電磁石４１の電磁石３１１と対抗する側の面は凸曲面状に形成されており、これにより操作部の回転を滑らかにすることができる。
対を構成する回転支持ユニットの電磁石３１１と電磁石４１は同一のタイミングで励磁されることで、両者の電磁力によりステージ３０と操作部４０とが固定される。
【００２４】
そして、信地回転モードでは指定された回転中心に対応する１対の電磁石３１１と電磁石４１が励磁されることで、その回転支持ユニットを中心に操作部４０が回転する。操作部４０の回転と一体的に電磁石４１が回転し、電磁石４１の回転量に応じて電磁石３１１が回転し、電磁石３１１の回転量がエンコーダ３１２により操作部４０の回転量として検出されることになる。
【００２５】
一方、平行移動モードでは、車輪位置に対応する４角の回転支持ユニットの電磁石３１１と電磁石４１の４組が励磁されることで、操作部４０とステージ３０とが固定される。
これにより、操作部４０は、回転することなく、所望の方向に水平移動させることが可能になる。
【００２６】
図３（ｃ）は、リニアアクチュエータ３２とリニアボリュウム２２の組を例としてリニアセンサの構成を表したものである。
ステージ３０と操作部４０とが固定された状態で操作部４０が移動されると、ステージ３０に配置されたリニアアクチュエータ３２も移動し、その移動量がリニアボリュウム２２で検出される。
ステージ３０及び操作部４０の斜め方向の移動量は、前後方向及び左右方向の両移動量から算出される。
【００２７】
図４は、操作部４０に配置された表示部４２の表示状態を表したものである。
この図４に示されるように、表示部４２には、車両の形状を表した車両図４３が表示されている。車両図４３は、常時表示されていても、独立操舵走行モードが選択された場合に表示されるようにしても、また、表示画面上に印刷等により描かれていてもよい。
【００２８】
図４（ａ）は、モード選択スイッチ２１で平行移動モードが選択された場合の表示部４２の表示状態を表したものである。
この図４（ａ）に示されるように、平行移動モードが選択されると、車両図４３と共に、平行移動可能な８方向を示す平行移動方向矢印４４が表示される。
この平行移動方向矢印４４は、前方向矢印４４ａ、右前方向矢印４４ｂ、右方向矢印４４ｃ、右後方向矢印４４ｄ、後方向矢印４４ｅ、左後方向矢印４４ｆ、左方向矢印４４ｇ、左前方向矢印４４ｈで構成される。
【００２９】
本実施形態における平行移動モードにおいて、車両は平行移動方向矢印４４で示される８方向にのみ移動可能に構成されている。
一方、平行移動モードにおいて操作部４０は、８方向に限定されず任意の方向に移動可能であるが、車両図４３と共に平行移動可能な８方向が表示部４２に表示されることで、ユーザは、移動させたい方向に対応する矢印方向に操作部を移動しやすくなる。
操作部４０の移動方向は、リニアセンサ（リニアアクチュエータとリニアボリウムの組み）で検出され、８方向の矢印の間の方向に操作部４０が移動した場合には、８方向矢印４４との角度が最も小さい方向に決定される。
【００３０】
なお、本実施形態では、平行移動モードにおいて車両は８方向に限定して平行移動するように構成されているが、任意の角度方向に移動する操作部４０に対応する角度方向、即ち任意の方向に平行移動可能に構成してもよい。
【００３１】
図４（ｂ）は、モード選択スイッチ２１で信地回転モードが選択された場合の表示部４２の表示状態を表したものである。
この図４（ｂ）に示されるように、信地回転モードが選択されると、車両図４３上に回転中心位置を選択するための中心指定スイッチ４５ａ、４５ｂ、〜４５ｉが表示される。
９個の中心指定スイッチ４５ａ〜４５ｉの下側には、それぞれ対応する位置に電磁石４１ａ〜４１ｉが配置されている。
信地回転モードにおいて、中心指定スイッチ４５が選択されると、対応する電磁石４１と電磁石３１１が励磁され、選択された中心指定スイッチ４５の位置を中心に操作部４０を回転することができる。
【００３２】
本実施形態において操作装置は、運転席と助手席の間に配置されているが、ダッシュボードでハンドルの右又は左側、ハンドルの中心等、任意の場所に配置するようにしてもよい。
【００３３】
上述したようにモードの選択は、通常走行モードと独立操舵走行モードとの選択（走行モードの選択）、及び独立操舵走行モードにおける信地回転モードと平行移動モードとの選択がある。
本実施形態におけるモード選択スイッチ２１には、通常走行モードスイッチ、独立操舵走行モードにおける信地回転モードスイッチ、独立操舵走行モードにおける平行移動モードスイッチの３つのスイッチが配置され、いずれか１つを選択するようになっている。
