JPH03279074A - スイッチ内蔵型ステアリングホイール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はスイッチ内蔵型ステアリングホイールに係り
、詳しくはリング部にホーンスイッチや運転者の居眠り
を検出するセンサとしての機能を持たせたステアリング
ホイールに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種のステアリングホイールとしては実開昭６
２−８６２７３号公報に記載のものがある。このステア
リングホイールのスイッチは一対の接点を備えており、
リング部が強く握られると接点同士が接触して車両のホ
ーン等を作動させるようになっている。又、ステアリン
グホイールを回転操作するとリング部の運転者に握られ
る箇所が変わることから、上記したステアリングホイー
ルとしては多数のスイッチをリング部の全周、或いはか
なりの領域に列設し、リング部のどの箇所を握ってもホ
ーン等を作動させることができるようにした例が多くみ
られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記したステアリングホイールにおいて
は、多数のスイッチを必要とするため製作コストが高く
なるとともに、リング部にスイッチを組付けるための組
付作業が煩雑であるという問題がある。

又、組付状態によっては各スイッチの操作荷重が不均一
となり、スイッチを通電させるために要する握力がリン
グ部の部位に応じて異なってしまう。従って、リング部
の握られた箇所によってホーンが作動し易かったり作動
し難かったりするという問題もある。

本発明の目的は、製作コストが安価であるとともにスイ
ッチの組付作業が容易で、かつリング部のいずれの箇所
を握っても常に同じ握力でスイッチを作動させることが
できるスイッチ内蔵型ステアリングホイールを提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、ボス部の外周にスポークを介して環状のリン
グ部を支持し、同リング部にスイッチを内蔵したスイッ
チ内蔵型ステアリングホイールにおいて、内部に流体を
封入した帯状の弾性体を前記リング部の外周に沿うよう
に配置し、同弾性体内の流体の圧力を検出する圧力検出
器を前記弾性体に接続したスイッチ内蔵型ステアリング
ホイールを要旨とするものである。

〔作用〕

運転者によってステアリングホイールのリング部が握ら
れると、その握力は弾性体に及ぶ。従って、弾性体か弾
性変形して内部に封入された流体の圧力を変化させ、そ
の圧力が圧力検出器にて検出される。従って、圧力検出
器の検出結果に基づいて、例えば、車両のホーンを作動
させたり運転者の居眠りを判定したりする等の種々の対
応が可能となる。

又、リング部が握られてその握力が弾性体に及んだとき
、弾性体内の流体圧は弾性変形した部位に関係なく常に
同じように変化し、かつ、その圧力変化が１つの圧力検
出器に伝達される。従って、弾性体が設けられた箇所で
あればリング部のいずれの箇所が握られても圧力検出器
の検出結果は全て等しくなる。

さらに、リング部に握力検出機能を持たせるために、従
来のステアリングホイールではリング部に多数のスイッ
チを列設しなければならなかったが、本発明のステアリ
ングホイールではリング部に帯状の弾性体を設けて圧力
検出器に接続するだけで容易に取付けできる。

〔実施例〕

以下、この発明を居眠り検出用のセンサを内蔵したステ
アリングホイールに具体化した一実施例を図面に従って
説明する。

第２図はステアリングホイールの正面図、第１図は第２
図のＸ−Ｘ線断面図である。これらの図に示すように、
本実施例のステアリングホイールは３本スポークであり
、ボス部Ｉの外周にスポーク２を介して環状のリング部
３が支持されている。

リング部３は芯金４を中心とした発泡ウレタン製の内部
リング５と、その内部リング５の表面を被覆するウレタ
ン製の表皮６とからなっている。

前記内部リング５の外側面全体には収容溝７が形成され
、収容溝７内には弾性体としてのシリコーン樹脂製のチ
ューブ８が配設されている。チューブ８はジヨイント９
を介してスポーク２内に延設され、その側の端部はボス
部１内に設置された圧力検出器としての圧力センサ１０
に接続されている。又、チューブ８の他端はリング部３
の下側において盲蓋１１にて閉塞されている。このチュ
ーブ８内には予め空気が封入されており、その空気圧が
前記圧力センサ１０にて検出されるようになっている。

前記チューブ８は表皮６に覆われているだけであるため
、リング部３が握られるとその握力を受けて変形するよ
うになっている。尚、後述するようにチューブ８の組成
は所定のガス透過性を有するように選択されている。

