特許 7601383 ステアリングコラム装置およびステアリングコラム装置の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-09

(45)【発行日】2024-12-17

(54)【発明の名称】ステアリングコラム装置およびステアリングコラム装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   B62D 1/181 20060101AFI20241210BHJP

   B62D 1/185 20060101ALI20241210BHJP

【ＦＩ】

B62D1/181

B62D1/185

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021106549

(22)【出願日】2021-06-28

(65)【公開番号】P2023004690

(43)【公開日】2023-01-17

【審査請求日】2024-02-19

(73)【特許権者】

【識別番号】523207386

【氏名又は名称】ＮＳＫステアリング＆コントロール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100140718

【弁理士】

【氏名又は名称】仁内 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100207789

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 良平

(72)【発明者】

【氏名】本橋 祐也

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 早紀矢

【審査官】菅 和幸

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００２９００９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２１－０４５９９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１２１０９７９６（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１９２９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１７９８４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ １／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベースブラケットと第一コラムと第二コラムとを有するステアリングコラムと、
前記ベースブラケットと前記第一コラムとを前後方向に相対移動させる第一アクチュエータと、
前記第一コラムと前記第二コラムとを前後方向に相対移動させる第二アクチュエータと、
前記第一アクチュエータおよび前記第二アクチュエータを制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記第一コラムを前記ベースブラケットに対して移動させる第一ストローク量と、前記第二コラムを前記第一コラムに対して移動させる第二ストローク量と、を算出し、
前記第一コラムを前記ベースブラケットに対して移動させる第一目標速度と、前記第二コラムを前記第一コラムに対して移動させる第二目標速度とを、前記第一ストローク量と前記第二ストローク量とに基づいて算出する、
ステアリングコラム装置。

【請求項2】

前記制御装置は、
前記第一アクチュエータが、前記第一コラムを前記ベースブラケットに対して前記第一目標速度で前記第一ストローク量だけ移動させる第一目標時間と、
前記第二アクチュエータが、前記第二コラムを前記第一コラムに対して前記第二目標速度で前記第二ストローク量だけ移動させる第二目標時間と、
を一致させる、
請求項１に記載のステアリングコラム装置。

【請求項3】

ベースブラケットと第一コラムと第二コラムとを有するステアリングコラムと、
前記ベースブラケットと前記第一コラムとを前後方向に相対移動させる第一アクチュエータと、
前記第一コラムと前記第二コラムとを前後方向に相対移動させる第二アクチュエータと、
前記第一アクチュエータおよび前記第二アクチュエータを制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記第一コラムを前記ベースブラケットに対して移動させる第一ストローク量と、前記第二コラムを前記第一コラムに対して移動させる第二ストローク量とを、前記第一アクチュエータによって駆動される前記ベースブラケットに対する前記第一コラムの第一最大速度と、前記第二アクチュエータによって駆動される前記第一コラムに対する前記第二コラムの第二最大速度との比率に基づいて算出する、
ステアリングコラム装置。

【請求項4】

ベースブラケットと第一コラムと第二コラムとを有するステアリングコラムと、
前記ベースブラケットと前記第一コラムとを前後方向に相対移動させる第一アクチュエータと、
前記第一コラムと前記第二コラムとを前後方向に相対移動させる第二アクチュエータと、
を備えるステアリングコラム装置を制御する方法であって、
前記第一コラムを前記ベースブラケットに対して移動させる第一ストローク量と、前記第二コラムを前記第一コラムに対して移動させる第二ストローク量と、を算出し、
前記第一コラムを前記ベースブラケットに対して移動させる第一目標速度と、前記第二コラムを前記第一コラムに対して移動させる第二目標速度とを、前記第一ストローク量と前記第二ストローク量とに基づいて算出する、
ステアリングコラム装置の制御方法。

【請求項5】

前記第一アクチュエータが、前記第一コラムを前記ベースブラケットに対して前記第一目標速度で前記第一ストローク量だけ移動させる第一目標時間と、
前記第二アクチュエータが、前記第二コラムを前記第一コラムに対して前記第二目標速度で前記第二ストローク量だけ移動させる第二目標時間と、
を一致させる、
請求項４に記載のステアリングコラム装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ステアリングコラム装置およびステアリングコラム装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ステアリングホイールの前後方向の位置を調整するテレスコピック機構と、ステアリングホイールの上下方向の角度を調整するチルト機構と、を有するステアリングコラム装置が使用されている。

【0003】

多段階に伸縮するテレスコピック機構を備えたステアリングコラム装置が考案されている。特許文献１に記載されたステアリングコラム装置は、調整アクチュエータおよび収縮アクチュエータによりステアリングコラムが２段階に伸縮して、ステアリングホイールを所定の位置に移動できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】米国特許第９８４９９０４号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載されたステアリングコラム装置は、２段階に伸縮するステアリングコラムを好適に制御する方法を備えていない。

【0006】

上記事情を踏まえ、本発明は、多段階に伸縮するステアリングコラムを好適に制御できるステアリングコラム装置およびステアリングコラム装置の制御方法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】

【0007】

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の第一の態様に係るステアリングコラム装置は、ベースブラケットと第一コラムと第二コラムとを有するステアリングコラムと、前記ベースブラケットと前記第一コラムとを前後方向に相対移動させる第一アクチュエータと、前記第一コラムと前記第二コラムとを前後方向に相対移動させる第二アクチュエータと、前記第一アクチュエータおよび前記第二アクチュエータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記第一コラムを前記ベースブラケットに対して移動させる第一ストローク量と、前記第二コラムを前記第一コラムに対して移動させる第二ストローク量と、を算出し、前記第一コラムを前記ベースブラケットに対して移動させる第一目標速度と、前記第二コラムを前記第一コラムに対して移動させる第二目標速度とを、前記第一ストローク量と前記第二ストローク量とに基づいて算出する。