【００３４】
なお、モード選択スイッチ２１は、走行モードを選択した後に、信地回転モードと平行移動モードの選択をするように構成してもよい。
また、モード選択スイッチ２１は、スイッチを１つ配置し、選択（押下）される毎に、通常走行モード、信地回転モード、平行移動モードが順次切り替わって選択されるようにしてもよい。
また、ケーシング２０に信地回転モードと平行移動モードを選択するスイッチを配置し、走行モードを選択するスイッチを別にハンドル周辺に配置するようにしてもよい。
【００３５】
なお、本実施形態では、操作部４０の回転操作は、回転方向を指示すると共に、回転量に応じた車両の速度を指示する。この点、平行移動における移動操作も同様に、平行移動の方向と、操作量（移動量）に応じた車両の速度を指示するものである。
この場合、独立操舵走行における車両の回転又は平行移動は、所定速度ｖ１（例えば、４ｋｍ／ｈ）を最大値とし、回転操作の操作量（操作部４０の回転角度）に応じて速度０ｋｍ／ｈから速度ｖ１の間の車速で移動するように駆動制御部１８で制御される。
ただし、回転操作は回転方向だけを指示し、車速は予め決められた一定速度ｖ２とすることも可能である。
【００３６】
図５は、本実施形態の車両における制御系の構成を表したものである。
なお、本実施形態における車両の各機構等については、公知の４輪独立操舵車両に使用されている構成が採用されている。
【００３７】
図５に示されるように、本実施形態の車両は、車両制御部１０、現在位置検出装置１１、地図データ１２、車速センサ１３、障害物検出部１４、表示装置１５、入力装置１６、操舵機構制御部１７、駆動制御部１８、通信制御部１９、及びその他の各種装置、制御部等を備えている。
【００３８】
車両制御部１０は、ＥＣＵ（電子制御装置）、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されたコンピュータシステムで構成されている。
車両制御部１０は、通常走行モードにおける車両の走行制御機能、現在位置検出を含むナビゲーション機能（現在位置表示、目的地設定、経路探索、経路案内等を含む）、独立操舵走行モードにおける独立操舵走行制御機能を実現するための、各種プログラム及びデータがＲＯＭ及びＲＡＭに格納されている。
【００３９】
なお、ナビゲーション機能、及び独立操舵走行制御機能の一部を、それぞれ別のＥＣＵとＲＯＭ、ＲＡＭにより実現し、各ＥＣＵ間は各々の検出信号や判断結果等の各種データや指令信号を通信により共有する、という構成にしてもよい。
【００４０】
現在位置検出装置１１は、車両の現在位置（緯度、経度からなる絶対座標値）を検出する装置である。
現在位置検出装置１１は、人工衛星を利用して車両の位置を測定するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ）センサを備えている。
なお、現在位置検出装置１１は、ＧＰＳセンサによる現在位置検出を補足する装置として、車速センサ、ジャイロセンサを備えている。
更に、地磁気を検出して車両の方位を求める地磁気センサ等を備えるようにしてもよい。
【００４１】
地図データ１２は、地図情報、道路情報等の各種地図に関連した情報が格納されたデーターベースである。
道路情報は、現在位置検出装置１１で検出された車両の現在位置と道路情報とのマップマッチングにより現在走行中の道路及び該道路上の位置を検出するのに使用される。
なお、地図データ１２は、車両の現在地周辺や目的地周辺等の各種地図や道路を表示装置に表示するために地図情報が使用され、目的地までの経路探索に道路情報が使用される。
地図データ１２には、さらに各施設に対する情報が格納された施設情報（ＰＯＩ情報）等も格納されている。
【００４２】
車速センサ１３は、車両の現在速度を検出するが、現在位置検出装置１１における車速センサと共有するようにしてもよい。
【００４３】
障害物検出部１４は、赤外線（ＩＲ）センサや超音波センサ等のセンサを複数備えており、各センサが車両外周に配置されている。
そして、駐車場内などの低速走行時において、死角を含めた車両周囲をセンシングし、車両周囲に存在する、通行の妨げとなるもの（障害物、人、溝等）を検知する。
赤外線センサとしては、周囲と温度差がある人（物）が動く際におこる赤外線の変化から人を検出する焦電型ひと検出センサが使用される。このように、焦電型ひと検出センサと超音波センサの両検出結果から、車両周辺に存在するものが人か、物かを判断することが可能になる。
