JP6333708B2 - ステアリングホイールおよびアクセルペダルの統合構造を有するコントロールボード - Google Patents

Description

本発明は車両のコントロールボードに関し、より詳細には、コントロールボードがステアリングホイールとアクセルペダルなどの車両走行に必要な機能を制御することができる統合構造を有することにより、さらに便利かつ安全な車両制御構造に関する。

一般的に、車両に装着されるステアリングホイールとは、運転手がタイヤの方向を制御して走行経路を調整するためのものであって、運転手がタイヤの方向を制御しようとするときには、機械式によってステアリングホイールを回さなければならない。

また、車両の速度を調節するためには、運転手が足を利用してアクセルペダルおよびブレーキペダルを制御しなければならず、変速のためには、変速レバーのようなギア調節手段を利用しなければならない。

最近では、車両の安全性と運転手の操作の便宜性を向上させるために、手動式変速装置よりも自動式変速装置が多く利用されており、ステアリングホイールもパワーステアリングホイールを利用することにより、運転手が強い力を入れなくても所望する方向にステアリングホイールを回すことができるような技術が発展している。

しかし、現在のステアリングホイールの構造は、運転手が走行時に常にステアリングホイールを握っていなければならないため、長期間の運転では腕に負担が生じるようになる。

また、アクセルペダルとブレーキペダルを頻繁に操作しなければならないため足首と足に大きな負担がかかり、センタペシアに装着されたヒータ、エアコン、ラジオなどを操作するためには腕を長く伸ばすと同時に前方を注視できなくなり、これによる相当な不便が生じる。

なお、ステアリングホイールの後方に配置されたクラスタは、ステアリングホイールで隠れて見え難くなることが多く、運転席のシート位置を変更した場合にはその程度はさらに高まり、車両の衝突時にエアバッグが開かなくなる場合が多く、これに関しても至急に対策を立てなければならない実情にある。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために案出されたものであって、運転手の腕を支持しながら走行を保つことができるようにし、運転手の疲労度を低減させることができる、ステアリングホイールおよびアクセルペダルの統合構造を有するコントロールボードを提供することを目的とする。

また、本発明は、ステアリングホイールとアクセルペダルを手で操作することで運転手の疲労度を減少させ、車両走行を精密に制御することができる、ステアリングホイールおよびアクセルペダルの統合構造を有するコントロールボードを提供することを他の目的とする。

なお、本発明は、車両の走行および便宜のための各種機能の制御をコントロールボードによって実行できるようにし、走行の便宜性および車両のデザイン性を向上させると同時に、コントロールボードの下端に衝撃吸収部を置くことで運転手の安全を保障することができる、ステアリングホイールおよびアクセルペダルの統合構造を有するコントロールボードを提供することをさらに他の目的とする。

本発明が 解決しようとする技術的課題は、上述した技術的課題に制限されるものではなく、言及されていないさらに他の技術的課題は、本発明の記載から当該分野において通常の知識を有する者によって明確に理解されるであろう。

上述した従来技術の問題点を解決するための本発明によると、車両の運転席の前面に配置されるコントロールボード、前記コントロールボードに上／下方向に移動可能に配置されるアクセルペダル部、前記アクセルペダル部の上部に形成された連結ホールによって回転可能に装着されるステアリングホイール、前記コントロールボードにボタン形式で形成される変速ボタン部と始動ボタン部、および前記コントロールボードの下端に装着される衝撃吸収部を備え、前記コントロールボードは、運転席のダッシュボード（ｄａｓｈｂｏａｒｄ）内に形成されたシリンダロードと連結し、使用時にはポップアップ（ｐｏｐ−ｕｐ）し、使用終了時には原状復旧することを特徴とする、ステアリングホイールおよびアクセルペダルの統合構造を有するコントロールボードを提供する。

本発明において、前記アクセルペダル部は、上端に２つのスプリングによって連結し、力を加えないときには自動でアクセルペダル部が原位置に復帰することが好ましい。

本発明において、前記ステアリングホイールは、前記アクセルペダル部の上部に形成された連結ホールを通じて連結する５つの磁石からなる磁石部、および前記ステアリングホイールの中央位置を保持できるようにするトーションスプリングを備えて構成されることができる。

