JP4561334B2 - ステアリングホイールの操作装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車載装置を操作するための操作装置に関し、特に、該操作装置をステアリングホイールのパッド部に設ける場合の構造の技術分野に属する。
従来より、一般に、乗員による車載装置の操作性を考慮して、該車載装置の操作部をステアリングホイールに設けたものが知られている。このようなものとして、例えば、特許文献1に示すようにステアリングホイールのリング部に操作部を設けたものや、特許文献2に示すようにパッド部にタッチパネル等を設けたものなどが知られている。
詳しくは、前記特許文献1に開示されている操作部は、リング部の運転者側で該運転者の触れやすい位置に設けられたもので、該運転者の右手に対応する部分には、選択操作を行うことができるようにクリックボール機構を備えたスイッチが、左手に対応する部分には、決定操作を行うための押しボタンスイッチが、それぞれ設けられている。これにより、例えばナビゲーション装置などにおける機能選択等の各種操作を、運転者がステアリングホイールを把持した状態で行えるようになっている。
また、前記特許文献2に開示されているステアリングホイールは、車両衝突時にパッド部の中央以外の部分が展開して、エアバッグクッションが乗員側にドーナツ状に膨張展開する、いわゆるドーナツ型エアバッグを備えたもので、該エアバッグクッションの膨張展開時でも展開しない固定部には、車載装置を操作するための操作部としてのタッチパネルが設けられている。このタッチパネルを乗員が操作することによって、車載装置の各種操作を行えるようになっている。
特開2001−296134号公報 米国特許出願公開第2002/135163号明細書
ところで、前記特許文献1のように、ステアリングホイールのリング部に操作部を設けようとすると、設置スペースの少ないリング部に操作部を設けるのは構造上、難しく、仮にリング部に操作部を設けることができたとしても、操作部分が極めて小型になるため、ステアリングホイールの運転者の利き手ではない側に操作部が設けられると、利き手ではない手で操作しなければならず、よって、細かい操作が困難となり、操作性の良い構成であるとは言えない。
また、前記特許文献2のように、ステアリングホイールの固定部に液晶パネルを設けた場合、該液晶パネルを常に見ながら操作を行う必要があり、運転者が運転席に着座した状態で該運転者の視線の下方に位置する前記固定部を見ることになるため、前記液晶パネルの操作中は車外環境を認識し難くなるという問題が生じる。
なお、操作部を、上述のように制約の多いステアリングホイールではなく、インストルメントパネルやセンターコンソール部に設けることも考えられるが、その場合には、操作部を運転席に対して左右のどちらか一方に設けることになるため、利き手に関係なく運転者が細かい選択操作を行えるようにしようとすると、操作部を大型化する必要があり、該操作部によって車室内のデザインが制約を受けるという問題が生じる。
本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車載装置のための操作部が設けられたステアリングホイールの操作装置において、該操作部の構成に工夫を凝らして、運転者の車外環境に対する視認性を阻害することなく、操作部の操作性を向上することにある。
前記目的を達成するために、本発明に係るステアリングホイールの操作装置では、表示画面を車両前方の視認性を損ない難いインストルメントパネルの周辺に表示する一方、操作部を操作性の良いパッド部の車幅方向略中央に設けた。
すなわち、請求項1の発明では、車両の乗員が把持する外周側のリング部と、該リング部の略中心に位置付けられ、該リング部とスポーク部を介して接続されるパッド部とを備え、このパッド部内に、リング状に収納されたエアバッグクッションを車両衝突時に乗員側に膨張展開させるエアバッグ装置が配設されたステアリングホイールの操作装置を前提とする。
そして、前記パッド部は、その乗員側をカバーによって覆われており、該パッド部の中央部分に位置し、エアバッグクッションの膨張展開時でもカバーの展開されない固定部と、該固定部の周囲に設けられて、前記エアバッグクッションの膨張展開時に展開される展開部とを備え、前記固定部には、インストルメントパネルに設けられた画面表示装置の画面上で車載装置の操作を行うための操作部が、前記パッド部の車幅方向の略中央位置に設けられ、前記パッド部の上端部には、乗員が操作部を操作する際に、該パッド部上で支承される乗員の手を位置決めするための突出部が形成されているものとする。
この構成により、インストルメントパネルに車載装置の操作情報等を表示するための画面表示装置を設け、これとは別に、車両衝突時にドーナツ状に膨張展開するエアバッグクッションを備えたステアリングホイールのパッド部の固定部に車載装置の操作部を設けることで、運転者が運転席に着座したときに視線を車両前方から大きく移動させることなく、ステアリングホイールのパッド部という操作性の良い位置に設けられた操作部を操作することができるため、運転者の車外環境に対する視認性が阻害されるのを防止できるとともに、操作部の操作性を向上することができる。
また、前記操作部は、パッド部の車幅方向の略中央に設けられるため、運転者の利き手が左右どちらであっても、利き手による操作部の操作が可能になり、操作性を向上することができる。しかも、このように、運転者は操作部を利き手で操作できるため、利き手で操作されない場合も考慮して細かい選択操作ができるように操作部を大型化する必要がなくなり、デザインの自由度を拡げることができる。
また、乗員が操作部を操作する際には、パッド部上端の突出部によって該乗員の手の車幅方向の位置が常に同じ位置に決まるため、パッド部上の操作部の位置を目で見て確認する必要がなくなり、操作性を向上することができる。しかも、上述のように操作部を操作する際には、乗員の手がパッド部上で支承されるため、安定した姿勢で操作部の操作を行うことができる。
上述の構成において、前記操作部の操作に応じて画面表示装置の画面上の選択表示を当該画面上で全方向に移動可能な画面表示手段が設けられているのが好ましい(請求項2の発明)。これにより、例えば画面上で斜め方向へポインタ等を移動させることができるようになるため、選択操作時の操作時間を短縮することができ、操作性を向上することができる。