また、障害物検出部１４は、１又は複数の撮像装置と画像認識処理部とを備えており、車両の周辺全周を撮像し、その撮像画像から障害物を認識するようにしてもよい。
なお、障害物までの距離については、超音波センサで検出される。
表示装置１５には、液晶表示装置、ＣＲＴ、ヘッドアップディスプレイ等の各種表示装置が使用される。
【００４４】
表示装置１５には、ナビゲーション機能において、現在位置検出装置１１で検出した車両の現在位置周辺の地図が地図データ１２から読み出されて表示され、該地図上に車両の現在位置が表示される。また、目的地までの走行経路が探索されている場合には、案内中の走行経路も表示されるようになっている。
【００４５】
入力装置１６には、タッチパネル（スイッチとして機能）、キーボード、マウス、ライトペン、ジョイスティック、赤外線等によるリモコン、表示装置１５の表示画面に取り付けられたタッチパネル、リモコン、音声認識装置などの各種の装置が使用可能であり、各種情報を入力するための入力手段を構成する。
入力装置１６は、本実施形態において目的地の設定等に使用される。
なお、入力装置１６によりモード選択を行うようにしてもよい。
【００４６】
操舵機構制御部１７は４つの各駆動輪を各々独立して操舵し、駆動制御部１８は各駆動輪の駆動を制御する。
操舵機構制御部１７及び駆動制御部１８により操舵及び駆動が制御される各駆動輪の操舵機構及び駆動機構については、例えば、操舵機構として特開２００１−３２２５５７公報に記載された機構等の各種機構を採用することが可能である。
【００４７】
通信制御部１９は、操作装置の通信制御部３０１（後述）と接続されている。
通信制御部１９は、操作装置からモード選択スイッチ２１で選択されたモードを示すモード情報と、そのモードにおける操作量を示す操作情報をシリアル通信により受信して、車両制御部１０に供給するようになっている。
【００４８】
その他、本実施形態の車両では、図示しないが、車内に配置された複数のスピーカ及び音声制御装置で構成された音声出力装置や、音声認識装置等が配置されている。
音声出力装置は、独立操舵走行において障害物と車両との距離が所定距離以下となった場合に、警告音声や警告音を出力するようになっている。
【００４９】
図６は、操作装置における制御系の構成を表したものである。
図６に示されるように、操作装置は、ステージ３０の制御系と、操作部４０の制御系から構成されており、両者間は通信制御部３０７、４０６によるシリアル通信により相互のデータが通信されるようになっている。
【００５０】
ステージ３０側は、ステージ部ＥＣＵ３００と、通信制御部３０１、ＲＯＭ３０２、モータ駆動部３０３、エンコーダ制御部３０４、電磁石駆動制御部３０５、リニアアクチュエータ駆動制御部３０６、通信制御部３０７、電源制御部３０８、電源部３０９を備えている。
一方、操作部４０側は、操作部ＥＣＵ４００、ＲＯＭ４０１、電磁石駆動制御部４０２、中心指定スイッチ検知部４０３、表示部４２、表示制御部４０５、通信制御部４０６、電源制御部４０７、電源部４０８を備えている。
走査装置は、両電源制御部３０８、４０７間での電力授受を行うトランス３４０を備えている。
【００５１】
ステージ部ＥＣＵ３００は、ＲＯＭ３０２に格納されたプログラムに従って、ステージ３０の各部を制御する。
操作部ＥＣＵ４００は、ＲＯＭ４０１に格納されたプログラムに従って、操作部４０の各部を制御する。
【００５２】
通信制御部３０１は、モード選択スイッチ２１で選択されたモード情報とエンコーダ制御部３０４で検出される操作情報を、シリアル通信により車両制御部１０の通信制御部１９に供給する。
【００５３】
モータ駆動部３０３は、操作部４０に反力トルクが作用するようにモータ３１４を駆動する。
エンコーダ制御部３０４は、信地回転モードにおいて、エンコーダ３１２で検出される電磁石３１１の回転量から操作部４０の回転操作量を取得するとともに、平行移動モードにおいて、リニアボリュウム２２〜２９の検出値からステージ３０の移動方向及び移動量を取得する。
【００５４】
中心指定スイッチ検知部４０３は、ユーザによって指定された中心指定スイッチ４５（４５ａ〜４５ｉ）を検知する。
【００５５】
電磁石駆動制御部３０５及び電磁石駆動制御部４０２は、それぞれ対になっている電磁石３１１と電磁石４１を励磁する。
信地回転モードでは、中心指定スイッチ検知部４０３で検知した中心指定スイッチ４５に対応する位置の電磁石３１１と電磁石４１の１対が励磁される。