【0008】

本発明の第二の態様に係るステアリングコラム装置の制御方法は、ベースブラケットと第一コラムと第二コラムとを有するステアリングコラムと、前記ベースブラケットと前記第一コラムとを前後方向に相対移動させる第一アクチュエータと、前記第一コラムと前記第二コラムとを前後方向に相対移動させる第二アクチュエータと、を備えるステアリングコラム装置を制御する方法であって、前記第一コラムを前記ベースブラケットに対して移動させる第一ストローク量と、前記第二コラムを前記第一コラムに対して移動させる第二ストローク量と、を算出し、前記第一コラムを前記ベースブラケットに対して移動させる第一目標速度と、前記第二コラムを前記第一コラムに対して移動させる第二目標速度とを、前記第一ストローク量と前記第二ストローク量とに基づいて算出する。

【発明の効果】

【0009】

本発明のステアリングコラム装置およびステアリングコラム装置の制御方法によれば、多段階に伸縮するステアリングコラムを好適に制御できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第一実施形態に係るステアリングコラム装置を備えるステアリング装置の構成を示す模式図である。

【図2】同ステアリングコラム装置を示す斜視図である。

【図3】同ステアリングコラム装置を示す斜視図である。

【図4】同ステアリングコラム装置の断面図である。

【図5】同ステアリングコラム装置のコラムホルダの斜視図である。

【図6】同ステアリングコラム装置の制御装置の構成を示す図である。

【図7】同制御装置の機能ブロック図である。

【図8】同制御装置の制御フローチャートである。

【図9】第二実施形態に係るステアリングコラム装置の制御装置の制御フローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（第一実施形態）
本発明の第一実施形態について、図１から図７を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るステアリングコラム装置１００を備えるステアリング装置３００の構成を示す模式図である。

【0012】

［ステアリング装置３００］
ステアリング装置（操舵装置）３００は、図１に示すように、車両を操向するための操舵部材であるステアリングホイール（入力機構）２００と、ステアリングホイール２００の回転に連動して操向車輪を転舵する転舵機構２１０と、ドライバの操舵を補助する操舵補助機構２３０と、を備える。

【0013】

転舵機構２１０は、ステアリングコラム装置１００と、ステアリングホイール２００に連結されたステアリングシャフト２２０と、ユニバーサルジョイント２２４と、中間軸２２５と、ピニオンラック機構２２６と、タイロッド２２７ａ，２２７ｂと、ハブユニット２２８ａ，２２８ｂと、を備える。

【0014】

ステアリングシャフト２２０は、ユニバーサルジョイント２２４、中間軸２２５、ピニオンラック機構２２６、タイロッド２２７ａ，２２７ｂを経て、さらにハブユニット２２８ａ，２２８ｂを介して操向車輪に連結される。

【0015】

ピニオンラック機構２２６は、図示しないピニオンとラックとを有している。
ピニオンは、中間軸２２５に連結しており、中間軸２２５の回転に連動して回転する。
ラックは、自動車の左右方向（直進方向に直交する方向）に沿って直線状に延びている。ラックは、ラックの軸方向の中間部付近において、ピニオンと噛み合う。ピニオンおよびラックは、ピニオンの回転をラックの軸方向移動に変換する。ラックを軸方向に移動させることにより、操向車輪が転舵される。

【0016】

ドライバによってステアリングホイール２００が操舵（回転）されると、ステアリングホイール２００の回転が、ステアリングシャフト２２０および中間軸２２５を介して、ピニオンに伝達される。そして、ピニオンの回転は、ラックの軸方向移動に変換される。ピニオンラック機構２２６の両端部に連結されたタイロッド２２７ａ，２２７ｂおよびハブユニット２２８ａ，２２８ｂがラックの軸方向に移動し、ハブユニット２２８ａ，２２８ｂに連結された操向車輪が転舵される。

【0017】

なお、転舵機構２１０は、ステアリングシャフト２２０と操向車輪を転舵するタイロッド２２７ａ，２２７ｂとが電気的に接続されたステアバイワイヤ方式であってもよい。

【0018】

以降の説明において、ステアリング装置３００を車両に取り付けた状態において、ステアリングシャフト２２０の軸方向Ａに沿って車両の前方に向う向きを「前方ＦＲ」と定義する。その反対向きを「後方ＲＲ」と定義する。前方ＦＲまたは後方ＲＲに向かう方向を「前後方向」と定義する。

【0019】

前後方向と垂直な方向において、車両の上方に向う向きを「上方ＵＰ」と定義する。その反対向きを「下方ＬＷＲ」と定義する。上方ＵＰまたは下方ＬＷＲに向かう方向を「上下方向」と定義する。

【0020】

前後方向および左右方向と垂直な方向において、後方に向かって右向きを「右方ＲＨ」と定義する。その反対向きを「左方ＬＨ」と定義する。右方ＲＨまたは左方ＬＨに向かう方向を「左右方向」または「幅方向」と定義する。

【0021】

図２および図３は、ステアリングコラム装置１００を示す斜視図である。
操舵補助機構２３０は、減速機構２３１と、電動モータ（図示省略）と、ＥＣＵ（図示省略）と、ハウジング２４０と、を備える。

【0022】

減速機構２３１は、例えばウォームギヤ機構を有する。ウォームギヤ機構のウォームは、電動モータによって回転駆動される。また、ウォームギヤ機構のウォームホイールは、ステアリングシャフト２２０に一体回転可能に連結されている。

【0023】

電動モータは、ステアリングシャフト２２０の操舵力を補助する電動モータであって、例えば三相ブラシレスモータである。電動モータは、減速機構２３１を介してステアリングシャフト２２０に連結されている。

【0024】

ＥＣＵ（コントロールユニット）は、プログラム実行可能な装置（コンピュータ）を有する。ＥＣＵは、電動モータを駆動制御することで減速機構２３１を介してステアリングシャフト２２０に所望のトルクを発生させて、運転者の操舵操作を補助する。

