JPS62198545A - 自動車のステアリング装置 - 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］ この発明は自動車のステアリング装置に関するもので、
特にホイール部に添って自動車に搭載された装置を操作
する第１の入力手段を組込むことにより、安全に操縦出
来る自動車の実現に寄与するものである。

［背景技術とその問題点］ 従来自動車に搭載されたエアコン装置、窓ガラスの曇り
除去装置、オートクルージング装置、トランスミッショ
ンのオーバードライブ装置等の操作スイッチ類はステア
リング装置のホイール部から離れた部所に設けられてお
り、走行中にスイッチ類の操作を行なう場合ホイール部
から手を離す必要があり、また操作中は視線が操作スイ
ッチ類の方に行きがち゛で、事故の原因となることが多
く大変に危険であった。

［発明の目的］ 本発明は上記の点にかんがみてなされたものでホイール
部から手を離さずに自動車の諸装置の操作を行なうこと
ができる安・全効果の大きいステアリング装置を提供し
ようとするものである。

［発明の概要］ 本発明は従来の装置の欠点を解潤するためになされたも
ので、ステアリング装置のホイール部にに添って自動車
に搭載された３ｆｉ装躍を操作する第１の入力手段を組
込み、ホイール部に手を添えたままで諸装置の操作がで
きるようにし、またホイール部の近傍に数件けた第２の
入力手段を操作した場合にのみ、前記第１の入力手段の
操１ヤ礪能が作動するようにしたものである。

［実施例］ 第１の実ＩＭ例は、第１の入力手段を圧力センサーを組
込むことにより実現したものである。

第１図、第２図に示すようにステアリング装置のホイー
ル部１にはＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄのエリアが設けられており、
それぞれにエアコン装置の電源入切、設定温度の上昇、
設定Ｆ／ｆＡｒ５１の下降、窓ガラスの曇り除去装置の
電源人の各操作を実行することが可能な第１の入力手段
が配置されている。

各エリアの間には境界マーク１３．２５．２６が付けら
れ、また各エリア上には６第１の入力手段の名称２７等
が表示されている。ステアリング装置の骨格構造は、ス
テアリング軸２２にナツト６５によって固定された中央
構造体１９とこれに固定されホイール部１の骨格をなす
環状構造体２０から構成されている。環状構造体２０の
エリアＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄに相当する部分には圧力センサ一
部３，４．５．６が取付けられている。これらの圧力セ
ン゛サ一部は同様の構造を有しているので、圧力センサ
一部３を代表的にとりあげて、その構造を説明する。

第３図に示すように、圧力センサ一部３は、上部電極板
７と下部電極板８の間に感圧導電性ゴム板９を配置した
構造となっている。下部電極板８に対し上部Ｍ極板７を
押付けると感圧導電性ゴム板９が圧迫されその抵抗値が
低下し、両電極間の抵抗値が低下するので圧力が作用し
たことが検出される。

第３図に示すように、圧力センサ一部３は、環状構造体
２０との間に゛フレキシブル配線板１０と絶縁板１１を
挟み込んで、ねじ２８によって環状構造体２０に固定さ
れている。フレキシブル配線板１０の上側の面には回路
パターン５８が形成されているが、絶縁板１１が取付け
であるので下部電極板８は回路パターン５８には導通せ
ず、ねじ２８を通じて環状構造体２０に導通している。

フレキシブル配線板１０の回路パターン５８と上部Ｎ極
板７は電線５９によって結線されているホイール部１は
、圧力センサ一部を取付けた１１状構造体２０の１１１
ｏを弾力性のある？！！！覆８Ｉ脂２１により成型で覆
って造られており、その表面に圧力センサ一部は露出し
ていない。

第２の入力手段は２Ｂ所に設置されている。

３２は左側第２の入力手段、３３は右側第２の入り手段
であり、それぞれアーム部２の、操作者が左右いずれか
の手をホイール部１に添えたままでそのＩ！指で操作可
能な位置に取付けられ、その端子３１はフレキシブル配
線板１０に結線されている。両箱２の入力手段にはスラ
イド式スイッチを採用しており、それぞれの操作端６０
．６１はカバー１２に設けた穴６３を貫通して外部に露
出するとともにバネ等により常時は外側の方向に偏って
位置し、その接点は間となっている。操作者が操作端を
内側に向かってスライドさせるとその接点は閏となる。