平行移動モードでは、４角の車輪位置に対応する電磁石の対３１１ｂと４１ｂ、３１１ｄと４１ｄ、３１１ｆと４１ｆ、３１１ｈと４１ｈがそれぞれ励磁される。
【００５６】
リニアアクチュエータ駆動制御部３０６は、リニアアクチュエータ３２〜３９を駆動する。信地回転モードでは、対角線上に対向する４角に配置されたリニアアクチュエータ３３、３７、３５、３９を駆動し、ステージ３０が平行移動しないように固定する。平行移動モードでは、障害物検出部１４で検出された障害物の存在を操作者に知らせるため、操作者が障害物方向に移動を指示した時、反力を与えたり振動を与えたりすることによって車両を移動させないように動作を制限するように駆動する。
【００５７】
通信制御部３０７と通信制御部４０６は、シリアル通信により接続されている。
通信制御部３０７からはモード選択スイッチ２１で選択されたモード情報が供給され、通信制御部４０６からは、中心指定スイッチ検知部４０３で検出された、ユーザが選択した中心指定スイッチ４５の位置（回転中心位置）が供給される。
【００５８】
表示制御部４０５は、表示部４２に車両図４３を表示すると共に、モードに応じて平行移動方向矢印４４、中心指定スイッチ４５の表示を行う。
また、信地回転モードにおいて中心指定スイッチ４５ａ〜４５ｉのうち、指定された中心指定スイッチ４５の色を他と変更して表示することで、選択されている中心指定スイッチ４５を明示する。
【００５９】
電源部３０９、４０８は、それぞれステージ３０と操作部４０に必要な電力を供給するための電源である。
本実施形態では電源部３０９に大容量の電源が配置され、電源制御部３０８、トランス３４０、電源制御部４０７を介して電源部４０８を充電可能に構成されている。
【００６０】
次に本実施形態の車両による独立操舵走行の操作ついて説明する。
図７は、信地回転モードにおける、回転中心と表示部４２の表示画像及び操作部４０の操作を表したものである。
まず、図７（ａ）、（ｂ）により左前方駆動輪位置を信地回転中心として選択する場合について説明する。
モード選択スイッチ２１により信地回転モードが選択されると、選択されたモード情報は、ステージ部ＥＣＵ３００により、通信制御部３１０、通信制御部１９を介して車両制御部１０に供給されると共に、通信制御部３０７、通信制御部４０６を介して操作部ＥＣＵ４００に供給される。
【００６１】
操作部ＥＣＵ４００は、信地回転モード情報の供給を受けると、表示制御部４０５により、表示部４２に車両図４３、及び、選択可能な中心指定スイッチ４５ａ〜４５ｉの９カ所が表示される（図４（ｂ）参照）。車両図４３には、運転席を明示するためのハンドル図が表示される。
【００６２】
そして、ユーザにより中心指定スイッチ４５ｈが指定（押下）されると、その指定を中心指定スイッチ検知部４０３で検知する。
操作部ＥＣＵ４００は、図７（ｂ）に示されるように、検知した中心指定スイッチ４５ｈを、表示制御部４０５により強調表示すると共に、操作部４０の回転可能な方向を示す回転方向矢印４６を表示する。
この中心指定スイッチ４５ｈの強調表示と、回転方向矢印４６の表示、及び車両図４３によって、ユーザは、車両の信地回転中心とその回転動作をイメージすることができる。
【００６３】
そしてこの後に説明するように、操作部４０は、指定した中心指定スイッチ４５ｈ（信地回転中心）を中心として、左右方向に回転することができるため、ユーザは、信地回転における車両の動作と同一の動きで操作部４０を動かすことで、自分のイメージ通りに車両を動かすことが可能になる。
【００６４】
操作部ＥＣＵ４００は、検知した中心指定スイッチ４５ｈの情報を、回転中心位置を示す情報として、通信制御部４０６、３０７を介してステージ部ＥＣＵ３００に供給する。
また、回転中心位置の情報は、ステージ部ＥＣＵ３００から通信制御部３０１、通信制御部１９を介して車両制御部１０に供給される。
【００６５】
そして、検出した中心指定スイッチ４５ｈに対応する電磁石４１ｈと電磁石３１１ｈが、それぞれ電磁石駆動制御部４０２、３０５により励磁され、両者が電磁的にロックされる。
これにより、操作部４０は、中心指定スイッチ４５ｈを中心に回転方向矢印４６方向に回転させることが可能になる。
【００６６】
ユーザが操作部４０を回転すると電磁石４１ｈと電磁石３１１ｈが回転し、その回転方向と回転量がエンコーダ制御部３０４で検出され、操作情報としてステージ部ＥＣＵ３００から、車両制御部１０に供給される。