さらに、画面表示装置は、フロントガラスの内面に反射させて画面を表示するヘッドアップディスプレイであるのが好ましい(請求項の発明)。このように、表示画面を前方視認性の良いヘッドアップディスプレイにすることで、運転者が運転席に着座した場合、その視線を前方から殆ど動かすことなく、車載装置の操作を行うことが可能になり、運転者の車外環境に対する視認性を確保しつつ操作性を向上することができる。
そして、前記操作装置は、ステアリングホイールが操舵されて回転した状態において、乗員による操作部の操作方向と画面表示装置の画面上での操作方向とが略同一になるように、前記ステアリングホイールの舵角に応じて前記操作部からの出力信号を補正する操作制御手段を備えているものであってもよい(請求項の発明)。これにより、ステアリングホイールが操舵されて回転した状態であっても、表示画面上でのポインタ等の移動方向は、乗員による操作部の操作方向と略同一になるので、操作部の操作方向と表示画面上でのポインタ等の移動方向とのずれによる違和感をなくすことができ、操作性を向上することができる
以上より、本発明に係るステアリングホイールの操作装置によれば、視認性の良いインストルメントパネル周辺に表示画面を設ける一方、操作性の良いパッド部の固定部に操作部を設けたため、運転者の車外環境に対する視認性を阻害することなく、操作部の操作性を向上することができる。しかも、前記操作部は、ステアリングホイールの車幅方向の略中央に配置されるため、運転者の利き手が左右どちらであっても利き手での操作が可能になり、操作性を向上することができる。さらに、利き手でない方の手によって操作されることを想定して操作部を大型化する必要もなくなることから、デザインの自由度を拡げることもできる。
また、前記操作部を表示画面上で全方向に選択操作可能に構成したり、パッド部に操作者の手を位置決めするための突出部を設けたりすることによって、操作性をさらに向上することができるとともに、前記表示画面をヘッドアップディスプレイにすることで、運転者の車外環境に対する視認性を向上することができる。
さらに、ステアリングホイールが操舵されて回転した状態でも、操作部の操作方向と表示画面上のポインタ等の移動方向とが略同一になるようにすることで、操作性を一層向上することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
(実施形態1)
<全体構成>
図1に、本発明の実施形態1に係るステアリングホイールWが設けられた車室前部の概略構造を示す。この車室前部には、樹脂製のインストルメントパネル1が配設されていて、該インストルメントパネル1の上方にはフロントガラス2が配設されている。
前記インストルメントパネル1の車幅方向の略中央部分には、車両前後方向に延びるようにセンタコンソール部3が設けられていて、該センタコンソール部3の前部に位置する傾斜面部3aには、変速レバーを挿通させるレバーガイド溝3bが形成されているとともに、その車両前方側には、空調装置の設定ダイヤルが配設されている。そして、この設定ダイヤルの上方のインストルメントパネル1には、オーディオ装置の各種操作ボタンや空調風の吹き出し口などが設けられている。さらにその上方には、オーディオ装置やエアコンなどの各種車載装置について動作等の情報を表示したり、ナビゲーション装置の案内画面を表示したりするためのディスプレイ4(画面表示装置)が設けられている。
前記ステアリングホイールWは、乗員M(以下、運転者とも呼ぶ)が把持するための外周側のリング部11と、該リング部11の略中心に配置されたパッド部12と、該リング部11とパッド部12とを連結する4本のスポーク13,13,14,14(スポーク部)とからなり、前記パッド部12の内部には、図3に示すように車両衝突時にエアバッグクッション51を乗員M側に膨張展開させるエアバッグ装置15が設けられている。なお、本実施形態の場合、前記エアバッグクッション51は、後述するように乗員側から見てリング状に膨張展開する、いわゆるドーナツ型エアバッグクッションである。
前記スポーク13,13,14,14は、図2に示すように、パッド部12の上部の左右両端部からそれぞれ車幅方向に延びる左右一対の横スポーク13,13と、該パッド部12の下部の左右両端部からそれぞれ斜め下方に延びる左右一対の斜めスポーク14,14とからなり、前記横スポーク13,13によって、ステアリングホイールWのリング部11とパッド部12との間の空間が上下に区画されるとともに、その下側の空間が、前記斜めスポーク14,14によって、さらに3つの空間に区画されている。これらの空間をステアリングホイールWに設けることによって、図3に示すように、膨張展開したエアバッグクッション51に乗員Mが衝突した際の該エアバッグクッション51の変形の逃げ場となり、乗員Mの受ける衝撃を効果的に軽減できるようになっている。
ここで、前記リング部11及びスポーク13,13,14,14は、例えばウレタン材などからなる合成樹脂製の被覆層によって芯金が被覆されたものであり、前記パッド部12は、ポリプロピレン系等の樹脂からなる乗員側及び車両前方側カバーによって前記エアバッグ装置15や芯金等が覆われたものである。
前記パッド部12は、図2に示すように、乗員側から見て、略逆台形状に形成されたもので、内部にリング状に収納されたエアバッグクッション51が膨張展開する際に、破断溝21cに沿って破断し、ヒンジ部21dを中心として展開される展開部21と、該エアバッグクッション51の膨張展開時でも展開せずにパッド部12に固定される固定部22とからなる。なお、前記展開部21は、固定部22を取り囲むように設けられている。
そして、図4及び図5に示すように、前記パッド部12の内部のうち、前記展開部21に対応する部分には、エアバッグクッション51の収納される収納室25が形成されている一方、固定部22に対応する部分には、エアバッグクッション51内にガスを供給するための略円筒状のインフレータ52が配設されている。すなわち、前記エアバッグクッション収納室25は、乗員側から見て、インフレータ52を囲むようなリング状の空間であり、前記エアバッグクッション51は該収納室25内にリング状のまま折り畳まれた状態で収納されている。なお、このエアバッグクッション51とインフレータ52とによってエアバッグ装置15が構成される。
前記エアバッグクッション51は、袋状に形成されていて、車両前方側に位置する開口縁部がパッド部12に固定される(図示省略)一方、底部51aの中央部分は前記パッド部12の固定部22と後述する支持ブラケット27との間に挟持されている。これにより、エアバッグクッション51は、前記インフレータ52の乗員側を覆うように配設されるとともに、底部51aの中央部分が固定され、内部にガスが供給されると、乗員側から見て略ドーナツ状に展開するようになっている。
