JP2011240908A

JP2011240908A - 自動車用ハンドル及び自動車用ハンドルを利用した自動車用安全装置

Info

Publication number: JP2011240908A
Application number: JP2010126270A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Torimoto; 吉男鳥本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-05-15
Filing date: 2010-05-15
Publication date: 2011-12-01

Abstract

【課題】運転中は運転者が常に握っており、且つ、同乗者も咄嗟の場合に操作しやすい自動車用ハンドルに着目し、運転者若しくは同乗者が危険を認識したときに自動車用ハンドルを強く握ることにより、自動車をいつでも確実に、且つ速やかに非常停止できるようにした自動車用ハンドル及び自動車用ハンドルを利用した自動車用安全装置を提供する。
【解決手段】中央のハブ部７と、このハブ部７にハンドルスポーク３を介して連結されて支持されるハンドルリム２とを備え、ハンドルリム２を圧縮可能な構造とし、且つハンドルリム２に非常停止用の信号を発する圧力センサー６が設けられていることを特徴とし、咄嗟の場合にハンドルリム２を強く握ることによりハンドルリム２を圧縮して圧力センサー６から非常停止用の信号が発せられるようにしている。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車の非常停止機能を持たせた自動車用ハンドル及びこの自動車用ハンドルを利用した自動車用安全装置に関するものである。

近年、自動車運転の安全性を高めるために、ブレーキペダルとは別にブレーキ装置を作動させる非常停止スイッチを自動車運転席ダッシュボードなどに設け、運転者とともに同乗者が操作できるようにした技術が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１０−２３８１８号公報

しかしながら、上述した従来のものでは、咄嗟の状況においてアクセルペダルからブレーキペダルへの踏み替えが遅れるばかりでなく、折角、非常停止スイッチがあっても慌てて押し忘れたり、その場所が分からなくなって操作が遅れ、事故につながることがあるなど、いつでも確実に、且つ速やかに非常停止を行えない欠点があった。

そこで本発明は、運転中は運転者が常に握っており、且つ、同乗者も咄嗟の場合に操作し易い自動車用ハンドルに着目し、運転者若しくは同乗者が危険を認識したときに自動車用ハンドルを強く握ることにより、自動車をいつでも確実に、且つ速やかに非常停止できるようにした自動車用ハンドル及び自動車用ハンドルを利用した自動車用安全装置を提供することを目的とする。

このため第１の発明の自動車用ハンドルは、中央のハブ部と、このハブ部にスポークを介して連結されて支持されるリムとを備えた自動車用ハンドルにおいて、前記リムを圧縮可能な構造とし、且つその出力が自動車を非常停止させるために使用される圧力センサーを前記リムに設けたことを特徴とする。

また、第２の発明の自動車用ハンドルは、中央のハブ部と、このハブ部にスポークを介して連結されて支持されるリムとを備えた自動車用ハンドルにおいて、前記リムが上下に２分割され、上側リムと下側リムとの間に弾性部材とその出力が自動車を非常停止させるために使用される圧力センサーとを設けたことを特徴とする。

また、第３の発明の自動車用ハンドルは、第２の発明の自動車用ハンドルにおいて、前記上側リム又は前記下側リムのいずれか一方のリムを前記スポークと一体として固定側リムとし、この固定側リムに弾性部材を介して他方のリムを取り付けることにより他方のリムを可動側リムとしたことを特徴とする。

また、第４の発明の自動車用ハンドルを利用した自動車用安全装置は、中央のハブ部と、このハブ部にスポークを介して連結されて支持されるリムとを備え、前記リムを圧縮可能な構造とし、且つ前記リムにその出力が自動車を非常停止させるために使用される圧力センサーが設けられた自動車用ハンドルと、この自動車用ハンドルの前記圧力センサーからの出力に基づいて自動車を停止させる非常停止装置とを備えたことを特徴とする。

また、第５の発明の自動車用ハンドルを利用した自動車用安全装置は、第４の発明において、前記圧力センサーからの出力に基づく前記非常停止装置の作動レベルを複数段階に調整する調整手段が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、運転者や同乗者が操作し易い自動車用ハンドルに着目し、咄嗟の場合に自動車用ハンドルを強く握ることによりハンドルリムを圧縮して圧力センサーから非常停止用の信号を発生させ、いつでも確実に、且つ速やかに自動車を緊急停止させることができる。