フレキシブル配線板１０は回路基板２９に連結され、４
箇所の第１の入力手段を構成する圧力センサ一部と２箇
所の第２の入力手段のスライドスイッチよりの信号を回
路基板２つに伝達する。

ステアリング軸２２は自動車の車体２４に固定された軸
受２３によって回転自在に支持さねでいる。

１７はスリップリング部で、回転自在に支持されたステ
アリング装置と車体の間の電気的連絡を確保する目的で
設けられている。１８は車体２４に固定された、非導電
性材料からできているブラシ支持基板で、ブラシ１６ａ
、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅが取付けられている
。１４は中央構造体１９に固定されたスリップリング基
板である。スリップリング基板１４は非導電性材料から
できておりその表面にはステアリング軸２２の回転中心
を芯とするリング状の導体であるスリップリング１５ａ
、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅが取付けられ、それ
ぞれブラシ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｃ！、１６ｅ
と接触している。

第４図に示すように、スリップリングは、環状の形でな
く、円弧状導体３０等で構成することも可能である。こ
の場合型が概略直進する状態にステアリング装置が訂か
れている場合に接触するようにブラシと円弧状導体３０
を配置すれば、ステアリング装置を大きく回転させた場
合における本発明の装置の作動を禁止することが可能に
なる。

１２はカバーで、中央構造体１９に取付けられた種々の
装置を覆う目的でとりつけられている。

第５図は本発明による第１の実施例の回路図で圧力セン
サ一部３．４．５．６はそれぞれれアース５６の電位に
ある環状構造体２０と、回路基板２９上に設けられた処
理回路３５．３６．３７．３８の入力端子４７ａ、４７
ｂ、４７ｃ、４７ｄに結線されている。　各処理回路に
は、出力端子４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄと、電’
ｆ；Ａｆａ子５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄおよびア
ース端子４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、４９ｄがもうけられ
ている。前記４個の処理回路は同様の回路で構成されて
いるので、処理回路３５を代表的に取上げ回路構成を説
明する。

４３はオペレーショナルアンプ、４４は負荷抵抗、４６
は帰還抵抗、４５はコンデンサーであるこのように構成
すると、入力端子４７ａの電圧が比較的長時間かけて変
化しても出力端子４８ａの電圧は変化せず、圧力センサ
ー３に握力による圧力が作用した場合のような比較的短
時間の電圧変化が入力端子４７ａに加わった場合にのみ
出力端子４８ａに変化があられれるので、圧力センサー
の抵抗値等が周囲の温度等の影響により変化しても出力
は影響をうけず、実施例を容易に実現できる。

４２はリレ一部でコイル４１と接点４０ａ、４０ｂ、４
０ｃ、４０ｄから構成され、コイル４１に電流が流れる
と各接゛点は閉となる。これらの接点はそれぞれ出力端
子４８ａ、４８ｂ、４８ｃ、４８ｄとスリップリング部
１７のスリップリング１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ
に接続されティる。゛両第２の入力手段３２．３３は並
列に接続され一端はアース５６に接続されている。コイ
ル４１は電源ライン５５と両筒２の入力手段に接続され
ている。

アース５６は環状構造体２０や中央構造体１９の電位で
、ステアリング軸２２を通じて車体２４に導通し、電池
５７のマイナス端子５４に接続している。電源ライン５
５はスリップリング１５ｅブラシ１６ｅを経由して、電
池５７のプラス端子５３に接続している。

スリップリング部１７のブラシ１６ａ、１６ｂ。

１６ｃ、１６ｄは制御回路部５１に接続されている。制
御回路部５１にはブザー６６とエアコン装置５２ａ、窓
ガラス曇り除去装置５２ｂが接続している。

例えばエアコン装置５２ａの電源を入れる操作を行なう
場合、操作者は左手で左側第２の入力手段３２をステア
リングＨａの内側の方向に押し、ホイール部１のエリア
への部分を右手で少々強めにそして比較的手早く握るこ
とによって実行することができる。このような操作を行
なった場合の装置の動作を次に詳細に説明する。

左側第２の入力手段３２が内側に押されているのでその
接点は閉になっており、リレ一部４２のコイル４１に電
池５７からブラシ１６ｅ、スリップリング１５ｅを通っ
て電流が流れ、接点４０ａ。