前記インフレータ52は、ケース52aの内部にガスを発生させるためのガス発生剤(図示省略)が封入されたもので、該ガス発生剤に着火することによってガスを発生させて、そのガスを前記エアバッグクッション51に供給するように構成されている。すなわち、前記ケース52aの側面には、前記ガス発生剤によって発生したガスを排出するための複数のガス噴き出し口52b,52b,…が設けられており、上述のとおり、前記エアバッグクッション51はインフレータ52を覆うように配設されているため、前記ガス噴き出し口52b,52b,…から排出されたガスはエアバッグクッション51内に確実に供給されるようになっている。
また、前記固定部22では、図4及び図5に示すように、すり鉢状の支持部材23が、乗員側に向かって開口するように配設されていて、前記支持部材23の周縁部で、前記展開部21と係合するように構成されている。具体的には、前記展開部21には、その略中央に前記支持部材23を配置できる程度の大きさの貫通孔が形成されており、前記支持部材23の周縁部は、前記貫通孔の周縁部分に車両前方へクランク状に屈曲するように形成された屈曲部21aと係合するようになっている。
前記固定部22の支持部材23は、前記インフレータ52の乗員側を覆うように配設された断面略コの字状の支持ブラケット27の天板部27aにボルト締結されている。この支持ブラケット27は、特に図示しないが、その開口側端部がパッド部12に固定されたリテーナ(図示省略)に連結固定されていて、その連結部分には、袋状の前記エアバッグクッション51の開口端側が挟持されている。これにより、前記固定部22は支持ブラケット27を介してパッド部12に固定されるとともに、前記エアバッグクッション51の内側部分もパッド部12に固定され、該エアバッグクッション51の膨張展開時には固定部22が展開されないようになっている。
上述のような構成により、車両衝突の際に、インフレータ52からエアバッグクッション51の内部にガスが供給されて該エアバッグクッション51が膨張すると、前記パッド部12の展開部21のみが破れて展開し、エアバッグクッション51が乗員側に膨張展開する。このとき、前記パッド部12の固定部22は、該パッド部12に固定されているため、展開せず、また、エアバッグクッション51もその内側部分が固定されているため、乗員側から見て略リング状に膨張展開する。
また、前記固定部22には、図2に示すように、支持部材23の乗員側に、ホーン(警告音)を鳴らすためのホーンスイッチ30と、オーディオやナビゲーション装置等の車載装置を操作するための後述する操作スイッチ41(操作部)と、例えばELや液晶によって構成され、警告等を表示するための表示部42と、音声案内等を出力するためのスピーカー43と、乗員の音声を認識するためのマイク44とが配設されている。なお、前記操作スイッチ41、表示部42、スピーカー43及びマイク44は、前記固定部22の支持部材23の乗員側から見て上側に形成された収納スペース内に設けられていて、該収納スペースは、前記ホーンスイッチ30の配設されるスペースとは区画されている。
このように、パッド部12の略中央に位置する固定部22に各種スイッチを設けることで、運転者の利き手に関係なく容易に操作できようになり、操作性を向上することができる。
また、上述の操作スイッチ41の操作性をさらに向上するために、図2に示すように、乗員側から見て前記固定部22上方(パッド部12の車幅方向略中央)のパッド部12の上端部には、前記展開部21の一部が盛り上がった、前後方向に長い突出部21bが形成されている。このような突出部21bを設けることで、乗員がパッド部12上に掌を置いて親指以外の4本の指を該パッド部12上端に掛けた状態(図2に2点鎖線で示した状態)では、該乗員の親指が前記操作スイッチ41に位置付けられるため、操作する際に乗員がスイッチの位置を目で見て確認する必要がない。なお、前記突出部21bは、図2に示すようなパッド部12の車幅方向略中央に設けたものに限らず、例えば乗員の手がパッド部12の上端部に掛けられた状態でその手の位置よりも車幅方向外側に設けたり、指の形状に沿うような凹凸形状にするなど、乗員の親指が操作スイッチ41に位置付けられるように設けられていればよい。
前記ホーンスイッチ30は、図4及び図5に示すように、スイッチカバー31が前記支持部材23に対してばね部材32を介して弾性連結されたもので、該スイッチカバー31は車両前後方向に相対移動可能となっている。このように、前記スイッチカバー31を相対移動可能に構成することで、該スイッチカバー31が車両前方(図5中の白抜き矢印方向)に向かって押圧された場合、該スイッチカバー31側に設けられた接点33と支持部材23側に設けられた接点34(図4参照)とが接することによってホーン(警告音)が鳴るようになっている。
具体的には、すり鉢状の前記支持部材23の内側には、有底円筒状のガイド部材35が乗員側に向かって開口するように設けられている一方、前記スイッチカバー31の車両前方側には、前記ガイド部材35の内部を摺動可能なように車両前方に向かって突出する突出部31aが一体形成されている。また、前記ガイド部材35の外周側には、前記スイッチカバー31を支持部材23に対して弾性支持するためのばね部材32が配設されていて、前記スイッチカバー31の車両前方側及びそれに対応する前記ガイド部材35の乗員側には、それぞれ接点33,34が設けられている。この構成により、前記スイッチカバー31が車両前方に向かって押圧されると、該スイッチカバー31はばね部材32の弾性復元力に抗して移動し、前記接点33,34の接触によりホーン回路(図示省略)が閉成されて、図示しないスピーカから車外に対してホーンが鳴るようになっている。一方、前記スイッチカバー31への押圧力がなくなると、前記ばね部材32の弾性復元力によって該スイッチカバー31は初期位置まで戻るように構成されている。
<照明装置>
前記スイッチカバー31の乗員側には、透明なアクリル板61(クリア板)及びLED62(発光体)からなる照明装置60(照明手段)が設けられていて、装飾効果を高めるとともに、夜間等の暗闇でもホーンスイッチ30の視認性を向上する役割を果たしている。以下で、前記照明装置60の構成及び作動について、図4及び図5に基づいて詳しく説明する。