【0025】

［ステアリングコラム装置１００］
ステアリングコラム装置１００は、ステアリングホイール２００を支持する装置であり、ステアリングホイール２００の前後方向の位置を調整するテレスコピック機構と、ステアリングホイール２００の上下方向の角度を調整するチルト機構と、を有する。ステアリングコラム装置１００は、ステアリングシャフト２２０を支持するステアリングコラム１０と、リトラクタブルアクチュエータ６と、テレスコアクチュエータ７と、チルトアクチュエータ８と、制御装置９と、を備える。

【0026】

リトラクタブルアクチュエータ６およびテレスコアクチュエータ７は、２段階に伸縮するテレスコピック機構の一部を構成する。チルトアクチュエータ８は、チルト機構の一部を構成する。リトラクタブルアクチュエータ６、テレスコアクチュエータ７およびチルトアクチュエータ８は、制御装置９によって制御される。

【0027】

図４は、ステアリングコラム装置１００の断面図である。
ステアリングシャフト２２０は、インナシャフト２２１と、アウタシャフト２２２と、を有する。インナシャフト２２１とアウタシャフト２２２とは、軸方向Ａに沿う軸を回転軸とした相対回転が不能であって、前後方向に沿って相対移動が可能に連結されている。本実施形態において、前方ＦＲのインナシャフト２２１と後方ＲＲのアウタシャフト２２２とは、スプライン係合により連結されている。

【0028】

ステアリングシャフト２２０の後方ＲＲの端部、すなわちアウタシャフト２２２の後方ＲＲの端部には、ステアリングホイール２００が取り付けられている。また、ステアリングシャフト２２０の前方ＦＲの端部、すなわちインナシャフト２２１の前方ＦＲの端部には、ドライバの操舵を補助する操舵補助機構２３０が設けられている。

【0029】

［ステアリングコラム１０］
ステアリングコラム１０は、ステアリングシャフト２２０を支持する軸管部材である。ステアリングコラム１０は、車体に取り付けられるベースブラケット１と、コラムホルダ２と、ロアコラム３（第一コラム）と、インナコラム４と、アッパコラム５（第二コラム）と、を有する。

【0030】

ステアリングコラム１０は、前後方向に沿って全長を伸縮可能である。具体的には、ステアリングコラム１０において、ベースブラケット１とコラムホルダ２とは、前後方向に沿って相対移動可能に連結されている。また、ステアリングコラム１０において、コラムホルダ２とアッパコラム５とは、前後方向に沿って相対移動可能に連結されている。

【0031】

図５は、コラムホルダ２の斜視図である。
コラムホルダ２は、ベースブラケット１に対して前後方向に沿って相対移動可能に連結されている。コラムホルダ２は、変位板部２１と、一対の垂下板部（右垂下板部２２ａ，左垂下板部２２ｂ）と、上下方向に揺動可能にロアコラム３を支持する揺動支持ブラケット部２３と、を有する。

【0032】

変位板部２１は、上下方向から見て前後方向に伸長する矩形形状を有する。一対の垂下板部（右垂下板部２２ａ，左垂下板部２２ｂ）は、変位板部２１の幅方向両側の端部から下方ＬＷＲに向けて垂下している。

【0033】

揺動支持ブラケット部２３は、前後方向から見て略Ｕ字形形状に形成されており、変位板部２１の後方ＲＲの端部に固設されている。揺動支持ブラケット部２３は、揺動支持ブラケット部２３に対して上下方向に揺動可能にロアコラム３を支持するチルト用位置調整装置８１が設けられている。支持されたロアコラム３は、変位板部２１と揺動支持ブラケット部２３とに囲まれた空間を通過する。

【0034】

ロアコラム３（第一コラム）は、略円筒形状を有し、コラムホルダ２の揺動支持ブラケット部２３に上下方向の揺動可能かつ、前後方向への移動不可能に支持されている。ロアコラム３は、図４に示すように、前方ＦＲに配置された大径部３２と、後方ＲＲに配置された小径部３３と、を有する。小径部３３の内径寸法は、大径部３２の内径寸法よりも小さい。また、ロアコラム３は、下面において軸方向に延びるスリット３４を有する。

【0035】

大径部３２は、前方ＦＲの端部の上面にねじ孔３５ａを有する。ねじ孔３５ａには、ポリアセタール（ＰＯＭ）などの摩擦係数が小さい材料製のパッド３６ａが先端部に接着固定されたスクリュープラグ３７ａが螺合されている。

【0036】

小径部３３は、前方ＦＲの端部の上面にねじ孔３５ｂを有する。ねじ孔３５ｂには、ポリアセタール（ＰＯＭ）などの摩擦係数が小さい材料製のパッド３６ｂが先端部に接着固定されたスクリュープラグ３７ｂが螺合されている。

【0037】

インナコラム４は、図２から図４に示すように、円筒部４５と、円筒部４５の前方ＦＲの端部から径方向外側に向けて折れ曲がったフランジ部４６と、を有する。フランジ部４６は、ハウジング２４０を介して、ベースブラケット１を左右方向に挿通する枢支ボルト４９により、ベースブラケット１に回転可能に支持されている。

【0038】

インナコラム４とロアコラム３とは、前後方向に沿って相対移動可能に連結されている。具体的には、インナコラム４の円筒部４５の後側部分が、ロアコラム３の大径部３２に隙間嵌で内嵌している。ロアコラム３の前側のねじ孔３５ａに螺合したスクリュープラグ３７ａのパッド３６ａは、円筒部４５の後側部分の外周面に突き当たっている。