４０ｂ、４０ｃ、４０ｄが閉となっている。

処理回路３５．３６．３７．３８の電源はブラシ１６ｅ
、スリップリング１５ｅを経由して電池５７から供給さ
れている。

エリアＡ部を握ると、圧力センサー３に圧力が作用し、
感圧導電性ゴム板９が圧迫され、その抵抗値が低下し、
入力端子４７ａの電圧は低下する電圧は比較的短時間の
間に低下するので、出力端子４８ａの電圧は約Ｏボルト
から電源の電圧近くまで立上がり、一定時間経過後再び
約Ｏポルトに復帰する。つまりエリアＡを握ると出力端
子４８ａにパルス波形の電圧が出力する。出力したパル
スは、接点４０ａ、スリップリング１５ａ、ブラシ１６
ａを経由してｉ、１１１１１１回路５１−に伝；１され
ブザー６６を一定時間作動させ更にエアコン装２！５２
ａに伝達されその電源投入装置を作動させる。

第１の実施例は圧力センサーをホイール部１の各エリア
に組込んで第１の入力手段を実現しているが、ホイール
部１に手を添えたままで入力信号を発生し得るものであ
れば全て第１の入力手段を実現する方式の対象となる。

第１の入力手段を実現し得る方式は圧力センサーの他に
も数多く有りこれらの中から６つの例を第２〜第７の実
施例により説明する。

本発明の第２の実施例は第６図、第７図に示すように、
光のビームをステアリング装置のホイール部と中央部の
隅に張り、これを遮ることによりＩｌ器対するυ制御信
号を発生する方式を第１の入力手段に採用したものであ
る。

第６図に示す如く、赤外線発光ダイオード７０は、各エ
リアの概略中央の位置に発光端７４をホイール部１の内
側に露出させるようにして、ホイール部１を形成する被
覆樹脂２１の中に埋め込まれている。各発光ダイオード
は環状構造体２０に固定されたフレキシブル配線板７１
土の回路パターン８５に接続されている。

受光部の赤外線ホｌ〜ダイオード７５ａ、７５ｂ７５Ｇ
、７５ｄはカバー１２に設けた４箇所の貫通孔７６を通
して発光端７４に対向し、赤外線発光ダイオード７０の
発する光を受光するようになっている。

第２の実施例の回路構成をブロック図により第７図に示
す。４箇所に取付けられた赤外線発光ダイオード７０は
特定のパルス波形で発光して外来光と区別することがで
きるように、パルス発生回路７３によってドライブされ
ている。例えば操作者がエリアＡを握ると発光端７４が
指で遮蔽され赤外線ホトダイオード７５ａに赤外線が入
光しなくなり、この情報を処理回路７２において処理し
エリアＡ部が握られたことを認知する信号をリレ一部４
２におくる。左側第２の入力手段３２、右側第２の入力
手段３３、リレ一部４２、スリップリング部１７、ｉ制
御回路耶５１等の動作は第１の実施例と同様である。

第３の実施例はコンデンサーカップリング方式を第１の
入力手段に採用したものであり、その構造を第８図おい
て説明する。

環状構造体２０に絶縁部材８３．７９を取付は絶縁部材
８３の上には各エリアに対応したエリア極板７８が取付
られ、絶縁部材７９には全エリアをカバーする全エリア
極板８０が取付けられ、これらの周囲は被覆ａｌｌ１２
１によっておおわれている。全エリア極板８０にｔまパ
ルス発生回路から出力するパルス電圧が印加されている
。第８図に示すように操作者がホイール部１を握ると、
全エリア極板８０と手８１の間及び手８１とエリア極板
７８の間にそれぞれコンデンサーが構成され、全エリア
極板８０に印加されたパルス状電位により手８１を介し
てエリア極板７８上にパルス状の電位が誘起される。こ
の誘起された電位を処理回路に導いて電気的に処理すれ
ば、そのエリアが握られたことが検知される。

第４の実施例は第９図に示すように、ホイール部１の表
面にタッチ電極８４を露出させたタッチスイッチ方式第
１の入力手段に採用したもので、人体がこの電極に接近
あるいは接触すると静電容量が変化するので操作された
エリアを電気的に認知ことができる。

第５の実施例は第１０図に示すような、押しボタンスイ
ッチ８５をホイール部１の各エリアに埋め込み、そのボ
タン部８２をかじとり操作上支障のない程度にホイール
部１の表面に露出させる方式を第１の入力手段に採用し
たものである。