車両制御部１０では、供給された操作情報（回転方向と回転量）に従って、操舵機構制御部１７により回転中心位置の駆動輪（図７（ａ）の例では、左前輪）以外の各駆動輪（右前輪と左右後輪）が回転中心方向と略直角となるように操舵され、駆動制御部１８により回転方向に駆動輪が駆動されて車両が移動（信地回転）する。
なお、回転中心位置にある駆動輪については、ブレーキ等により回転しないように固定される。
【００６７】
同様にして、車両領域の重心（車両の中心）を信地回転の回転中心として指定する場合、ユーザは、図７（ｄ）に示されるように、中心指定スイッチ４５ｉを指定することで、操作部４０は、指定した中心指定スイッチ４５ｉを中心に回転方向矢印４６方向に回転可能になる。
そして、操作部４０を回転させると、図７（ｃ）に示されるように、車両領域の重心を信地回転の回転中心として４つの駆動輪が略直角方向に操舵され、操作された方向に駆動する。
また、車両の右後輪を信地回転の回転中心として指定する場合は、図７（ｆ）、（ｅ）に示されるように、同様に操作されることになる。
【００６８】
図８は、独立操舵走行における操作装置の動作を表したフローチャートである。
この独立操舵走行は、モード選択スイッチ２１で独立操舵走行モードが選択されている場合に実行される。
まず操作装置は、モード選択スイッチ２１で信地回転モードと平行移動モードのいずれが選択されているかを判断する（ステップ１０）。
【００６９】
信地回転モードが選択されている場合（ステップ１０；信地回転モード）、ステージ３０をロックし（ステップ１１）、中心指定スイッチ検知部４０３で指定された中心指定スイッチ４５を判定（検出）する（ステップ１２）。
このステージ３０のロックは、操作部４０のロックと同様に電磁力によるロックでも、機械的なロックであってもよい。
【００７０】
そして、指定された中心指定スイッチ４５に対応する回転支持ユニット（回転支持ユニット本体３１と電磁石４１の対）を作動させる（ステップ１３）。
すなわち、電磁石３１１、４１を励磁して操作部４０の回転中心をロックする。
【００７１】
そして、ステージ部ＥＣＵ３００は、車両制御部１０から作動方向制限情報を入手する（ステップ１４）。
ここで、車両制御部１０で取得する作動方向制限情報について説明する。
操作装置が車両制御部１０から入手する回転方向制限情報は、障害物検出部１４で検出された車両周辺に存在する障害物の有無とその距離から、車両制御部１０で判定され、回転を制限する方向（障害物が存在する方向）で構成される。
【００７２】
すなわち車両制御部１０は、回転前の状態を基準とし、ステップ１２で指定された中心指定スイッチ４５に対応する位置を回転中心として、障害物に接触するまで信地回転させた場合の回転角度θ１を算出し、回転角度θ１が所定の基準値θ２（例えば、２０度）以下である場合に、回転方向制限情報として回転できない方向を、ステージ部ＥＣＵ３００に供給する。
【００７３】
ステージ部ＥＣＵ３００は、回転方向の作動制限があるか否かを判断し（ステップ１５）、作動制限がある場合（ステップ１５；Ｙ）、制限された方向に操作部４０が回転しないようにするため、モータ駆動部３０３を駆動して操作部４０の反力制御を行う（ステップ１６）。
すなわち、ステージ部ＥＣＵ３００は、操作部４０が回転制限方向に操作された場合に、回転操作方向と逆方向のトルクを発生させることで、障害物方向への操作ができないことをユーザに告知する。
なお、反力トルクだけでなく、振動により該当方向への回転操作が制限がされていることを告知するようにしてもよい。
【００７４】
ついでステージ部ＥＣＵ３００は、エンコーダ制御部３０４で操作部４０の回転操作による回転方向と回転量を検出し、作動情報として車両制御部１０に出力して（ステップ１７）、メインルーチンにリターンする。
【００７５】
一方、平行移動モードが選択された場合（ステップ１０；平行移動モード）、電磁石３１１、４１の対４組（４角部分）を励磁することで、操作部４０をステージ３０にロックする（ステップ２１）。
そして、ステージ部ＥＣＵ３００は、作動方向制限情報を車両制御部１０から入手する（ステップ２２）。
操作装置が入手する作動方向制限情報は、障害物検出部１４で検出された車両周辺に存在する障害物の有無とその距離から、車両制御部１０で判定され、平行移動を制限する方向（障害物が存在する方向）が供給される。
【００７６】
すなわち車両制御部１０は、車両から検出した障害物までの距離Ｌ１が所定値Ｌ２（例えば、４０ｃｍ）以下である場合に、作動方向制限情報として移動できない方向を操作装置に供給する。
【００７７】