【0039】

アッパコラム５（第二コラム）は、図４に示すように、略円筒形状に形成されている。ロアコラム３とアッパコラム５とは、前後方向に沿って相対移動可能に連結されている。具体的には、アッパコラム５の前側部分が、ロアコラム３の小径部３３に隙間嵌で内嵌している。ロアコラム３の後側のねじ孔３５ｂに螺合したスクリュープラグ３７ｂのパッド３６ｂは、アッパコラム５の前側部分の外周面に突き当たっている。

【0040】

アッパコラム５は、第一軸受部５１と、第二軸受部５２と、を有する。第一軸受部５１は、アッパコラム５の前方ＦＲの端部に設けられており、アウタシャフト２２２を回転自在に支持する。第二軸受部５２は、アッパコラム５の後方ＲＲの端部に設けられており、アウタシャフト２２２を回転自在に支持する。

【0041】

［リトラクタブルアクチュエータ６］
リトラクタブルアクチュエータ６（第一アクチュエータ）は、リトラクタブル用モータ６０と、リトラクタブル用位置調整装置６１と、を有する。リトラクタブルアクチュエータ６は、リトラクタブル用モータ６０を駆動源として、ベースブラケット１に対してコラムホルダ２を前後方向に移動させる。

【0042】

リトラクタブル用モータ６０は、リトラクタブル用位置調整装置６１を駆動するモータであって、例えばブラシ付きモータやブラシレスモータである。リトラクタブル用モータ６０は、リトラクタブル用モータ位置検出センサ６０ｓを有する。リトラクタブル用モータ位置検出センサ６０ｓは、例えば、ホールセンサやレゾルバやエンコードである。リトラクタブル用モータ位置検出センサ６０ｓが検出したリトラクタブル用モータ６０のモータ位置は、制御装置９によって取得される。

【0043】

リトラクタブル用位置調整装置６１は、図２に示すよう、外周面に雄ねじ部を有する第一ねじ軸６２と、内周面に雌ねじ部を有する第一ナット６３と、を有する。第一ねじ軸６２の雄ねじ部と第一ナット６３の雌ねじ部とは螺合する。第一ねじ軸６２は、前後方向に沿う軸を回転軸をとして、リトラクタブル用モータ６０により回転駆動される。

【0044】

第一ねじ軸６２の後方ＲＲの端部は、リトラクタブル用モータ６０により回転駆動可能に支持されている。また、第一ナット６３は、コラムホルダ２の左垂下板部２２ｂの左方ＬＨの側面に対して固定されている。また、リトラクタブル用モータ６０は、ベースブラケット１の左方ＬＨの側面に固定されている。

【0045】

リトラクタブル用モータ６０がウォーム減速機などの減速機構を介して第一ねじ軸６２を回転駆動することに伴って第一ねじ軸６２に沿って第一ナット６３が前後方向に移動することにより、コラムホルダ２およびコラムホルダ２に支持されたロアコラム３がベースブラケット１に対して前後方向に移動する。

【0046】

［テレスコアクチュエータ７］
テレスコアクチュエータ７（第二アクチュエータ）は、テレスコ用モータ７０と、テレスコ用位置調整装置７１と、を有する。テレスコアクチュエータ７は、テレスコ用モータ７０を駆動源として、コラムホルダ２に対してアッパコラム５を前後方向に移動させる。

【0047】

テレスコ用モータ７０は、テレスコ用位置調整装置７１を駆動するモータであって、例えばブラシ付きモータやブラシレスモータである。テレスコ用モータ７０は、テレスコ用モータ位置検出センサ７０ｓを有する。テレスコ用モータ位置検出センサ７０ｓは、例えば、ホールセンサやレゾルバやエンコードである。テレスコ用モータ位置検出センサ７０ｓが検出したテレスコ用モータ７０のモータ位置は、制御装置９によって取得される。

【0048】

テレスコ用位置調整装置７１は、図２に示すように、外周面に雄ねじ部を有する第二ねじ軸７２と、内周面に雌ねじ部を有する第二ナット７３と、を有する。第二ねじ軸７２の雄ねじ部と第二ナット７３の雌ねじ部とは螺合する。第二ねじ軸７２は、前後方向に沿う軸を回転軸をとして、テレスコ用モータ７０により回転駆動される。

【0049】

第二ねじ軸７２の後方ＲＲの端部は、テレスコ用モータ７０により回転駆動可能に支持されている。また、第二ナット７３は、アッパコラム５の下面に対して固定されている。第二ナット７３は、図４に示すように、ロアコラム３に形成されたスリット３４を通過している。また、テレスコ用モータ７０は、ロアコラム３の大径部３２の下面に対して固定されている。

【0050】

テレスコ用モータ７０がウォーム減速機などの減速機構を介して第二ねじ軸７２を回転駆動することに伴って第二ねじ軸７２に沿って第二ナット７３が前後方向に移動することにより、アッパコラム５がロアコラム３に対して前後方向に移動する。

【0051】

［チルトアクチュエータ８］
チルトアクチュエータ８は、チルト用モータ８０と、チルト用位置調整装置８１と、を有する。チルトアクチュエータ８は、チルト用モータ８０を駆動源として、コラムホルダ２に対してロアコラム３を上下方向に移動させる。

【0052】

チルト用モータ８０は、チルト用位置調整装置８１を駆動するモータであって、例えばブラシ付きモータやブラシレスモータである。チルト用モータ８０は、チルト用モータ位置検出センサ８０ｓを有する。チルト用モータ位置検出センサ８０ｓは、例えば、ホールセンサやレゾルバやエンコードである。チルト用モータ位置検出センサ８０ｓが検出したチルト用モータ８０のモータ位置は、制御装置９によって取得される。

【0053】

チルト用位置調整装置８１は、図５に示すように、外周面に雄ねじ部を有する第三ねじ軸８２と、内周面に雌ねじ部を有する第三ナット８３と、を有する。第三ねじ軸８２の雄ねじ部と第三ナット８３の雌ねじ部とは螺合する。第三ねじ軸８２は、チルト用モータ８０により回転駆動される。第三ナット８３は、外周面に円柱状の枢支軸部８４を有する。