この発明の一実施形態を示す自動車用ハンドルの平面図である。図１の矢印Ａ−Ａからみた自動車用ハンドルの部分断面図である。同じく図２の要部を拡大して示す部分断面図である。自動車用ハンドルを利用した自動車用安全装置の電気回路図である。

以下、本発明の実施形態について、図１乃至図４に基づいて説明する。図１乃至図３において、１は自動車用ハンドルであり、この自動車用ハンドル１はステアリングシャフト８に連結される中央のハブ部７と、このハブ部７にハンドルスポーク３を介して連結されて支持される環状のハンドルリム２とを備えている。

前記ハンドルリム２は水平方向に上下に二分割された上側リム２Ａ及び下側リム２Ｂからなり、上側リム２Ａはハンドルスポーク３と一体成形され、固定側リムとしている。また、前記下側リム２Ｂはハンドルスポーク３と分離され、上側リム２Ａと下側リム２Ｂとの間にウレタン等からなる環状の弾性部材４が配設されて、この弾性部材４の上面が接着剤にて上側リム２Ａに、またこの弾性部材４の下面が接着剤にて下側リム２Ｂに取り付けられている。

このため、ハンドルリム２を運転者又は同乗者が強く握ると、弾性部材４は圧縮されて下側リム２Ｂが上方へと移動することになり、この下側リム２Ｂを可動リムとしている。また、下側リム２Ｂとハンドルスポーク３との間に振れ止め部材５を配設して、この振れ止め部材５を上面と内側面とを接着剤を介してハンドルスポーク３に固定し、下側リム２Ｂのふらつきを防止している。

また、弾性部材４には環状の圧力センサー６が組み込まれており、即ち外側の環状の弾性部材４と内側の環状の弾性部材４との間に環状の圧力センサー６が配設される。この圧力センサー６はカーボンを含有させた導電性で弾性を有する合成樹脂、若しくはカーボンを含有させた導電性ゴム等からなる弾性のある導電体６Ｂと、その上下に配置された固定電極６Ａ及び可動電極６Ｃとで構成されている。

従って、ハンドルリム２を運転者又は同乗者が強く握ると、弾性部材４とともに圧力センサー６の導電体６Ｂが圧縮され、導電体６Ｂの電気抵抗が小さくなるため、ハンドルリム２に加わる圧力に応じた電気信号を固定電極６Ａ及び可動電極６Ｃを介して取り出せるようにしている。

図４は上述したような自動車用ハンドルを利用した自動車用安全装置であり、この自動車用安全装置は抵抗Ｒ１乃至Ｒ５及び圧力センサー６からなるブリッジ回路９と、このブリッジ回路９の基準点Ｘと比較点Ｙの電圧を比較するコンパレータ１０と、帰還抵抗ＲＦと、コンパレータ１０のハイレベルの出力によって非常停止信号を発するブレーキ回路１１と、このブレーキ回路１１の非常停止信号によりブレーキ装置を作動させるブレーキ駆動源１２と、前記ブリッジ回路７の基準点Ｘの電圧を調整する調整スイッチ（調整手段）１３とからなり、コンパレータ１０とブレーキ回路１１とブレーキ駆動源１２とで非常停止装置を構成している。

自動車の室内（例えば、ダッシュボード等の適当な場所）に設けられた前記調整スイッチ１３が運転者により弱側端子Ｓ１に切り替わっている場合には、電源電圧を１２Ｖ，抵抗Ｒ１乃至Ｒ５の抵抗値をそれぞれ２０ＫΩ、６．８ＫΩ、３．３ＫΩ、１０ＫΩ、１０ＫΩとし、帰還抵抗ＲＦの抵抗値を無視するものとして、基準点Ｘの電圧を計算すると、（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）÷（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）×１２Ｖとなり、各抵抗値を入れて計算すると、（２０＋６．８＋３．３）÷（２０＋６．８＋３．３＋１０）×１２Ｖで、９．０Ｖとなる。このとき、ハンドルリム２を運転者又は同乗者が強く握ると、弾性部材４とともに圧力センサー６の導電体６Ｂが圧縮され、導電体６Ｂの電気抵抗が小さくなって、圧力センサー６の導電体６Ｂの抵抗値が抵抗Ｒ１乃至抵抗Ｒ３の抵抗値の合計の３０．１ＫΩ以下になると、コンパレータ１０はハイレベル出力を発し、ブレーキ回路１１を介してブレーキ駆動源１２を作動させて、非常停止させることとなる。