本発明において、前記ステアリングホイールは、上部面の一側に溝が形成されることが好ましい。

本発明は、前記コントロールボードに回転可能に装着されるワイパ操作部およびヘッドライト操作部をさらに備えることが好ましい。

本発明は、前記コントロールボードにボタン形式で形成される車両機能ボタン部をさらに備えるように構成されることができる。

本発明は、前記コントロールボードにボタン形式で形成され、前記車両機能ボタン部による機能を調節するモード上下操作部をさらに備えることが好ましい。

本発明は、車両の走行に必要なステアリングホイール、アクセルペダル、始動ボタン部、ワイパ操作部、ヘッドライト操作部などをコントロールボードに統合して構成されるようにすることにより、運転手の疲労度を低め、運転の便宜性を向上させる効果がある。

また、本発明は、車両の走行および便宜のための各種機能制御をコントロールボードによって実行することにより、車両利用の便宜性と車両内部のデザイン性を向上させる効果がある。

なお、本発明は、コントロールボードの下端に衝撃吸収部を置くことにより、車両の衝突時にエアバッグが開かない状況でも運転手の体を支えることができ、被害を最小化することができる効果がある。

本発明の一実施形態によるステアリングホイールおよびアクセルペダルの統合構造を有するコントロールボードの正面図である。 本発明の一実施形態によるステアリングホイールおよびアクセルペダルの統合構造を有するコントロールボードの装着側面図である。 本発明の一実施形態によるステアリングホイールおよびアクセルペダルの統合構造を有するコントロールボードのポップアップ例示図である。 本発明の一実施形態によるステアリングホイールおよびアクセルペダル部の構造を示した例示図である。 本発明の一実施形態によるステアリングホイールとアクセルペダル部の結合を示した例示図である。 本発明の一実施形態によるステアリングホイールの作動原理を示した例示図である。 本発明の一実施形態によるアクセルペダル部の作動原理を示した例示図である。 本発明の一実施形態による車両衝突時の衝撃吸収部の役割を示した例示図である。

本明細書および特許請求の範囲で使用されている用語や単語は、通常あるいは辞書での意味に限定されて解釈されてはならず、発明者は自身の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に立脚した上で、本発明の技術的思想に符合する意味および概念として解釈されなければならない。したがって、本明細書に記載されている実施形態と図面に示されている構成は、本発明の最も好ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的思想をすべて代弁するものではないため、本出願時点においてこれらを代替することができる多様な均等物と変形例があり得ることを理解しなければならない。

本明細書で使用されている用語は、特定の実施形態を説明するために使用されるものであり、本発明を制限するためのものではない。本明細書で使用されているように、単数形態は、文脈上において異なる場合を明確に指摘するものでなければ複数の形態を含んでもよい。

コントロールボードがステアリングホイールとアクセルペダルなどの車両走行に必要な機能を制御することができる統合構造を有することにより、さらに便利かつ安全な車両制御構造を有するための本発明は、車両の運転席の前面に配置されるコントロールボード１００、前記コントロールボードに上／下方向に移動可能に配置されるアクセルペダル部２００、前記アクセルペダル部の上部に形成された連結ホール２２０によって回転可能に装着されるステアリングホイール３００、前記コントロールボードにボタン形式で形成される変速ボタン部４００と始動ボタン部５００、および前記コントロールボードの下端に装着される衝撃吸収部６００を備えて構成され、前記コントロールボードは、運転席のダッシュボード（ｄａｓｈｂｏａｒｄ）１１０内に形成されたシリンダロード１３０と連結し、使用時にはポップアップ（ｐｏｐ−ｕｐ）し、使用終了時には原状復旧するという特徴を有する。

図１には、本発明の一実施形態によるステアリングホイールおよびアクセルペダルの統合構造を有するコントロールボードの正面図が示されている。

本発明の前記コントロールボード１００は、車両の走行制御に必要な各種ボタンなどが配置される平面形態の構成であって、車両の運転席の前面に配置されることが好ましく、必要によってはセンタペシアに装着され、使用時にポップアップするように構成されてもよい。

その形態も、車両の生産と利用の便宜性およびデザイン性を考慮した上で多様に形成されてもよく、平面ではなく立体的に構成されてもよい。

前記コントロールボード１００の一側面には、上／下方向に移動が可能なアクセルペダル部２００が配置される。前記アクセルペダル部は、運転席の下部分に配置されて運転手が足を利用して制御することができた従来のアクセルペダルと同じ役割をする構成であって、上方向に移動させると従来のアクセルペダルに力を加える効果が、下方向に移動させると従来のアクセルペダルに加えた力を抜く効果がある。