【0054】

第三ねじ軸８２は、上下方向に沿う軸を回転軸として回転自在に揺動支持ブラケット部２３に支持される。第三ナット８３の枢支軸部８４は、ロアコラム３に固定されている。

【0055】

チルト用モータ８０がウォーム減速機などの減速機構を介して第三ねじ軸８２を回転駆動することに伴って第三ねじ軸８２に沿って第三ナット８３が上下方向に移動することにより、連結されたロアコラム３がコラムホルダ２に対して上下方向に移動する。

【0056】

［制御装置９］
図６は、制御装置９の構成を示す図である。
制御装置９は、プロセッサとメモリ等を有するМＣＵ９１と、記憶装置９２と、通信インターフェイス９３と、電源回路９４と、モータ駆動回路９６ａと、位置検出回路９６ｂと、モータ駆動回路９７ａと、位置検出回路９７ｂと、モータ駆動回路９８ａと、位置検出回路９８ｂと、を備える。なお、制御装置９の少なくとも一部は、操舵補助機構２３０のＥＣＵと共通化されていてもよい。

【0057】

МＣＵ９１は、プログラム実行可能な装置（コンピュータ）である。МＣＵ９１は、所定のプログラムを実行することにより、後述するテレスコ方向目標方向算出部９１１等の複数の機能ブロックとして機能する。

【0058】

МＣＵ９１は、ステアリング装置３００が取り付けられる車両が備えるテレスコマニュアルスイッチ４０２と、チルトマニュアルスイッチ４０３と、に接続されている。テレスコマニュアルスイッチ４０２は、ステアリングコラム装置１００のテレスコピック機構を操作するスイッチである。チルトマニュアルスイッチ４０３は、ステアリングコラム装置１００のチルト機構を操作するスイッチである。テレスコマニュアルスイッチ４０２とチルトマニュアルスイッチ４０３は、後述するステアリングホイール２００の位置Ｘｓｅｔの設定や、ステアリングホイール２００の位置の調整に用いられる。ステアリング装置３００は、ステアリングホイール２００の位置を調整するにあたり、リトラクタブルアクチュエータ６とテレスコアクチュエータ７の一方のみを駆動させてもよいし、一定の比率に基づいて両方のアクチュエータを駆動させてもよい。

【0059】

記憶装置９２は、ＭＣＵ９１が実行するプログラムやデータを格納する装置である。記憶装置９２は、例えばＲＯＭやフラッシュメモリやハードディスク等で構成される。

【0060】

通信インターフェイス９３は、ステアリング装置３００が取り付けられる車両が備える車両ＥＣＵ４００等とМＣＵ９１との通信を行うインターフェイス回路である。

【0061】

電源回路９４は、ステアリング装置３００が取り付けられる車両が備えるバッテリ４０１等に接続されている。電源回路９４は、制御装置９の各装置に電力を供給する。

【0062】

モータ駆動回路９６ａは、リトラクタブル用モータ６０を駆動する。位置検出回路９６ｂは、リトラクタブル用モータ位置検出センサ６０ｓからリトラクタブル用モータ６０のモータ位置を取得する。

【0063】

モータ駆動回路９７ａは、テレスコ用モータ７０を駆動する。位置検出回路９７ｂは、テレスコ用モータ位置検出センサ７０ｓからテレスコ用モータ７０のモータ位置を取得する。

【0064】

モータ駆動回路９８ａは、チルト用モータ８０を駆動する。位置検出回路９８ｂは、チルト用モータ位置検出センサ８０ｓからチルト用モータ８０のモータ位置を取得する。

【0065】

図７は制御装置９の機能ブロック図である。
制御装置９の機能ブロックは、テレスコ方向目標方向算出部９１１と、リトラクタブル速度制御部９１２と、リトラクタブルモータ速度算出部９１３と、リトラクタブルストローク量算出部９１４と、テレスコ速度制御部９１５と、テレスコモータ速度算出部９１６と、テレスコストローク量算出部９１７と、を有する。

【0066】

テレスコ方向目標方向算出部９１１は、通信インターフェイス９３を経由して車両ＥＣＵ４００から取得した目標速度Ｖ、リトラクタブル目標位置Ｐｒｒおよびテレスコ目標位置Ｐｔｒ等に基づいて、リトラクタブル目標速度Ｖｒと、テレスコ目標速度Ｖｔを算出する。

【0067】

目標速度Ｖは、ステアリングコラム１０を前後方向に伸縮させる速度である。
リトラクタブル目標位置Ｐｒｒは、リトラクタブルアクチュエータ６により、ベースブラケット１に対してコラムホルダ２を前後方向に移動させる目標位置である。すなわち、リトラクタブル目標位置Ｐｒｒは、ベースブラケット１に対するコラムホルダ２の位置の目標値である。なお、リトラクタブル目標位置Ｐｒｒおよびリトラクタブル現在位置Ｐｒｓは、リトラクタブルアクチュエータ６が最も短く縮んだ状態をゼロとし、伸びる方向をプラス方向と定義する。
リトラクタブル目標速度Ｖｒは、リトラクタブルアクチュエータ６により、ベースブラケット１に対してコラムホルダ２を前後方向に移動させる目標速度である。
テレスコ目標位置Ｐｔｒは、テレスコアクチュエータ７により、コラムホルダ２に対してアッパコラム５を前後方向に移動させる目標位置である。すなわち、テレスコ目標位置Ｐｔｒは、コラムホルダ２に対するアッパコラム５の位置の目標値である。なお、テレスコ目標位置Ｐｔｒおよびテレスコ現在位置Ｐｔｓは、テレスコアクチュエータ７が最も短く縮んだ状態をゼロとし、伸びる方向をプラス方向と定義する。
テレスコ目標速度Ｖｔは、テレスコアクチュエータ７により、コラムホルダ２に対してアッパコラム５を前後方向に移動させる目標速度である。