前記ホーンスイッチ30のスイッチカバー31の乗員側には、該スイッチカバー31の基部31bを覆うように透明なアクリル板61が配設されていて、該アクリル板61の乗員側の面上には、メーカーのエンブレム等を象るように遮光性の塗料が塗布されてマスク部63が構成されている。すなわち、図2に示すように、塗料の塗布されていない部分では、前記アクリル板61の表面が乗員側に露出していて、その露出部分によってメーカーのエンブレム等が現れるようになっている。一方、前記スイッチカバー31の基部31bの乗員側の面、すなわちアクリル板61と接する面には、白色若しくは銀色などの明るい色の塗料が塗布されていて光を乗員側に反射する反射部64が構成されている。なお、この反射部64は、前記アクリル板61の車両前方側の面に形成されていてもよい。
そして、前記アクリル板61の内部には、発光体としてのLED62が配設されており、このLED62は配線を介して電力供給されるとともに、車両に搭載された制御装置(図示省略)によって点灯若しくは消灯の制御が行われるようになっている。なお、前記LED62は、車幅灯や前照灯などと連動して点灯させるようにしてもよいし、ルームランプの点灯などと連動させて点灯させるようにしてもよい。
前記LED62が制御装置からの信号に応じて点灯すると、前記アクリル板61の内部で前記LED62からの光が反射して、前記塗料の塗布されていない部分、すなわちエンブレム部分から乗員側に光が洩れて、該エンブレム部分が光って見えるようになっている。なお、前記LED62は、間接照明となるように、すなわち乗員の視界に反射部64を介さずに直接、光が届かないように、前記塗料の塗布されている部分の車両前方側に配設するのが好ましく、エンブレム部分全体が光るように複数箇所(本実施形態の場合では図2に示すように5箇所)設けるのが好ましい。
すなわち、前記照明装置60は、パッド部12の固定部22に設けられたスイッチカバー31の基部31bの乗員側を覆うように設けられた例えばアクリル板などの透明板61と、該透明板61の表面の一部を覆うように例えば塗料などを塗布したマスク部63と、前記透明板61において、マスク部63によって覆われた部分からマスク部63で覆われていない部分に光を拡散させるLEDなどの発光体62とによって構成される。
また、前記LED62に電力を供給するためのコード62aは、図4及び図5に示すように、前記固定部22内を車両前方に向かって延びるように配設される。すなわち、前記すり鉢状の支持部材23の底部まで延びたコード62aは、該支持部材23及び支持ブラケット27の貫通孔を挿通した後、該支持ブラケット27の天板部27aの車両前方側の面(図において下側の面)に沿うように配設され、該支持ブラケット27の側板部27bに設けられた貫通孔を挿通して、該側板部27bに沿って車両前方側へ延びるように配設される。そして、前記コード62aは、パッド部12の車両前方側に連結されるステアリングシャフト(図示省略)の内部を通って制御装置まで延びている。このように、前記固定部22内にコード62aを配線することで、展開部21にはコード62aが配線されないため、該展開部21でエアバッグクッション51の膨張展開が阻害されるのを防止することができる。なお、その他のLEDや操作スイッチ41等のコードも、前記支持部材23の貫通孔付近で一本に撚られて、上述のような経路で制御装置まで配線されるのが好ましい。
また、前記照明装置60は、前記制御手段によって、車両走行時に前記照明装置60から運転者の目に届く光量がインパネの計器盤を照らす計器板照明装置(計器盤照明手段)から運転者の目に届く光量よりも小さくなるように設定されている。これにより、パッド部12に設けられた照明装置60から運転者に届く光が、走行中に運転者の車両前方の視認性を阻害するのを防止することができ、安全性を確保することができる。
なお、前記照明装置60は、制御装置によって、緊急時(衝突予知時や自動ブレーキ時、車両の異常検出時等)には、平常時と異なる照明動作を行うように構成されていてもよい。すなわち、緊急時には、照明の光量を増大させたり、点滅させたりするなどの動作を行うことで、運転者に緊急度の高い状態であることを報知する報知手段としての役割を果たすようにしてもよい。これにより、運転者に対してより近い位置で報知することが可能となり、安全性の向上を図ることができる。
以上の構成により、ステアリングホイールWのパッド部12において、エアバッグクッション51の膨張展開時でも展開されない固定部22に、ホーンスイッチ30を設けて、該ホーンスイッチ30のための照明も設けるようにしたので、該ホーンスイッチ30の視認性を向上することができ、緊急性の高い場合でも確実にホーンスイッチ30の操作を行うことができる。しかも、エアバッグクッション51の収納されていない固定部22にホーンスイッチ30を設けることで、エアバッグクッション51が乗員の押圧操作を阻害することなく、応答性良くホーンを鳴らすことができる。
また、前記ホーンスイッチ30のための照明は、エンブレム部分が間接照明によって光るものであるため、直接照明ほど光量は大きくなく、運転者の前方の視認性を阻害しないため、走行中の安全性を確保できるとともに、高級感のある装飾効果も得ることができる。
<操作スイッチの操作に応じた画面表示制御>
前記固定部22において乗員側から見て前記ホーンスイッチ30の上方に設けられる操作スイッチ41の構造及び作動について以下で詳細に説明する。前記操作スイッチ41は、例えばオーディオ機器やナビゲーション装置などの車載装置を操作するためのスティックタイプの操作スイッチであり、図4及び図5に示すように、断面略ハット状の円筒部41aと、その下部に設けられた軸部41bと、その先端に設けられた球状部41cとからなる。
また、前記操作スイッチ41は、円筒部41aが固定部22から乗員側に向かって突出するとともに、前記軸部41b及び球状部41cが固定部22の内方に位置するように配設されていて、乗員側から見て全方向に傾倒可能に構成されている。そして、乗員が前記円筒部41aを任意の方向に傾倒させた場合、その動きが軸部41bを介して球状部41cに伝達され、該球状部41cの動きが検出部(図示省略)によって検出されるようになっている。なお、前記操作スイッチ41は、車両前方(軸方向)にも移動可能に構成されていて、後述するように、車両前方に向かって押圧された場合にもスイッチとして機能する。