また、前記アクセルペダル部２００は、上端に２つのスプリング２１０によって連結し、運転手が力を加えない場合には自動でアクセルペダル部が下方向に移動するようになる。したがって、運転手がアクセルペダル部を直接に下方向に移動させてもよいが、加えた力を抜きながら自然に前記アクセルペダル部がスプリングの復元力によって下方向に移動するようにもできる。

一方、前記アクセルペダル部２００の上部には連結ホール２２０が形成され、前記連結ホールによってステアリングホイール３００が回転可能に装着される。同様に、前記ステアリングホイールは、一般的な車両のステアリングホイールと同じ役割をし、これについては後述で詳しく説明する。

また、前記コントロールボード１００の一側面には、ボタン形式で変速ボタン部４００と始動ボタン部５００が形成される。図１を参照すると、アクセルペダル部２００およびステアリングホイール３００の左側に前記変速ボタン部が配置され、右側上部に前記始動ボタン部が配置され、必要によっては他の位置に多様な形態で構成されてもよい。

前記変速ボタン部４００は、車両の走行モード、すなわち、変速を制御するためのものであって、駐車のためのＰ変速ボタン、後進のためのＲ変速ボタン、中立のためのＮ変速ボタン、走行のためのＤ変速ボタンなどの変速ボタンで構成される。

また、前記始動ボタン部５００は、車両の始動をオン（Ｏｎ）／オフ（Ｏｆｆ）させるものであって、ワンタッチで車両の始動を制御できるという長所がある。

なお、本発明の前記コントロールボード１００の下端には衝撃吸収部６００が装着される。前記衝撃吸収部は衝撃吸収素材で形成され、車両の衝突時に運転手の身体が前方に飛び出して傷害を負うことを防ぐようになる。これに関する例示は、図面を参照しながら後述する。

前記コントロールボード１００には、ワイパの駆動を制御するために回転可能に装着されるワイパ操作部７００と、ヘッドライトの駆動を制御するために回転可能に装着されるヘッドライト操作部８００がさらに構成される。

例えば、前記ワイパ操作部７００を時計方向に回転させると車両前面に装着されたワイパが駆動を始めるようになり、前記ワイパ操作部の回転量を増加させるとワイパの駆動が速まるようになる。

同様に、前記ヘッドライト操作部８００を時計方向に回転させると車両のヘッドライトが点くようになり、前記ヘッドライト操作部の回転量と比例してヘッドライトの強度を調節できるようになる。

前記コントロールボード１００の一側面には、ボタン形式で形成される車両機能ボタン部９００がさらに形成され、走行の便宜性を向上させることができる。

前記車両機能ボタン部９００は、ラジオオン／オフボタン、ラジオ周波数／ボリュームボタン、ヒータ／エアコンの強度と方向ボタン、ドライブモード（ＥＣＯ、ＳＰＯＲＴＳなど）選択ボタン、ＤＩＳボタン、ＥＰＢボタンなどで構成されることができ、その他にも、車両走行に必要な必須機能ボタンと運転手の便宜性を向上させることができる多様な機能ボタンが含まれてもよい。

このような車両機能ボタン部９００を選択した後、前記車両機能ボタン部による機能を調節するためのモード上下操作部１０００が前記コントロールボード１００に形成され、選択した特定機能の上／下調節は前記モード上下操作部によってすべて実行されるため、運転手が操作位置を容易に認知できるという特徴がある。

例えば、ラジオの周波数を変更したい場合には、前記車両機能ボタン部９００でラジオ周波数ボタンを押した後、前記モード上下操作部１０００によってラジオの周波数を変更してもよく、ラジオのボリュームを調節したい場合には、前記車両機能ボタン部でラジオボリュームボタンを押した後、前記モード上下操作部によってラジオのボリュームを調節してもよい。

さらに他の例として、ヒータ強度ボタンやエアコン強度ボタンを押した後、前記モード上下操作部を利用してヒータまたはエアコンの強度を制御できることは勿論である。

このようなコントロールボード１００に装着されたり形成されたりする構成は、これを電子的に認識するためのＰＣＢを基盤としており、前記ＰＣＢは、前記コントロールボード内部およびそれぞれの構成下部に配置されることが好ましい。