第６の実施例は第１１図に示すように、静電容量の変化
を検出する方式を第１の入力手段に採用したものであり
、上部電極６７と下部電橋６８をスペーサー６９を挟ん
で対向させ、これをホイール部１に組込みんだ構造とな
っている。ホイールＩｍ１を圧迫すれば、両電極間の距
離が変化し両電極間の静電容量が変化するのでこれを電
気的に検出して入力信号とする。

Ｍ７の実施例は第１２図に示すような、２つの電極を接
近させて配置した接点装置７７をホイール部１の各エリ
アに埋め込んだもので、操作者がホイール部を握る握力
により前記２つの電極が接触するので操作されたエリア
が電気的に認知される。

本発明の実施例では、第２の入力手段は左右の２箇所に
設けているが、これはホイール部１の８第１の入・力手
段を左右いずれかの手で操作する場合に逆側の手で第２
の入力手段を操作できるように配慮した為である。

第２の入力手段はこれの操作により、第１の入力手段に
よる諸装置の操作を可能にすることを目的として設けら
れており、この目的を達成するものであれば、入力手段
の方式や形状、設置数、設置場所は問わない。また第１
と第２の入力手段の間の操作順序の前後関係のＩ＋杓も
ない。

本発明の実施例では、ホイール部に組込んだ第１の入力
手段の操作対象となる自動車の装置としてエアコン装置
と窓ガラスの曇り除去装置を選択しているが、他にも数
多くの対象となる装置があり例えばオートクルージング
装置、トランスミッションのオーバードライブ装置、ナ
ビゲーション装置、ラジオ装置等が挙げられる。

ひとつの第１の入力手段の操作機能はひとつに限定され
るものではなく、モード別人り方式等を採用することに
より、複数の操作ｖ１藺をひとつの第１の入力手段に持
たせるように実施例を構成することも可能である。

第５図において６４ａ、６４ｂはそれぞれエアコン装置
５２ａ、窓ガラス曇り除去装置５２ｂに取付けられた操
作スイッチであるが、本発明においてはこれらの操作ス
イッチよりステアリング装置の入力手段のほうに操作に
対する優先権が与えられている。

本発明の実施例ではホイール部１の４１ｉ所に第１の入
力手段を配置しているが、更に多くの第１の入力手段を
配置することも可能である。

以上に述べたように本発明のステアリング装置は、ホイ
ール部に両手′を添えたまま、しかも視線を前方から逸
らすことなく、エアコン装置等の各種の機器の操作を実
行することができるので、交通安全上極めて有効である
。本発明のステアリング装置を使用すれば、機器の操作
に伴う、わきみ運転による事故の発生を未然に防止する
ことができる。また第２の入力手段が設けであるのでか
じとり操作中等の誤操作を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるステアリング装置の第１の実施例
の上部の一部を切欠した正面図、第２図は第１図のＸ−
Ｘの断面図、第３図は第１図のＹ−Ｙの拡大断面図、第
４図はスリップリングを円弧状にした例を示す図、第５
図は第１の実施例の回路図、第６図は第２の実施例を示
す上部の一部を切欠した正面図、７図は第２の実施例の
回路のブロック図、第８図、第９図、第１０図、第１１
図、第１２図はそれぞれ第３、第４、第５、第６第７の
実施例を示すホイール部の断面図である。 １はホイール部、３は圧力センサ一部、１７はスリップ
リング部、１９は中央構造体、２０は環状構造体、２１
はホイール被ｉ樹脂、２２はステアリング軸、２９は回
路基板、３２は左側第２の入力手段、３３は右側第２の
入力手段、３５は処理回路部、４２はリレ一部、５１は
制御回路部、５２ａはエアコン装置、７０は赤外線発光
ダイオード、７５ａは赤外線ホトダイオード、７８はエ
リア橋板、８１は手、８４はタッチ電極、８５は押しボ
タンスイッチ、６７は下部電極、６８は下部電極、７７
は接点装置である。 特許出触人　身区礼シ 図面の浄書（内容に変更なし） 第１図 第２図 第６図 第７図 第９図　　　　　第１０図 第４図 手続補正書 １１７（１１６／　（＋Ｌ　ｒ　ＩＩ　２Ｑ。 昭和６１年１」月２０口差出

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第２の入力手段と、ホイール部に添って配置された第１
   の入力手段を備え、前記第２の入力手段を操作すること
   により、前記第１の入力手段による自動車に搭載された
   装置の操作が可能になるようにしたことを特徴とする自
   動車のステアリング装置。