そして、上述のようにして検出された信号は、後述する画像制御装置90によってディスプレイ4の表示画面4a上に乗員の操作として表示されるとともに、図示しない制御装置にも出力されるようになっている。この制御装置では、前記出力信号や前記ディスプレイ4の表示画面4a上に表示されている画面情報等に基づいて各種車載装置の制御を行うように構成されている。
なお、前記操作スイッチ41は、スティックタイプのスイッチに限らず、図11に示すような平面状のパッド表面を指で触って操作するトラックパッド41’であってもよいし、ボール状の部材を所定の方向に回転させて操作するトラックボールであってもよい。また、本実施形態では、図1や図11に示すように、前記操作スイッチ41を運転者から見てホーンスイッチ30の上側に設けているが、これに限らず、ホーンスイッチ30の下側に設けるようにしてもよい。
前記画像制御装置90は、上述のような操作スイッチ41の動きをディスプレイ4の表示画面4a上に表示させるものであり、図10に示すように、前記操作スイッチ41からの出力信号に応じてディスプレイ4の表示画面4aに表示される画像を制御する画像制御部91(画面表示手段、操作制御手段)に、パーキングブレーキ及びブレーキの作動をそれぞれ検出するセンサ92,93、操作スイッチ41、舵角センサ94、車速センサ95及びディスプレイ4が接続されている。この構成により、前記パーキングブレーキ及びブレーキが作動していない場合、若しくは車速がゼロではない場合には、前記画像制御部91は操作スイッチ41からの信号が入力されても作動せず、ディスプレイ4の表示画面4a上で選択操作できないようになっている。
前記操作スイッチ41を用いてナビゲーション装置やエアコンなどの車載装置を操作する場合に、前記画像制御装置90によってディスプレイ4の表示画面4a上に表示される画像の一例について以下で説明する。
まず、前記操作スイッチ41によって操作する車載装置を選択する。具体的には、図6(b)に示すように、前記ディスプレイ4の表示画面4aに各種車載装置の一覧が表示されるため、前記操作スイッチ41を図6(a)のa方向に操作することで、表示画面4a上のポインタ(本実施形態の場合は矢印)を該a方向と同じA方向に動かして操作を希望する所定の車載装置の項目まで移動させる。ここで、該ポインタの位置する領域は、例えば他の領域とは色が変化したり、同じ色であっても輝度が変化したりして、その領域を選択していることが明確に分かるようになっている。
そして、前記図6(b)において、例えば、ナビゲーション装置という項目の領域内までポインタを移動させた後、前記操作スイッチ41を車両前方に向かって押圧することで、前記ポインタの位置している領域の選択が決定される。なお、前記操作スイッチ41を押圧して選択を決定する際には、音が鳴るように構成されていても良い。このように音を鳴らすことで、選択が確定したことを操作者に認識させることができる。
上述の操作によって、ナビゲーション装置が選択された場合には、例えば図7(b)に示すように、現在地表示、目的地設定及び各種設定の選択画面がディスプレイ4の表示画面4aに表示されるため、前記操作スイッチ41を図7(a)のように操作(b方向)してポインタを移動(B方向)させて、いずれか一つの項目を選択する(本実施形態では各種設定)。その後、前記操作スイッチ41を車両前方に向かって押圧することで、選択決定がなされ、図8(b)に示すような各項目が表示される。
この図8(b)においても、操作スイッチ41を図8(a)のように操作(c方向)して、例えばポインタをガソリンスタンドサーチという項目まで移動(C方向)させて、該項目を選択する。前記操作スイッチ41を全方向に操作可能とすることで、前記図8(b)に示すように、ポインタをディスプレイ4の表示画面4a上の斜め方向などへも自在に移動させることができ、操作性を向上することができる。また、前記操作スイッチ41を、パッド部12において、ステアリングホイールWの車幅方向の略中央に設けることで、運転者が左右どちらの利き手であっても斜め方向への移動など細かい操作をすることができるため、図8(b)に示すように選択項目が多く、項目の表示されている領域が狭い場合でも、確実且つ容易に操作を行うことができる。
このように前記操作スイッチ41によって、例えば、ナビゲーション装置でガソリンスタンドの検索を行うという選択動作を行うことにより、図9に示すように、表示画面4aの地図データ上にガソリンスタンドの位置が重畳表示される。なお、このようにディスプレイ4の表示画面4aに地図データが表示された状態で、前記操作スイッチ41によってポインタを画面左上に動かして現在地表示の項目を選択すると、図9に点線で示す現在地周辺について、拡大図が表示されるようになっている。
なお、本実施形態では、前記操作スイッチ41を操作することによってディスプレイ4の画面上をポインタが動くように構成されているが、この限りではなく、ポインタを設けずに、領域内の色や輝度の変化のみによって選択領域を表示するようにしてもよい。
ここで、前記ディスプレイ4の表示画面4a上でのポインタの移動方向は、ステアリングホイールWが操舵されて回転した状態であっても、前記操作スイッチ41の操作方向と略同一になるように構成されているのが好ましい。
すなわち、前記ステアリングホイールWが操舵されて回転している状態では、当然のことながら、操作スイッチ41も回転した状態であるため、その状態でも運転者の意図する操作方向と同じ方向にポインタが移動するように、前記画像制御部91によって、操作スイッチ41からの出力信号をステアリングホイールWの舵角に応じて補正し、ディスプレイ4の表示画面4aに画像が表示されるようにするのがよい。
以上より、本実施形態によれば、車載装置を操作するための操作装置において、ディスプレイ4を視認性の良いインストルメントパネル1に設けて、操作スイッチ41を運転者にとって操作性の良いステアリングホイールWのパッド部12に設けたことで、該操作スイッチ41を操作する際には、運転者が運転席に着座した状態で、その視線を下方に大きく移動させる必要がなくなり、運転者の車外環境の視認性を阻害することなく、車載装置の操作性を向上することができる。
しかも、前記操作スイッチ41は、ステアリングホイールWの車幅方向の略中央に設けられるため、運転者の利き手が左右どちらであっても操作性を悪化させることはない。特に、本実施形態では、図2に示すように、パッド部12の上部、すなわちステアリングホイールWの略中央に操作スイッチ41を設けたため、ステアリングホイールWが回転した状態であっても、前記操作スイッチ41はステアリングホイールWの略中心に常に位置し、常に利き手による操作が可能となる。さらに、前記操作スイッチ41が利き手で操作されることから、操作性を考慮して該操作スイッチ41を大型化する必要がなくなって、デザインの自由度も拡がるうえに、細かい操作やポインタ等の全方向への移動も可能になり、操作性の向上を図ることができる。