一方、図２には、本発明の一実施形態によるステアリングホイールおよびアクセルペダルの統合構造を有するコントロールボードの装着側面図が示されており、図３には、本発明の一実施形態によるステアリングホイールおよびアクセルペダルの統合構造を有するコントロールボードのポップアップ例示図が示されており、前記コントロールボード１００がどのような方式によってポップアップされて運転手に提供されるかを示している。

先ず、図２を参照すると、前記コントロールボード１００がクラスタ１４０を隠している状態でダッシュボード１１０に密着して装着されることを確認することができる。また、前記ダッシュボード内部にはシリンダが固定されており、前記シリンダに所属するシリンダロード１３０が前記コントロールボードと連結している。

なお、図３を参照すると、車両に備えられた別途のボタンまたはコントロールボード１００の始動ボタン部５００を押すと前記シリンダロード１３０が前進するようになり、これによってシリンダロードと連結した前記コントロールボードが前進するようになる。

このとき、前記コントロールボード１００に構成されたガイドがダッシュボード１１０側のガイドホールに沿って下降するようになり、ダッシュボード側のガイドホールが終了する地点でコントロールボードガイドがこれに掛かりながら固定される。

ポップアップ時の過程は上述したとおりであり、ポップアップの復帰時にはこれとは反対に、シリンダロード１３０が後進しながらコントロールボード１００を再びダッシュボード１１０と密着させるようになる。

このような過程でポップアップを進めるためには、コントロールボード１００には別途のガイドが形成されなければならず、ダッシュボード１１０には前記ガイドが進行するようにガイドホールが両側に形成されなければならず、シリンダロード１３０の前進と後進が可能なようにダッシュボードに貫通ホールが形成されなければならない。

一方、図４には、本発明の一実施形態によるステアリングホイールおよびアクセルペダル部の構造を示した例示図が示されている。

上述したように、アクセルペダル部２００の上部に前記ステアリングホイール３００が装着され、前記アクセルペダル部の上端にスプリング２１０が連結しているため、片手でアクセルペダル部およびステアリングホイールを操作することができ、力を加えないときには前記アクセルペダル部が自動で原位置に復帰する構成を確認することができる。

図５には、本発明の一実施形態によるステアリングホイールとアクセルペダル部の結合を示した例示図が示されている。

前記アクセルペダル部２００の上部に連結ホール２２０が形成され、前記ステアリングホイール３００が前記連結ホールを貫通して連結する。前記連結ホールの上部にはステアリングホイールの本体が、そして前記連結ホールの下部には磁石部３１０が位置するように結合し、前記磁石部は５つの磁石で構成されるという特徴を有する。

前記磁石部３１０は、直進移動時の加速量を認識するための１つの中心磁石とステアリングホイール３００の回転時の回転量を認識するための４つの磁石で構成され、これにより、手または指を利用して前記ステアリングホイールを操作するときに精密な制御が可能となる。

また、前記ステアリングホイールは、磁石部の上部に前記ステアリングホイールの中央位置の保持を可能にするトーションスプリングを備え、ステアリングホイールに加わる力がないときには、ステアリングホイールが自動で中央位置に戻るようにする。

その例として、図６には、本発明の一実施形態によるステアリングホイールの作動原理を示した例示図が示されており、前記ステアリングホイール３００を時計方向に回転させると車両の進行は右折し、これと反対に反時計方向に回転させると車両の進行は左折する。

前記アクセルペダル部２００と同様に、磁石の引力と斥力またはトーションスプリングを利用して車両が直進方向に進むようにステアリングホイール３００を復帰させる構成が成立することができ、その結果は現在の車両のステアリングホイールと同じであろう。

同様に、図７には、本発明の一実施形態によるアクセルペダル部の作動原理を示した例示図が示されている。運転手が手を利用して前記アクセルペダル部２００を上方向に前進させると車両は加速し、前記アクセルペダル部を下方向に後進させると車両は減速するようになる。

運転手が足を利用してアクセルペダルを踏んだり放したりすることと同じ結果が発生するようになり、手を利用することにより、さらに便利かつ精密に車両の加速を制御できるようになる。