【0068】

リトラクタブル速度制御部９１２は、テレスコ方向目標方向算出部９１１が算出したリトラクタブル目標速度Ｖｒに基づいて、リトラクタブルアクチュエータ６の駆動を制御する。

【0069】

リトラクタブルモータ速度算出部９１３は、位置検出回路９６ｂが取得したリトラクタブル用モータ６０のモータ位置から、リトラクタブル用モータ６０のモータ速度を算出するする。リトラクタブル用モータ６０のモータ速度は、リトラクタブル速度制御部９１２においてリトラクタブルアクチュエータ６の駆動における速度ＰＩＤ制御（フィードバック制御）に使用される。

【0070】

リトラクタブルストローク量算出部９１４は、位置検出回路９６ｂが取得したリトラクタブル用モータ６０のモータ位置から、リトラクタブル現在位置Ｐｒｓを算出する。リトラクタブル現在位置Ｐｒｓは、ベースブラケット１に対するコラムホルダ２の前後方向における現在位置である。

【0071】

テレスコ速度制御部９１５は、テレスコ方向目標方向算出部９１１が算出したテレスコ目標速度Ｖｔに基づいて、テレスコアクチュエータ７の駆動を制御する。

【0072】

テレスコモータ速度算出部９１６は、位置検出回路９７ｂが取得したテレスコ用モータ７０のモータ位置から、テレスコ用モータ７０のモータ速度を算出するする。テレスコ用モータ７０のモータ速度は、テレスコ速度制御部９１５においてテレスコアクチュエータ７の駆動における速度ＰＩＤ制御（フィードバック制御）に使用される。

【0073】

テレスコストローク量算出部９１７は、位置検出回路９７ｂが取得したテレスコ用モータ７０のモータ位置から、テレスコ現在位置Ｐｔｓを算出する。テレスコ現在位置Ｐｔｓは、コラムホルダ２に対するアッパコラム５の前後方向における現在位置である。

【0074】

［目標位置について］
次に、車両ＥＣＵ４００から取得するリトラクタブル目標位置Ｐｒｒおよびテレスコ目標位置Ｐｔｒについて説明する。リトラクタブル目標位置Ｐｒｒおよびテレスコ目標位置Ｐｔｒは、固定パラメータであってもよいし、ユーザ設定可能なパラメータであってもよい。

【0075】

例えば、リトラクタブル目標位置Ｐｒｒおよびテレスコ目標位置Ｐｔｒは、自動車メーカーが設定したステアリングホイール２００の位置に基づいて設定された固定パラメータを用いることができる。自動車メーカーが設定したステアリングホイール２００の位置は、例えば、推奨のドライブポジションや、自動運転時におけるステアリングホイール２００の格納位置である。

【0076】

また、例えば、リトラクタブル目標位置Ｐｒｒおよびテレスコ目標位置Ｐｔｒは、ステアリングホイールの位置の目標値である目標位置Ｘｒｅｆに基づき決定することができる。
この場合、運転者により設定された位置Ｘｓｅｔを、目標位置Ｘｒｅｆとして用いることができる。すなわち、運転者が移動させたステアリングホイール２００の任意の位置を位置Ｘｓｅｔとして設定することができる。

【0077】

例えば、運転者がテレスコマニュアルスイッチ４０２を操作している間、ステアリングホイール２００が前後方向に移動するようなステアリングホイール２００の位置調整機能を有するステアリングコラム装置では、以下の要領により、位置Ｘｓｅｔは設定される。

【0078】

まず、運転者はスイッチ等を操作し、ステアリングホイール２００を任意の位置に移動させる。次に、運転者は、位置設定動作を実行する。位置設定動作は、図示しない位置記憶ボタンを押下することにより実施される。また、位置設定動作は、図示しないダッシュボードに配置された情報入出力端末を操作することにより実施されてもよい。位置設定動作が実施されることにより、任意の位置が位置Ｘｓｅｔとして設定され、車両ＥＣＵ４００側の記憶装置に記憶される。上記要領で設定された位置Ｘｓｅｔは、次回以降に、ステアリングホイール２００を格納状態からドライブポジションに移動させる際に用いられる。すなわち、格納位置からドライブポジションに移動させる場合には、目標位置Ｘｒｅｆ＝Ｘｓｅｔに設定し、ドライブポジションから格納位置に移動させる場合には、目標位置Ｘｒｅｆ＝０に設定する。

【0079】

なお、ステアリングホイール２００の位置Ｘｓｅｔ、ステアリングホイール２００の現在位置Ｘｓと、リトラクタブル目標位置Ｐｒｒ、リトラクタブル現在位置Ｐｒｓとテレスコ目標位置Ｐｔｒ、テレスコ現在位置Ｐｔｓとの間には、式１に示す関係が成立する。
Ｘｒｅｆ－Ｘｓ＝Ｐｒｒ－Ｐｒｓ＋Ｐｔｒ－Ｐｔｓ・・・（式１）

【0080】

ここで、各現在位置Ｘｓ、Ｐｒｓ、Ｐｔｓは、位置センサにより検出される。リトラクタブル目標位置Ｐｒｒとテレスコ目標位置Ｐｔｒとの一方の値を決定すること、または、リトラクタブル目標位置Ｐｒｒとテレスコ目標位置Ｐｔｒの比率を決定することにより、リトラクタブル目標位置Ｐｒｒとテレスコ目標位置Ｐｔｒの具体的な値を決定することができる。

【0081】

例えば、格納位置から位置Ｘｓｅｔに移動させる場合に、リトラクタブル目標位置Ｐｒｒをリトラクタブルアクチュエータ６の最大移動距離であるＰｒｒ＿ｍａｘと設定すれば、テレスコ目標位置Ｐｔｒとテレスコ現在位置Ｐｔｓの差分、すなわち、テレスコアクチュエータにより移動されるべき移動量Ｐｔｒ－Ｐｔｓは、（Ｘｓｅｔ－Ｘｓ）－（Ｐｒｒ＿ｍａｘ―Ｐｒｓ）となる。