ステージ部ＥＣＵ３００は、平行移動の制限があるか否かを判断し（ステップ２３）、移動制限がある場合（ステップ２３；Ｙ）、制限された方向に操作部４０が移動しないようにするため、操作部４０がロックされているステージ３０に対して対して反力制御を行う（ステップ２４）。
なお、反力制御とともに、振動により該当方向への傾斜操作が制限されていることを告知するようにしてもよい。
【００７８】
ついでステージ部ＥＣＵ３００は、エンコーダ制御部３０４により、操作部４０の移動方向と移動量を検出し（ステップ２５）、作動情報として車両制御部１０に出力（送信）して（ステップ２６）、メインルーチンにリターンする。
【００７９】
ステージ部ＥＣＵ３００から作動情報が出力されると、車両制御部１０は、操舵機構制御部１７により、信地回転であればステップ１２で出力されている回転中心に従って、回転中心と一致している駆動輪を除く駆動輪について操舵し、平行移動であれば全車輪を移動方向と平行な方向に操舵する。
そして、車両制御部１０は、駆動制御部１８により作動情報に応じた方向、車速となるように駆動輪を駆動する。
【００８０】
図９は、独立操舵走行モードにおける表示装置１５の表示画像を表したものである。
この図９（ａ）に示されるように、独立操舵走行モードが選択されると、車両制御部１０は、車両図１５１と、障害物検出部１４で検出した車両周辺の障害物を表示装置１５に表示する。
そして、さらに信地回転モードが選択されると、車両制御部１０は、信地回転として選択可能な９カ所の回転中心１５２ａ〜１５２ｉ（表示部４２に表示される中心指定スイッチ４５ａ〜４５ｉに対応）を表示する。
【００８１】
ついで、中心指定スイッチ４５が指定され、通信制御部３０１を介して回転中心が出力されると、車両制御部１０は、図９（ａ）に示されるように、確定した回転中心（図９（ａ）では、１５２ｈ）を強調表示する。この際選択されていない回転中心については表示を消去してもよい。
そして車両制御部１０は、回転前の状態を基準とし、障害物に接触するまで確定した回転中心で信地回転させた場合の回転角度θ１を算出し、算出した回転角度θ１の大きさに応じて、回転方向１５３を表示する。
【００８２】
図９（ａ）に示した例では、指定された左前方の回転中心１５２ｈを中心として、右回転をした場合の回転角度θ１が所定角度θ２以下であるので、操作部４０の右回転がモータ駆動部３０３の反力トルクにより制限されると共に、車両制御部１０は、表示装置１５に左回転方向の矢印で回転方向１５３を表示する。
【００８３】
そして、両方向に回転可能である場合、車両制御部１０は、図９（ｂ）に示すように、回転方向１５３の両端に矢頭を表示することで、両方向に回転可能であることを明示する。
回転方向１５３の矢印については、回転可能な角度θ３（＜θ１)に応じて長さを変えるようにしてもよい。すなわち、図９（ｂ）に示されるように、障害物がある側に回転する方向の矢印（図では右回り方向の矢印）を、障害物がない場合に比べて短く表示する。
なお、角度θ３は、θ１−５度に設定されているが、車体と障害物との最短距離が所定距離Ｌ３（例えば、４０ｃｍ）となるまでの角度としてもよい。
【００８４】
以上説明したように本実施形態によれば、独立操舵モードにおいて、信地回転及び平行移動における車両の実際と同様に操作部を操作するように構成することで、独立操舵における車両の動きを容易かつ正確に認識することができる。
【００８５】
なお、説明した実施形態では、車輪位置や車輪間を信地回転位置として指定するする場合について説明したが、車両の角やその中間を信地回転の中心として指定及び回転可能に構成してもよい。
また説明した実施形態では、回転中心と略直角方向に各車輪を操舵させることで信地回転を行う場合について説明したが、車輪を操舵させず、回転数の制御により旋回（信地回転）するようにしてもよい。また、車輪の操舵と回転数制御の双方により信地回転を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本実施形態における操作装置の外観構成図である。
【図２】操作部を回転及び水平面上で平行移動させる操作装置の概略構成を表した平面図及び断面図である。
【図３】回転支持ユニット及びリニアセンサの構成を表した説明図である。
【図４】操作部に配置された表示部の表示状態を表した説明図である。
【図５】本実施形態の車両における制御系の構成図である。
【図６】操作装置における制御系の構成図である。
【図７】信地回転モードにおける、回転中心と表示部の表示画像及び操作部の操作を表した説明図である。