最後に、図８には、本発明の一実施形態による車両衝突時の衝撃吸収部の役割を示した例示図が示されている。

コントロールボード１００の下端に衝撃吸収部６００が装着されることにより、エアバッグと共にまたはエアバッグとは別途に、車両の衝突時に運転手が前方に飛び出すことを防ぐ効果がある。

エアバッグが開く場合にも運転手の安全を再度保障することができ、エアバッグが開かない場合にも運転手の傷害を最小化することができる手段となる。

本発明の特徴を詳察すると、本発明は、車両の走行に必要なステアリングホイール、アクセルペダル、始動ボタン部、ワイパ操作部、ヘッドライト操作部などをコントロールボードに統合して構成することにより、運転手の疲労度を低減させ、運転の便宜性を向上させる長所がある。

なお、車両の走行および便宜のための各種機能制御をコントロールボードによって実行することにより、車両利用の便宜性と車両内部のデザイン性を向上させるという長所があり、コントロールボードの下端に衝撃吸収部を装着することにより、運転手の安全をさらに保障することができる長所を有する。

以上、本発明の具体的な実施形態を参照しながら本発明を説明したが、これは例示に過ぎず、本発明がこれに制限されることはない。本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者は、本発明の範囲を逸脱せずに上述した実施形態を変更または変形することができ、本発明の技術思想と添付の特許請求の範囲との均等範囲内で多様な修正および変形が可能である。

１００ ・・・コントロールボード
１１０ ・・・ダッシュボード
１２０ ・・・シリンダ
１３０ ・・・シリンダロード
１４０ ・・・クラスタ
２００ ・・・アクセルペダル部
２１０ ・・・スプリング
２２０ ・・・連結ホール
３００ ・・・ステアリングホイール
３１０ ・・・磁石部
３２０ ・・・溝
４００ ・・・変速ボタン部
５００ ・・・始動ボタン部
６００ ・・・衝撃吸収部
７００ ・・・ワイパ操作部
８００ ・・・ヘッドライト操作部
９００ ・・・車両機能ボタン部
１０００ ・・・モード上下操作部

Claims (7)

1. 車両の運転席の前面に配置されるコントロールボード、
   前記コントロールボードに上／下方向に移動可能に配置されるアクセルペダル部、
   前記アクセルペダル部の上部に形成された連結ホールによって回転可能に装着されるステアリングホイール、
   前記コントロールボードにボタン形式で形成される変速ボタン部と始動ボタン部、および
   前記コントロールボードの下端に装着される衝撃吸収部
   を備え、
   前記コントロールボードは、運転席ダッシュボード（ｄａｓｈｂｏａｒｄ）内に形成されたシリンダロードと連結し、使用時にはポップアップ（ｐｏｐ−ｕｐ）し、使用終了時には原状復旧することを特徴とする、ステアリングホイールおよびアクセルペダルの統合構造を有するコントロールボード。
2. 前記アクセルペダル部は上端に２つのスプリングによって連結し、力を加えないときには自動でアクセルペダル部が原位置に復帰することを特徴とする、請求項１に記載のステアリングホイールおよびアクセルペダルの統合構造を有するコントロールボード。
3. 前記ステアリングホイールは、
   前記アクセルペダル部の上部に形成された連結ホールによって連結する５つの磁石からなる磁石部、および
   前記ステアリングホイールの中央位置の保持を可能にするトーションスプリング
   を備えることを特徴とする、請求項１に記載のステアリングホイールおよびアクセルペダルの統合構造を有するコントロールボード。
4. 前記ステアリングホイールは、上部面の一側に溝が形成されることを特徴とする、請求項３に記載のステアリングホイールおよびアクセルペダルの統合構造を有するコントロールボード。
5. 前記コントロールボードに回転可能に装着されるワイパ操作部およびヘッドライト操作部をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のステアリングホイールおよびアクセルペダルの統合構造を有するコントロールボード。
6. 前記コントロールボードにボタン形式で形成される車両機能ボタン部をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のステアリングホイールおよびアクセルペダルの統合構造を有するコントロールボード。
7. 前記コントロールボードにボタン形式で形成され、前記車両機能ボタン部による機能を調節するモード上下操作部をさらに備えることを特徴とする、請求項６に記載のステアリングホイールおよびアクセルペダルの統合構造を有するコントロールボード。

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