【0082】

他の例として、格納位置から位置Ｘｓｅｔに移動させる場合に、リトラクタブル目標位置Ｐｒｒとテレスコ目標位置Ｐｔｒを、所定の比率になるように、ＰｒｒとＰｔｒを決定することができる。例えば、ＰｒｒとＰｔｒの比率を１：１となるように設定する場合、Ｐｒｒ―Ｐｒｓ＝Ｐｔｒ―Ｐｔｓ＝０．５×（Ｘｓｅｔ－Ｘｓ）となる。

【0083】

［ステアリングコラム装置１００の動作］
次に、ステアリングコラム装置１００の動作を説明する。図８に示す制御装置９の制御フローチャートに沿って説明を行う。

【0084】

制御装置９が起動されると、制御装置９は各機能ブロックの初期化を実施した後にステアリングコラム装置１００の制御を開始する。車両ＥＣＵ４００からの動作指令を検出すると、制御装置９はステップＳ１を実行する。動作指令は、図示しない車両起動スイッチを押下げすることに対応して、車両ＥＣＵ４００から発生させることができる。

【0085】

テレスコ方向目標方向算出部９１１は、テレスコ方向目標方向算出部９１１は、車両ＥＣＵ４００がＸｒｅｆとＸｓとに基づき決定したＰｒｒとＰｔｒを取得する。なお、テレスコ方向目標方向算出部９１１は、車両ＥＣＵ４００からＸｒｅｆとＸｓを取得して、ＰｒｒとＰｔｒを決定してもよい。

【0086】

テレスコ方向目標方向算出部９１１は、ステップＳ１において、リトラクタブルストローク量Ｓｒｒ（第一ストローク量）を取得する。具体的には、テレスコ方向目標方向算出部９１１は、Ｓｒｒ=リトラクタブル目標位置Ｐｒｒ－リトラクタブル現在位置Ｐｒｓによりリトラクタブルストローク量Ｓｒｒを算出する。

【0087】

テレスコ方向目標方向算出部９１１は、ステップＳ２において、テレスコストローク量Ｓｔｒ（第二ストローク量）を取得する。具体的には、テレスコ方向目標方向算出部９１１は、Ｓｔｒ=テレスコ目標位置Ｐｔｒ－テレスコ現在位置Ｐｔｓによりテレスコストローク量Ｓｔｒを算出する。なお、テレスコ方向目標方向算出部９１１は、ステップＳ１の前にステップＳ２を実施してもよい。

【0088】

テレスコ方向目標方向算出部９１１は、ステップＳ３において、合計ストローク量Ｓを算出する。具体的には、テレスコ方向目標方向算出部９１１は、Ｓ＝リトラクタブルストローク量Ｓｒｒ＋テレスコストローク量Ｓｔｒにより合計ストローク量Ｓを算出する。

【0089】

テレスコ方向目標方向算出部９１１は、ステップＳ４において、目標移動時間Ｔｒを算出する。具体的には、テレスコ方向目標方向算出部９１１は、Ｔｒ＝合計ストローク量Ｓ÷目標速度Ｖにより目標移動時間Ｔｒを算出する。

【0090】

テレスコ方向目標方向算出部９１１は、ステップＳ５において、リトラクタブル目標速度Ｖｒ（第一目標速度）を算出する。具体的には、テレスコ方向目標方向算出部９１１は、Ｖｒ＝リトラクタブルストローク量Ｓｒｒ÷目標移動時間Ｔｒによりリトラクタブル目標速度Ｖｒを算出する。

【0091】

テレスコ方向目標方向算出部９１１は、ステップＳ６において、テレスコ目標速度Ｖｔ（第二目標速度）を算出する。具体的には、テレスコ方向目標方向算出部９１１は、Ｖｔ＝テレスコストローク量Ｓｔｒ÷目標移動時間Ｔｒによりテレスコ目標速度Ｖｒを算出する。なお、テレスコ方向目標方向算出部９１１は、ステップＳ５の前にステップＳ６を実施してもよい。

【0092】

リトラクタブル目標速度Ｖｒ（第一目標速度）およびテレスコ目標速度Ｖｔ（第二目標速度）は、リトラクタブルストローク量Ｓｒｒ（第一ストローク量）とテレスコストローク量Ｓｔｒ（第二ストローク量）とによって相対的に決定される。

【0093】

本実施形態においては、リトラクタブルアクチュエータ６が、前記第一コラムを前記ベースブラケット１に対してリトラクタブル目標速度Ｖｒ（第一目標速度）でリトラクタブルストローク量Ｓｒｒ（第一ストローク量）だけ移動させる時間（第一目標時間）と、テレスコアクチュエータ７が、前記第二コラムを前記第一コラムに対してテレスコ目標速度Ｖｔ（第二目標速度）でテレスコストローク量Ｓｔｒ（第二ストローク量）だけ移動させる時間（第二目標時間）とを一致させるように、制御装置９はリトラクタブル目標速度Ｖｒ（第一目標速度）およびテレスコ目標速度Ｖｔ（第二目標速度）を決定する。

【0094】

リトラクタブル速度制御部９１２は、リトラクタブル目標速度Ｖｒに基づいて、リトラクタブル用モータ６０を駆動して、ベースブラケット１に対してコラムホルダ２をリトラクタブルストローク量Ｓｒｒだけ前後方向に移動させる。

【0095】

テレスコ速度制御部９１５は、テレスコ目標速度Ｖｔに基づいて、テレスコ用モータ７０を制御して、ロアコラム３に対してアッパコラム５をリトラクタブルストローク量Ｓｒｒだけ前後方向に移動させる。