また、前記パッド部12に、操作スイッチ41を操作する際の運転者の手を位置決めするための突出部21bを設けることで、操作スイッチ41を操作する度に該操作スイッチ41の位置を確認する必要がなくなるとともに、運転者の手がパッド部22上に支承され、安定した姿勢で操作スイッチ41の操作を行うことができる。
さらに、前記ステアリングホイールWが操舵されて回転した状態でも、前記操作スイッチ41の操作方向とディスプレイ4の表示画面4a上のポインタの移動方向とを略同一にすることで、運転者による利き手での操作性をさらに向上することができる。
なお、前記ディスプレイ4は、図1に示すように、インストルメントパネル1の車幅方向の略中央に設けられているが、この限りではなく、該インストルメントパネル1の他の位置に設けるようにしてもよいし、図12に示すように、表示装置5aからの画像がフロントガラス2の車室内側の面(内面)に反射して表示されるオーバーヘッドディスプレイ5としてもよい。このように、オーバーヘッドディスプレイ5にすることで、運転者の車両前方の視認性を向上することができるとともに、運転者が運転席に着座した状態で最も視認性の良い位置にある画面を見ながら操作スイッチ41の操作を行うことができ、操作性も向上することができる。
−実施形態1の変形例1−
前記照明装置60は、上述の実施形態1のように、透明なアクリル板61の乗員側の面に遮光性の塗料を塗布して、車両前方側からLED62によって照らすものに限らず、例えば、図13に示すように、アクリル板61の車両前方側の面に複数の溝部61a,61a,…(凹凸部)を設けて、該溝部61a,61a,…の側方から光を当てるようにしてもよい。なお、それ以外の構成は、上述の実施形態1と同様であるため、説明を省略する。
具体的には、ホーンスイッチ30のスイッチカバー31の乗員側に配設されるアクリル板61には、その車両前方側の面に断面略V字状の複数の溝部61a,61a,…が設けられていて、該アクリル板61と前記スイッチカバー31の基部31bとの間に断面略V字状の空間が形成されるようになっている。
また、前記アクリル板61の車両前方側の面のうち、溝部61a,61a,…が形成されていない部分には、黒色等のダーク系の塗料が塗布されて、上述の実施形態と同様のマスク部63が構成される一方、前記スイッチカバー31の基部31bの乗員側の面には、白色や銀色などの明るい色の塗料が塗布されて反射部64が構成され、乗員側から見て、溝部61a,61a,…の形成された部分、すなわちエンブレム部分が浮き上がって見えるようになっている。
そして、光源としてのLED62,62は、アクリル板61を側方から照らすように配設されるため、該アクリル板61の側方から入射される光は、該アクリル板61に形成された前記溝部61a,61a,…で反射し、乗員側からは、該溝部61a,61a,…が立体的に光って見える。
これにより、ホーンスイッチ30の視認性を向上できるとともに、高級感のある装飾効果を得ることもできる。
なお、前記溝部61a,61a,…の表面は、平滑な面ではなくて微細な凹凸処理が施されていてもよい。このように凹凸処理を施すことによって、白色光のLEDであれば該溝部61a,61a,…が乳白色に光り、赤色光のLEDであれば該溝部61a,61a,…は乳白色で且つ赤みがかったように光るため、より高級感のある装飾効果を得ることができる。
−実施形態1の変形例2−
前記照明装置60は、上述の実施形態1の変形例1のように、透明なアクリル板61の車両前方側の面に溝部61a,61a,…を設けて、該アクリル板61の側方からLED62によって光を当てるものに限らず、例えば、図14に示すように、2枚のアクリル板71,72によって構成し、両者の間に断面略V字状の空間を設けて、車両前方側から光を照射するようにしてもよい。なお、それ以外の構成は、上述の実施形態1と同様であるため、説明を省略する。
具体的には、2枚のアクリル板71,72のうち、乗員側のアクリル板71の車両前方側の面に断面略V字状の溝部71a,71a,…が形成され、該アクリル板71の車両前方側の面のうち、溝部71a,71a,…の設けられていない部分に黒色などのダーク系の色の塗料が塗布されてマスク部63が構成される。一方、前記スイッチカバー31の基部31bの乗員側の面には白色や銀色などの明るい色の塗料が塗布されて反射部64が構成される。これにより、乗員側から見て、前記溝部71a,71a,…の形成された部分、すなわち、エンブレム部分が浮き上がって見える。
そして、車両前方側のアクリル板72の内部にLED62を配設して、前記溝部71a,71a,…によって形成される空間に車両前方側から光を当てることで、乗員側から見て、該空間部分のみが立体的に光って見える。
こうすることで、ホーンスイッチ30の視認性を向上することができるとともに、高級感のある装飾効果を得ることができる。
なお、前記溝部71a,71a,…は、乗員側のクリア板71の車両前方側の面ではなく、車両前方側のクリア板72の乗員側の面に設けるようにしてもよいし、前記マスク部63を車両前方側のアクリル板72の乗員側の面に形成したり、前記反射部64を該アクリル板72の車両前方側の面に形成してもよい。
また、上述のように2枚のアクリル板71,72によって構成するのではなく、乗員側のみにアクリル板71を配設して、その車両前方側には空気層としての空間を設け、該空間内にLED62を配設するようにしてもよい。これにより、LED62からの光は空間内を拡散するため、光の拡散性を向上させることができ、より均一で明るい間接照明を得ることができる。
−実施形態1の変形例3−
前記照明装置60は、上述の実施形態1やその変形例1、2のように、乗員側から直接、光源の見えない間接照明のものに限らず、例えば、図15に示すように、直接、エンブレム部分を車両前方側から光らせるように構成されていて、アクリル板にマジックミラーとなるような処理を施すことによって光量を低減するようにしたものであってもよい。なお、それ以外の構成は、上述の実施形態1と同様であるため、説明を省略する。