第３図は本実施例のステアリングホイールに接続される
回路を示す電気回路図である。この図に示すように、前
記圧力センサｌＯは増幅器１２と接続され、その増幅器
１２はスリップリング１３を介して比較回路１４に接続
されている。又、比較回路１４は判定回路１５と接続さ
れ、その判定回路１５は駆動回路１６を介して車室内の
インストルメントパネルに組み込まれたブザー１７と接
続されている。一方、前記判定回路１５はタイマ回路１
８が接続されている。

次に、このように構成したステアリングホイールの作用
を第４図に従って説明する。

運転中等、ステアリングホイールのリング部３が運転者
に握られているときには、その握力に応じてチューブ８
の握られた箇所が変形する。即ち、握力の小さいときに
はチューブ８の変形量も小さいため内部の空気圧が低く
、握力が大きくなるとチューブ８の変形量も大きくなっ
て内部の空気圧が高められる。又、チューブ８はリング
部３の全周にわたって設けられているため、リング部３
のいずれの箇所が握られた場合でもチューブ８内の空気
圧は同様に変化する。

そして、チューブ８内の空気圧の変化に伴い前記圧力セ
ンサ１０の検出信号のレベル（検出電圧）も変動し、そ
の検出電圧が増幅器１２にて増幅されてスリップリング
１３を経て比較回路１４に入力される。比較回路１４は
入力された検出電圧と予め設定された基準電圧とを比較
し、検出電圧が基準電圧を越えたとき（握力が所定の値
より強いとき）にはハイレベル「ｌ」の信号を出力し、
検出電圧が基準電圧以下のとき（握力が所定の値と同じ
かそれより弱いとき）にはローレベル「０」の信号を出
力する。

一方、前記判定回路１５はタイマ回路１８から１０ｓｅ
ｃ毎に信号を入力するとともに、上記した比較回路１４
からの信号も入力する。この判定回路１５はタイマ回路
１８からの信号に基づき、１０　ｓｅｅ間に比較回路１
４からの何回ハイレベルの信号が入力されるかを判定す
る。そして、本実施例ではハイレベルが４回以上のとき
には判定回路１５は何ら処理を行わず、ハイレベルが４
回未満のときには駆動回路１６を介して前記ブザー１７
を所定時間だけ作動させる。尚、第４図においては１０
ｓｅｃ間に４回ハイレベルになっているためブザー１７
は作動しないことになる。

ところで、運転中において運転者はステアリングホイー
ルのリング部３を常に一定の握力で握っているわけでは
なく、その握力を無意識の内に変動させていることが知
られている。又、疲労等で意識が不明瞭になってくると
次第に握力変動の頻度が少なくなる。従って、運転者の
意識が不明瞭となって運転に支障が生じると思われると
き（本実施例では１０　ｓｅｃ間に所定値以上の握力変
動が４回未満であったとき）には、上記したようにブザ
ー１７が作動して運転者に注意を喚起させる。

従って、本実施例の圧力センサｌＯは運転者の居眠りを
検出するセンサとしての役割を果たしていることになる
。

一方、前記チューブ８内の空気圧は、リング部３に対す
る運転者の握力のみならず車内温度の影響も受け、車内
温度が変化するとチューブ８内の空気が膨張又は収縮し
て圧力変化を生じる。しかしながら、車内温度は極めて
緩慢に変化するため、例えば、車内温度が高くなってチ
ューブ８内の空気が徐々に膨張したときには、その空気
がシリコーン樹脂製のチューブ８の特性に基づいてチュ
ーブ８の壁を透過して外部に逃がされ、内部の空気圧の
上昇が抑制される。又、反対に車内温度が低くなってチ
ューブ８内の空気が徐々に収縮したときには、外部の空
気がチューブ８内に導入されて空気圧の低下が抑制され
る。

従って、運転者の握力が変化した場合のみチューブ８内
の空気圧が変化し、その変化状態に応じてブザー１７が
作動する。換言すれば、握力に起因する急激な空気圧変
化はそのまま圧力センサ１０に伝達し、車内温度に起因
する緩やかな空気圧変化は圧力センサｌＯに伝達しない
ようにチューブ８のガス透過性が選定され、そのチュー
ブ８の組成が調整されている。