【0096】

その結果、ステアリングコラム１０は車両ＥＣＵ４００が指示した目標位置まで目標速度Ｖで伸縮する。

【0097】

本実施形態に係るステアリングコラム装置１００によれば、リトラクタブルアクチュエータ６とテレスコアクチュエータ７を別々の目標速度（リトラクタブル目標速度Ｖｒとテレスコ目標速度Ｖｔ）で駆動させることにより、リトラクタブルアクチュエータ６の駆動動作とテレスコアクチュエータ７の駆動動作のいずれもが、目標移動時間Ｔｒの経過後に完了する。リトラクタブルアクチュエータ６の駆動動作とテレスコアクチュエータ７の駆動動作のいずれか一方が先に完了しないため、使用者にとって違和感がない。

【0098】

以上、本発明の第一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、上述の実施形態および変形例において示す構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。

【0099】

（変形例１）
上記実施形態において、リトラクタブル用位置調整装置６１およびテレスコ用位置調整装置７１は、ネジ軸とナットを有する送りねじ機構を備える。しかしながら、リトラクタブル用位置調整装置６１およびテレスコ用位置調整装置７１の態様はこれに限定されない。リトラクタブル用位置調整装置６１およびテレスコ用位置調整装置７１は、例えば、直接位置を調整する機構や、減速機などであってもよい。

【0100】

（第二実施形態）
本発明の第二実施形態に係るステアリングコラム装置１００Ｂについて、図９を参照して説明する。以降の説明において、既に説明したものと共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

【0101】

［ステアリングコラム装置１００Ｂ］
ステアリングコラム装置１００Ｂは、図１に示すように、第一実施形態のステアリングコラム装置１００と同様の構成を備える。ステアリングコラム装置１００Ｂは、第一実施形態のステアリングコラム装置１００と比較して、制御装置９の制御フローのみが異なる。

【0102】

以降の説明において、リトラクタブルアクチュエータ６により駆動されるベースブラケット１に対するコラムホルダ２（第一コラム）の相対速度の最大値を、リトラクタブル最大速度Ｖｒ_ｍａｘ（第一最大速度）とする。また、テレスコアクチュエータ７により駆動されるコラムホルダ２（第一コラム）に対するアッパコラム５（第二コラム）の相対速度の最大値を、テレスコ目標速度Ｖｔ_ｍａｘ（第二最大速度）とする。

【0103】

以降、図９に示す制御装置９の制御フローチャートに沿って説明を行う。制御装置９が起動されると、制御装置９は各機能ブロックの初期化を実施した後にステアリングコラム装置１００Ｂの制御を開始する（ステップＳ１０）。車両ＥＣＵ４００からの動作指令による動作指令を検出すると、制御装置９はステップＳ１１を実行する。

【0104】

制御装置９は、ステップＳ１１において、車両ＥＣＵ４００から合計ストローク量Ｓを取得する。具体的には、ステアリングホイールの現在位置Ｘｓと、ステアリングホイールの目標位置Ｘｒｅｆとの差分に基づき、合計ストローク量Ｓが算出される。次に、制御装置９は、ステップＳ１２およびステップＳ１３を実施する。制御装置９は、ステップＳ１２とステップＳ１３のいずれを先に実行してもよい。

【0105】

制御装置９は、ステップＳ１２およびステップＳ１３において、リトラクタブルストローク量Ｓｒｒ（第一ストローク量）とテレスコストローク量Ｓｔｒ（第二ストローク量）を算出する。

【0106】

具体的には、リトラクタブルストローク量Ｓｒｒ（第一ストローク量）とテレスコストローク量Ｓｔｒ（第二ストローク量）は、リトラクタブル最大速度Ｖｒ_ｍａｘ（第一最大速度）およびテレスコ目標速度Ｖｔ_ｍａｘ（第二最大速度）との比率（式２）によって相対的に算出される。
Ｓｒｒ：Ｓｔｒ＝Ｖｒ＿ｍａｘ：Ｖｔ＿ｍａｘ・・・（式２）

【0107】

リトラクタブルアクチュエータ６とテレスコアクチュエータ７の最大速度がほぼ同じである場合、リトラクタブルストローク量Ｓｒｒとテレスコストローク量Ｓｔｒがほぼ同じになる。

【0108】

ただし、算出したリトラクタブルストローク量Ｓｒｒがベースブラケット１に対してコラムホルダ２を移動できる実際のストローク量を超えている場合、制御装置９はリトラクタブルストローク量Ｓｒｒ等を調整する。また、算出したテレスコストローク量Ｓｔｒがコラムホルダ２に対してアッパコラム５を移動できる実際のストローク量を超えている場合、制御装置９はテレスコストローク量Ｓｔｒ等を調整する。

【0109】

本実施形態に係るステアリングコラム装置１００Ｂによれば、ステアリングホイール２００を各アクチュエータの最大速度にて移動させることができ、かつ、各アクチュエータの移動が、同時に開始または終了される。すなわち、本実施形態によれば、ステアリングホイール２００の移動速度が変化することに伴う運転者の違和感を生じさせることなく、短時間でステアリングホイール２００を移動させることができる。

【0110】

以上、本発明の第二実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、上述の実施形態および変形例において示す構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。

【0111】

各実施形態におけるプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0112】

本発明は、ステアリングコラム装置に適用することができる。

【符号の説明】

【0113】

３００ ステアリング装置（操舵装置）
２２０ ステアリングシャフト
２００ ステアリングホイール（入力機構）
１００，１００Ｂ ステアリングコラム装置
１０ ステアリングコラム
１ ベースブラケット
２ コラムホルダ
３ ロアコラム（第一コラム）
４ インナコラム
５ アッパコラム（第二コラム）
６ リトラクタブルアクチュエータ（第一アクチュエータ）
７ テレスコアクチュエータ（第二アクチュエータ）
８ チルトアクチュエータ
９ 制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】