具体的には、2枚のアクリル板81,82のうち、乗員側のアクリル板81の車両前方側の面には、断面略V字状の複数の溝部81a,81a,…が形成されていて、該溝部81a,81a,…に対応して、車両前方側のアクリル板82の車両前方側にLED62が配設されている。そして、前記車両前方側のアクリル板82の乗員側の面のうち、前記溝部81a,81a,…に対応する部分には、マジックミラーとなるような処理を施したマジックミラー部83を設ける一方、それ以外の部分には黒色などのダーク系の塗料を塗布してマスク部64とする。
このように、前記溝部81a,81a,…に対応する部分をマジックミラーにすることで、乗員側から見ると、前記LED62が点灯していない状態では、該溝部分がエンブレム部分としてマジックミラーの乗員側の色、つまりミラー作用を有することから一般的に銀色に見える一方、前記LED62が点灯している状態では、該LED62からの光量が低減された状態でエンブレム部分が光って見える。そのうえ、前記溝部81a,81a,…によって、乗員側からはエンブレム部分が立体的に見え、しかも、これによりLED62の光が拡散されるため、より高級感のある装飾効果を得ることができる。
なお、本実施形態では、図15に示すように、前記車両前方側のアクリル板82とホーンスイッチ30のスイッチカバー31の基部31bとの間に空間を設けるようにしているが、これに限らず、不透明な樹脂等を充填するようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、車両前方側のアクリル板82の乗員側の面にマスク部64及びマジックミラー部83を形成するようにしているが、この限りではなく、乗員側のアクリル板81の車両前方側の面にマスク部64を形成して、車両前方側のアクリル板82の乗員側の面にマジックミラー部83を形成してもよい。
(実施形態2)
図16は、本発明の実施形態2に係るエアバッグ装置を備えたステアリングホイールW’のパッド部の縦断面を示していて、前記実施形態1とは、ホーンスイッチの構成が異なるだけなので、以下、同一の部分には同一の符号を付し、異なる部分だけを説明する。すなわち、この実施形態2では、パッド部102の固定部122及び展開部121によってホーンスイッチを構成するようになっている。
具体的には、図16に示すように、展開部121の車両前方側は、平板状の部材であるリテーナ28によって覆われていて、その内部にエアバッグクッション51を収納するための収納室25が形成されるようになっている。そして、前記展開部121と固定部122とが、パッド部102内の車両前方側に配設された前記芯金10に対して、ばね部材26cを備えた複数のホーンスイッチ装置26(図16では、1つのホーンスイッチ装置のみを開示)を介して弾性連結されていて、車両前後方向に相対移動可能に構成されている。
このように、パッド部102全体を相対移動可能に構成することで、該パッド部102が車両前方(図中の白抜き矢印方向)に押圧された場合、前記ホーンスイッチ装置26の作動によってホーン(警告音)が鳴るようになっている。以下で該ホーンスイッチ装置26の構造及び作動について説明する。
前記ホーンスイッチ装置26は、下部が芯金10に螺合固定され、乗員側に向かって延びるように配設されたガイド軸26aと、エアバッグクッション収納室25の一部を構成する有底円筒状部材の壁部25aからステアリングホイールWの外方に延設され、前記ガイド軸26aの挿通する板状の延出部26bと、該延出部26bと芯金10との間で前記ガイド軸26aの外周側に配設されたばね部材26cとからなるもので、パッド部102を芯金10に対して弾性支持するように構成されている。
また、前記延出部26bには、ガイド軸26aの挿通する挿通孔周縁にスリーブ接点26dが設けられているとともに、前記ガイド軸26aの芯金10側には、ピン接点26eが設けられている。これにより、パッド部102が車両前方(図中の白抜き矢印方向)に押圧されると、延出部26bはばね部材26cの弾性復元力に抗しながら車両前方側に相対移動して、前記スリーブ接点26dとピン接点26eとが接することでホーン回路(図示省略)が閉成されて、ホーンが鳴るようになっている。一方、パッド部102への押圧力がなくなると、前記ばね部材26cの弾性復元力によって該パッド部102は初期位置まで戻るように構成されている。
そして、上述のような構成のパッド部102において、固定部122の乗員側に、エンブレム等が浮かび上がるような照明装置60や乗員による車載装置の操作を可能とする操作スイッチ41等が設けられている。前記照明装置60及び操作スイッチ41等の構成は上述の実施形態1と同様の構成であるため、詳しい説明は省略する(ただし、本実施形態では、表示部42をパッド部12に設けないか若しくは設けても表示面積が小さい方が好ましい)が、該照明装置60は、固定部122を構成するすり鉢状の支持部材123の乗員側に設けられていて、透明なアクリル板61の内部に配設されたLED62からの光が該アクリル板61内に反射し、乗員側の面のマスク部63の形成されていない部分から乗員側に向かって通過するようになっている。ここで、前記マスク部63は、例えば乗員側から見てエンブレム等を象るように形成されていて、前記LED62はマスク部63の車両前方側に位置付けられて間接照明を構成するようになっている。
また、前記操作スイッチ41は、インストルメントパネル1に設けられたディスプレイ4の表示画面4a上のポインタを全方向に移動させることができるもので、該画面4a上に表示された項目から所定の項目を選択する際には、車両前方に向かって押圧することで、選択が確定するようになっている。そして、このように選択決定する際には、押圧されると音(例えば電子音)が発生するようになっている。
このように、固定部122及び展開部121、すなわちパッド部102全体がホーンスイッチとなるような構成において、該固定部122に照明装置60を設けることで、装飾効果を得ることができるとともに、エアバッグクッション51が収納されておらず、乗員の押圧操作を該エアバッグクッションによって阻害されることなく操作に対して応答性の良い固定部122の視認性を向上することができ、緊急性の高い場合でも、乗員が確実にホーンを鳴らすことが可能になる。なお、前記照明装置60の構成は、上述のように実施形態1の構成に限らず、実施形態1の変形例1〜3のような構成としてもよい。
また、上述のように、固定部122に設けられた操作スイッチ41を車両前方に向かって押圧し、項目選択を確定する際に音を発生させることによって、乗員が必要以上に該操作スイッチ41を押圧して、ホーンが鳴るのを防止することができる。
(その他の実施形態)