【図８】独立操舵走行における操作装置の動作を表したフローチャートである。
【図９】独立操舵走行モードにおける表示装置の表示画像を表した説明図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０ 車両制御部
１１ 現在位置検出装置
１２ 地図データ
１３ 車速センサ
１４ 障害物検出部
１５ 表示装置
１６ 入力装置
１７ 操舵機構制御部
１８ 駆動制御部
１９ 通信制御部
２０ ケーシング
２１ モード選択スイッチ
２２〜２９ リニアボリュウム
３０ ステージ
３１ 回転支持ユニット本体
３２〜３９ リニアアクチュエータ
３１１ 電磁石
３１２ エンコーダ
３１３ ギヤヘッド
３１４ モータ
４０ 操作部
４１ 電磁石
４２ 表示部
４３ 車両図
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数車輪を備え、各車輪が独立して制御可能な車両の操作装置であって、
平行移動する平行移動モードと、所定の地点を回転中心として回転する信地回転モードを選択するモード選択手段と、
前記選択されたモードに対応して、車両の移動を指示する操作部と、
前記操作部に配置され、前記信地回転モードにおける回転中心を指定する回転中心指定手段と、
前記選択されたモードを示すモード情報と、前記操作部による操作情報を出力する操作情報出力手段とを備え、
前記操作部は、前記平行移動モードにおいて水平方向に移動可能であり、前記信地回転モードにおいて指定された回転中心を中心として回転可能に構成されている、
ことを特徴とする車両の操作装置。
【請求項２】
前記回転中心指定手段は、車両の各車輪位置、全車輪の中心位置、及び隣接する２車輪の中心位置に対応する指定点を備え、いずれか１の指定点を回転中心として指定し、
前記操作部は、前記指定された指定点を中心に回転可能である、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の操作装置。
【請求項３】
装置本体と、
前記装置本体内に水平方向に移動可能に収容され上部に前記操作部が配置されるステージと、
前記各指定点に対応して前記操作部に配置され、前記指定された前記指定点に対応して励磁されると共に、励磁状態で前記操作部の回転に伴い回転する複数の操作部電磁石と、
前記各操作部電磁石に対応して前記ステージに配設され、前記指定された指定点に対応して励磁されることで、対応する操作部電磁石の回転に伴い回転するステージ電磁石と、
前記各ステージ電磁石の回転量を検出する回転量検出手段と、
前記ステージの移動方向と移動量の少なくとも一方を検出する水平方向移動量検出手段と、を備え、
前記操作情報出力手段は、信地回転モードの場合、指定された指定点と前記検出した回転量を操作情報として、平行移動モードの場合、前記検出したステージの移動方向と移動量を操作情報として、出力する、
ことを特徴とする請求項２に記載の車両の操作装置。
【請求項４】
前記平行移動モードにおいて、少なくとも２つの前記操作部電磁石及びこれと対応するステージ電磁石が励磁されることで、前記操作部とステージが固定されることを特徴とする請求項３に記載の車両の操作装置。
【請求項５】
複数の車輪を備え、各車輪が独立して制御可能な車両の操作装置であって、
所定の地点を回転中心として回転する信地回転モードを選択するモード選択手段と、
操作部に配置され、前記信地回転モードにおける回転中心を指定する回転中心指定手段と、
上部に前記操作部が配置されるステージと、
前記各指定点に対応して前記操作部に配置され、前記指定された前記指定点に対応して励磁されると共に、励磁状態で前記操作部の回転に伴い回転する複数の操作部電磁石と、
前記各操作部電磁石に対応して前記ステージに配設され、前記指定された指定点に対応して励磁されることで、対応する操作部電磁石の回転に伴い回転するステージ電磁石と、
前記各ステージ電磁石の回転量を検出する回転量検出手段と、
を備えたことを特徴とする車両の操作装置。
【請求項６】
前記モード選択手段は平行移動する平行移動モードをさらに有し、
前記ステージを水平方向に移動可能に収容した装置本体と、
前記ステージの移動方向と移動量の少なくとも一方を検出する水平方向移動量検出手段と、を備え、
前記操作情報出力手段は、信地回転モードの場合、指定された指定点と前記検出した回転量を操作情報として平行移動モードにおいて、前記検出された指定点と前記検出した回転量を操作情報として、出力する