このように本実施例のステアリングホイールは、内部に
空気を封入したチューブ８をリング部３の全周にわたっ
て収容溝７内に収容するとともに、チューブ８内の空気
圧を検出する圧力センサ１０を設け、圧力センサ１０に
て検出された空気圧の変動が１ｏｓｅｃ間に４回未満の
ときにはブザー１７を作動させるようにした。

従って、疲労等で運転者の意識が不明瞭になって握力変
動の周期が長くなると、ブザー１７が作動して運転者の
注意が喚起され、居眠り運転による事故等の発生を未然
に防止することができる。

又、チューブ８はリング部３の全周にわたって設けられ
ているため、リング部３のいずれの箇所か握られていて
もその握力が検出されて上記した居眠り運転防止作用を
得ることができる。さらに、このときのチューブ８内の
空気圧はリング部３の握られた部位に関係なく常に同じ
ように変化し、かつ、その圧力変化が１つの圧力センサ
１０に伝達されることになる。従って、リング部３のい
ずれの箇所が握られても圧力センサ１０からは同一の検
出電圧が出力され、常に正しい居眠り判定を行うことが
できる。

一方、上記したようにリング部３全周に握力検出機能を
持たせるために、従来のステアリングホイールではリン
グ部３に多数のスイッチを列設しなければならなかった
が、本実施例のステアリングホイールではリング部３の
収容溝７内にチューブ８を収容して圧力センサ１０に接
続するだけである。従って、多数のスイッチを用いるこ
とによる製作コストの上昇を回避できるとともに、それ
らのスイッチの組付作業を省いてステアリングホイール
の製作を容易にすることができる。

尚、この発明は上記実施例に限定されることはなく、例
えば、上記実施例ではステアリングホイールに内蔵した
圧力センサ１０を居眠り検出のために利用したが、ホー
ンスイッチとして利用してもよい。即ち、運転者により
リング部３が意識的に強く握られて圧力センサ１０の検
出値が所定値以上となるとブザー１７を作動させるよう
にしてもよい。

又、上記実施例では弾性体としてのチューブ８内に空気
を封入し、そのチューブ８をリング部３の全周に設けた
が、例えば、空気の代わりにチューブ８内にオイルを封
入したり、そのチューブ８をリング部３に部分的に設け
たりしてもよい。

さらに、上記実施例ではチューブ８に所定のガス透過性
を付与してチューブ８内外の空気を透過可能としたが、
チューブは必ずしもガスを透過する性質を備える必要は
ない。

さらに、チューブ８にガス透過性を付与する代わりに前
記盲蓋１１に極細孔を形成し、車内温度の変化等の緩や
かな圧力変化に対しては、この極細孔を介してチューブ
８内の空気を放出又は吸入するように構成してもよい。

同様に、この極細孔をチューブ８に形成してもよい。又
、盲蓋１１に１　ｍｍ程度の孔を形成し、その孔を所定
の厚みのシリコーン膜にて閉塞し、チューブ８内に緩や
かな圧力変化が生じたときには、このシリコーン膜を介
してチューブ８内の空気を放出又は吸入するように構成
してもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明のスイッチ内蔵型ステアリン
グホイールによれば、製作コストが安価であるとともに
スイッチの組付作業が容易で、かつリング部のいずれの
箇所を握っても常に同じ握力でスイッチを作動させるこ
とができるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図のＸ−Ｘ線断面図、第２図は本実施例の
ステアリングホイールの正面図、第３図はステアリング
ホイールに接続される回路を示す電気回路図、第４図は
圧力センサの検出電圧と比較回路の出力値を示す図であ
る。 ■はボス部、２はスポーク、３はリング部、８は弾性体
としてのチューブ、１０は圧力検出器としての圧力セン
サ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ボス部（１）の外周にスポーク（２）を介して環状
   のリング部（３）を支持し、同リング部（３）にスイッ
   チを内蔵したスイッチ内蔵型ステアリングホイールにお
   いて、 内部に流体を封入した帯状の弾性体（８）を前記リング
   部（３）の外周に沿うように配置し、同弾性体（８）内
   の流体の圧力を検出する圧力検出器（１０）を前記弾性
   体（８）に接続してなるスイッチ内蔵型ステアリングホ
   イール。