本発明の構成は、前記各実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、前記各実施形態では、パッド部12の固定部22に設けられたホーンスイッチ30若しくは固定部122を照らすための照明装置として間接照明を用いているが、この限りではなく、EL等を用いて固定部22(エンブレム部分)を直接、光らせるような照明装置としてもよい。
また、前記実施形態1では、固定部22に設けられたホーンスイッチ30を間接照明で光らせるようにしているが、これに限らず、固定部22に設けられた操作スイッチ41などの他のスイッチを間接照明で光らせるようにしてもよい。さらに、発光体として、LED以外のもの(例えば電球など)を用いるようにしてもよい。
また、前記実施形態1の変形例1、3では、アクリル板の車両前方側の面に溝部を設けているが、これに限らず、突部を設けるようにしてもよいし、乗員側の面に凹凸部を設けるようにしてもよい。なお、この場合でもマスク部63をアクリル板の乗員側若しくは車両前方側のいずれか一方に設ける必要がある。
また、前記各実施形態では、パッド部12,102の固定部22,122及び展開部21,121を別体で形成して、該固定部22,122の周縁部と展開部21,121の貫通孔周縁に設けられた屈曲部21a,121aとを係合させて一体にするとともに、エアバッグクッション51の膨張展開時には、その係合が外れて前記展開部21,121を展開させるようにしているが、この限りではなく、前記固定部22,122と展開部21,121とを一体形成し、両者の間に破断溝を設けるようにしてもよい。
さらに、前記各実施形態では、ステアリングホイールWに4本のスポーク13,13,14,14を設けているが、この限りではなく、スポークを3本にしてもよい。
以上説明したように、本発明におけるステアリングホイールの操作装置は、視認性の良い位置に表示画面を設ける一方、ステアリングホイールの車幅方向の略中央に操作部を設けることで、運転者の車外環境に対する視認性を阻害することなく、操作部の操作性を向上することができるから、例えば、エアバッグクッションがドーナツ状に膨張展開するパッド部の固定部に操作部を設けたものに特に有用である。
本発明の実施形態1に係るステアリングホイールを備えた自動車の車室前部の概略構造を示す斜視図である。 ステアリングホイールの概略構造を示す正面図である。 ステアリングホイールに設けられたエアバッグクッションが展開した状態を示す図である。 ステアリングホイールのパッド部のうち、固定部周辺の内部構造を拡大して示す図2のA−A断面図である。 パッド部の固定部周辺の内部構造を拡大して示す図2のB−B断面図である。 操作スイッチを用いてディスプレイの表示画面上で選択操作を行う場合の一例(操作する車載装置を選択するときの(a)操作スイッチの動き、(b)ディスプレイの表示画面)を示す説明図である。 図6において車載装置を選択した後、操作内容を選択する様子を示す図6相当図である。 図7において選択された操作内容において、より具体的な操作内容を選択する様子を示す図6相当図である。 図8の選択操作の結果、ディスプレイに表示される画面を示す説明図である。 画像制御装置の概略構成を示すブロック図である。 操作スイッチがトラッグパッドの場合の固定部を示す正面図である。 ヘッドアップディスプレイを設けた場合の車室前部の概略構造を示す斜視図である。 ホーンスイッチのスイッチカバーに設けられた照明装置の一例を示す部分拡大断面図である。 ホーンスイッチのスイッチカバーに設けられた照明装置の一例を示す部分拡大断面図である。 ホーンスイッチのスイッチカバーに設けられた照明装置の一例を示す部分拡大断面図である。 本発明の実施形態2に係るステアリングホイールのパッド部の縦断面を示す断面図である。
W、W’ ステアリングホイール
1 インストルメントパネル
2 フロントガラス
4 ディスプレイ(画面表示装置)
4a 表示画面
5 ヘッドアップディスプレイ
11 リング部
12、102 パッド部
13、14 スポーク(スポーク部)
15 エアバッグ装置
21、121 展開部
21b 突出部
22、122 固定部
23、123 支持部材
30 ホーンスイッチ
31 スイッチカバー
41 操作スイッチ(操作部)
51 エアバッグクッション
60 照明装置
61、71、72、81、82 アクリル板
61a、71a、81a 溝部
62 LED
91 画像制御部(画面表示手段、操作制御手段)

Claims (4)

  1. 車両の乗員が把持する外周側のリング部と、該リング部の略中心に位置付けられ、該リング部とスポーク部を介して接続されるパッド部とを備え、このパッド部内に、リング状に収納されたエアバッグクッションを車両衝突時に乗員側に膨張展開させるエアバッグ装置が配設されたステアリングホイールの操作装置であって、
    前記パッド部は、その乗員側をカバーによって覆われており、該パッド部の中央部分に位置し、エアバッグクッションの膨張展開時でもカバーの展開されない固定部と、該固定部の周囲に設けられて、前記エアバッグクッションの膨張展開時に展開される展開部とを備え、
    前記固定部には、インストルメントパネルに設けられた画面表示装置の画面上で車載装置の操作を行うための操作部が、前記パッド部の車幅方向の略中央位置に設けられ
    前記パッド部の上端部には、乗員が操作部を操作する際に、該パッド部上で支承される乗員の手を位置決めするための突出部が形成されていることを特徴とするステアリングホイールの操作装置。
  2. 請求項1において、
    操作部の操作に応じて、画面表示装置の画面上の選択表示を当該画面上で全方向に移動可能な画面表示手段が設けられていることを特徴とするステアリングホイールの操作装置。
  3. 請求項1又は2において、
    画面表示装置は、フロントガラスの内面に反射させて画面を表示するヘッドアップディスプレイであることを特徴とするステアリングホイールの操作装置。
  4. 請求項1〜のいずれか一つにおいて、
    ステアリングホイールが操舵されて回転した状態において、乗員による操作部の操作方向と画面表示装置の画面上での操作方向とが略同一になるように、前記ステアリングホイールの舵角に応じて前記操作部からの出力信号を補正する操作制御手段を備えていることを特徴とするステアリングホイールの操作装置
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