ことを特徴とする請求項５に記載の車両の操作装置。
【請求項１】
複数車輪を備え、各車輪が独立して制御可能な車両の操作装置であって、
平行移動する平行移動モードと、所定の地点を回転中心として回転する信地回転モードを選択するモード選択手段と、
前記選択されたモードに対応して、車両の移動を指示する操作部と、
前記操作部に配置され、前記信地回転モードにおける回転中心を指定する回転中心指定手段と、
前記選択されたモードを示すモード情報と、前記操作部による操作情報を出力する操作情報出力手段とを備え、
前記操作部は、前記平行移動モードにおいて水平方向に移動可能であり、前記信地回転モードにおいて指定された回転中心を中心として回転可能に構成されている、
ことを特徴とする車両の操作装置。
【請求項２】
前記回転中心指定手段は、車両の各車輪位置、全車輪の中心位置、及び隣接する２車輪の中心位置に対応する指定点を備え、いずれか１の指定点を回転中心として指定し、
前記操作部は、前記指定された指定点を中心に回転可能である、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の操作装置。
【請求項３】
装置本体と、
前記装置本体内に水平方向に移動可能に収容され上部に前記操作部が配置されるステージと、
前記各指定点に対応して前記操作部に配置され、前記指定された前記指定点に対応して励磁されると共に、励磁状態で前記操作部の回転に伴い回転する複数の操作部電磁石と、
前記各操作部電磁石に対応して前記ステージに配設され、前記指定された指定点に対応して励磁されることで、対応する操作部電磁石の回転に伴い回転するステージ電磁石と、
前記各ステージ電磁石の回転量を検出する回転量検出手段と、
前記ステージの移動方向と移動量の少なくとも一方を検出する水平方向移動量検出手段と、を備え、
前記操作情報出力手段は、信地回転モードの場合、指定された指定点と前記検出した回転量を操作情報として、平行移動モードの場合、前記検出したステージの移動方向と移動量を操作情報として、出力する、
ことを特徴とする請求項２に記載の車両の操作装置。
【請求項４】
前記平行移動モードにおいて、少なくとも２つの前記操作部電磁石及びこれと対応するステージ電磁石が励磁されることで、前記操作部とステージが固定されることを特徴とする請求項３に記載の車両の操作装置。
【請求項５】
複数の車輪を備え、各車輪が独立して制御可能な車両の操作装置であって、
所定の地点を回転中心として回転する信地回転モードを選択するモード選択手段と、
操作部に配置され、前記信地回転モードにおける回転中心を指定する回転中心指定手段と、
上部に前記操作部が配置されるステージと、
前記各指定点に対応して前記操作部に配置され、前記指定された前記指定点に対応して励磁されると共に、励磁状態で前記操作部の回転に伴い回転する複数の操作部電磁石と、
前記各操作部電磁石に対応して前記ステージに配設され、前記指定された指定点に対応して励磁されることで、対応する操作部電磁石の回転に伴い回転するステージ電磁石と、
前記各ステージ電磁石の回転量を検出する回転量検出手段と、
を備えたことを特徴とする車両の操作装置。
【請求項６】
前記モード選択手段は平行移動する平行移動モードをさらに有し、
前記ステージを水平方向に移動可能に収容した装置本体と、
前記ステージの移動方向と移動量の少なくとも一方を検出する水平方向移動量検出手段と、を備え、
前記操作情報出力手段は、信地回転モードの場合、指定された指定点と前記検出した回転量を操作情報として平行移動モードにおいて、前記検出された指定点と前記検出した回転量を操作情報として、出力する
ことを特徴とする請求項５に記載の車両の操作装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−２３７８６２（Ｐ２００７−２３７８６２Ａ）
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−６１６５５（Ｐ２００６−６１６５５）
【出願日】平成１８年３月７日（２００６．３．７）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月７日（２００６．３．７）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【Ｆターム（参考）】
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