また、調整スイッチ１３が中側端子Ｓ２に切り替わっている場合には、基準点Ｘの電圧は、（Ｒ２＋Ｒ３）÷（Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）×１２Ｖとなり、各抵抗値を入れて計算すると、（６．８＋３．３）÷（６．８＋３．３＋１０）×１２Ｖで、６．０Ｖとなる。このとき、ハンドルリム２を運転者又は同乗者が強く握ると、弾性部材４とともに圧力センサー６の導電体６Ｂが圧縮され、導電体６Ｂの電気抵抗が小さくなって、圧力センサー６の導電体６Ｂの抵抗値が抵抗Ｒ２及び抵抗Ｒ３の抵抗値の合計の１０．１ＫΩ以下になると、コンパレータ１０はハイレベル出力を発し、ブレーキ回路１１を介してブレーキ駆動源１２を作動させて、非常停止させることとなる。

さらにまた、調整スイッチ１３が強側端子Ｓ３に切り替わっている場合には、基準点Ｘの電圧は、Ｒ３÷（Ｒ３＋Ｒ４）×１２Ｖとなり、各抵抗値を入れて計算すると、３．３÷（３．３＋１０）×１２Ｖで、３．０Ｖとなる。このとき、ハンドルリム２を運転者又は同乗者が強く握ると、弾性部材４とともに圧力センサー６の導電体６Ｂが圧縮され、導電体６Ｂの電気抵抗が小さくなって、圧力センサー６の導電体６Ｂの抵抗値が抵抗Ｒ３の３．３ＫΩ以下になると、コンパレータ１０はハイレベル出力を発し、ブレーキ回路１１を介してブレーキ駆動源１２を作動させて、非常停止させることとなる。

すなわち、調整スイッチ１３が弱側端子Ｓ１に切り替わっている場合にはハンドルリム２に比較的小さな圧力がかかることでブレーキが作動し、調整スイッチ１３が強側端子Ｓ３に切り替わっている場合にはハンドルリム２に比較的大きな圧力がかかることでブレーキが作動し、調整スイッチ１３が中側端子Ｓ２に切り替わっている場合には、その中間となるため、調整スイッチ１３を予め運転者や同乗者に合わせて適切に設定しておくことにより、非常停止が敏感に掛りすぎたりしないように、また掛りにくくならないように調整することができる。

本実施形態によれば、運転中は運転者が常に握っている自動車用ハンドル１のハンドルリム２に圧力センサー６を組み込み、咄嗟の場合にハンドルリム２を強く握ってハンドルリム２を圧縮させることにより圧力センサー６からの出力に基づいてコンパレータ１０から非常停止用の信号が発せられ、ブレーキ回路１１によってブレーキ駆動源１２を作動させるようにすると共にブレーキランプを点灯させているので、運転者が危険を認識した時にはハンドルリム２を通常よりも強く握るだけで、いつでも確実に、且つ速やかに自動車を緊急停止させることができる。この場合、前記コンパレータ１０からの非常停止用の信号に基づいて、燃料ポンプをアイドリング状態にし、また電気自動車においてはモーターを停止させるようにしてもよい。

また、同乗者が危険を認識した時には、運転者に代わって同乗者がハンドルリム２を強く握ることによっても自動車を緊急停止することもできる。しかも、運転者や同乗者に合わせて調整スイッチ１３を適度に調整することによって非常停止が敏感に掛りすぎたりしないように、また掛りにくくならないようにすることができる。

この方式による緊急停止では、アクセルペダルからブレーキペダルへ踏みかえる時間が無い分、通常のフットブレーキよりも約０．１秒早く、自動車を緊急停止することができる。これにより時速６０ｋｍの走行時には約１．７ｍ、また時速１００ｋｍの走行時には約２．８ｍ短く自動車を停止させることができ、フットブレーキだけでは事故に至っていたケースでも、事故を回避したり、軽減することが可能になる。

また、ハンドルリム２を上下に２分割し、上側リム２Ａをハンドルスポーク３と一体にして固定側リムとし、上側リム２Ａに弾性部材４を介して下側リム２Ｂを取り付けて下側リム２Ｂを可動側リムとし、ハンドルリム２を強く握ることで弾性部材４を圧縮させて下側リム２Ｂが上側リム２Ａ方向へと移動することになり、圧力センサー６から非常停止のための出力が発せられるようにしているので、自動車用ハンドル１の外観や握ったときの感触を損なうことがなく、しかも、ハンドルリム２の全周にわたって圧力センサー６を配置しているので、ハンドルリム２のどの部分を圧縮させても緊急事態に対処可能である。

前記圧力センサー６は固定電極６Ａと可動電極６Ｃとの間にカーボンを含有させた導電性で弾性を有する合成樹脂、若しくはカーボンを含有させた導電性ゴム等からなる弾性のある導電体６Ｂを挟む構造としたので、通常運転時は緊急停止がかかる心配がなく、咄嗟の場合に危険を認識してハンドルリム２を強く握った時にのみ圧力センサー６から非常停止のための出力を発することができ、信頼性の高いものとなっている。また、ハンドルリム２に加わる圧力を電気抵抗に変換して電気信号として取り出すようにしているので、静電容量を変化させるもののようなものに比べ、人体への電磁波の影響も少なくできる。

また、フットブレーキとは別にハンドルリム２を圧縮させて自動車を緊急停止させるものであるから、アクセルペダルとブレーキペダルの踏み違いや不具合、制御システムの異常等があった場合にも自動車を緊急停止させ、人為的や機械的な事故を回避することができる。

以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

例えば、上述した実施態様では、ハンドルリム２の上側リム２Ａをハンドルスポーク３と一体として固定側リムとしたが、下側リム２Ｂをハンドルスポーク３と一体として固定側リムとし、上側リム２Ａを可動側リムとしても良い。

また、圧力センサー６をハンドルリム２の上側リム２Ａと下側リム２Ｂとで挟持するようにしたが、ハンドルリム２の外周部に圧力センサーを巻き付け、さらにその外側をハンドルカバーで覆うようにしても良い。

また、ウレタン等の弾性部材４に圧力センサー６を組み込むようにしたが、上述した実施態様のように、圧力センサー６の導電体６Ｂが導電性合成樹脂又は導電性ゴムからなるものでは、導電体６Ｂが弾性部材を兼ねることができるので、弾性部材を省略してもよい。

また、圧力センサー６をハンドルリム２の全周にわたって配置したが、導電体を小さく分割して弾性部材中に多数配置し、ハンドルリム２のいずれかの個所を強く握った時にいずれかの導電体が上下の電極に接触して非常停止用の信号を発するようにしても良い。

さらにまた、圧力センサー６は導電体６Ｂの上下に電極を配置する代わりに、上下どちらか一方に電極を平行配置しても良く、圧力に応じて電気抵抗を変化するものではなく静電容量を変化するものであっても良い。

さらにまた、導電体６Ｂは配置せず、固定電極６Ａと可動電極６Ｃが直接接触したときに、非常停止用の信号を発するようにしても良い。

１自動車用ハンドル
２ハンドルリム
２Ａ上側リム（固定側リム）
２Ｂ下側リム（可動側リム）
３ハンドルスポーク
４弾性部材
６圧力センサー
１０コンパレータ（非常停止装置）
１１ブレーキ回路（非常停止装置）
１２ブレーキ駆動源（非常停止装置）
１３調整スイッチ（調整手段）

Claims

中央のハブ部と、このハブ部にスポークを介して連結されて支持されるリムとを備えた自動車用ハンドルにおいて、前記リムを圧縮可能な構造とし、且つその出力が自動車を非常停止させるために使用される圧力センサーを前記リムに設けたことを特徴とする自動車用ハンドル。
中央のハブ部と、このハブ部にスポークを介して連結されて支持されるリムとを備えた自動車用ハンドルにおいて、前記リムが上下に２分割され、上側リムと下側リムとの間に弾性部材とその出力が自動車を非常停止させるために使用される圧力センサーとを設けたことを特徴とする自動車用ハンドル。
前記上側リム又は前記下側リムのいずれか一方のリムを前記スポークと一体として固定側リムとし、この固定側リムに弾性部材を介して他方のリムを取り付けることにより他方のリムを可動側リムとしたことを特徴とする請求項２に記載の自動車用ハンドル。
中央のハブ部と、このハブ部にスポークを介して連結されて支持されるリムとを備え、前記リムを圧縮可能な構造とし、且つ前記リムにその出力が自動車を非常停止させるために使用される圧力センサーが設けられた自動車用ハンドルと、この自動車用ハンドルの前記圧力センサーからの出力に基づいて自動車を停止させる非常停止装置とを備えたことを特徴とする自動車用ハンドルを利用した自動車用安全装置。
前記圧力センサーからの出力に基づく前記非常停止装置の作動レベルを複数段階に調整する調整手段が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の自動車用ハンドルを利用した自動車用安全装置。