JP6626916B2 - ステアリングホイール - Google Patents

Description

本発明は、ステアリングホイールに関する。

従来、操舵アシスト機構の失陥時に、上院によるステアリングハンドルの回動操作を容易にするために、回動中心から操作部までの径方向長さを長く設定して成る車両用ステアリング装置などがある（特許文献１参照）。

特開２００９−０５６８３７号公報

既存の車両では、ステアリングホイールの前方に配置される表示パネルに速度表示などを行っている。将来的に自動運転車両では、この表示パネルに手動運転時とは異なる様々な情報を表示する可能性が高い。
しかしながら、既存のステアリングホイール及び上述したようなステアリングホイールでは、ステアリングホイールによって表示パネルの視認領域が狭められることに起因して、自動運転時に表示可能な情報量が制限される可能性があった。
なお、表示可能な情報量を確保するために表示パネルを大型化すると、手動運転時の運転者による直接視界が妨げられてしまう。

よって、本発明が解決しようとする課題は、自動運転時の表示パネルに対する視界確保と、手動運転時の運転者による直接視界の確保との両立を図ることができるステアリングホイールを提供することである。

前記課題を解決するための手段として、本発明に係るステアリングホイールは、乗員が把持して転舵することで車両の操舵を行う把持部を備え、前記把持部は少なくとも第１分割部と第２分割部とに分離可能に構成され、前記第１分割部を移動可能にする第１移動部と、前記第２分割部を前方に移動可能にする第２移動部と、を備え、分離前の前記把持部において、前記第１分割部は前記第２分割部の上方に位置し、前記第１分割部と前記第２分割部との分離後は、前記第２分割部が前記第２移動部により前方に移動すると共に、前記第１分割部が分離前の前記第２分割部の配置領域まで前記第１移動部により下方に移動し、移動前の前記第１分割部の配置領域が乗員の視界を遮らない空白領域となる。

本発明に係るステアリングホイールにおいて、前記第１分割部は、車両幅方向の一方側と他方側とに分離可能に構成され、前記第１移動部は、前記第１分割部の一方側と他方側とが互いに逆方向に回動することを可能とし、前記第１分割部の分離後は、前記一方側の前記第１分割部は前記第１移動部により前記一方側から分離前の前記第２分割部の配置領域まで回動すると共に、前記他方側の前記第１分割部は前記他方側から分離前の前記第２分割部の配置領域まで回動することが好ましい。

本発明に係るステアリングホイールにおいて、前記第１移動部の駆動及び前記第２移動部の駆動を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記車両の自動運転制御が行われているときに、前記第１移動部及び前記第２移動部の制御を行うことが好ましい。

本発明に係るステアリングホイールにおいて、前記第２分割部の前方移動は、前方スライド又は前記車両幅方向に沿った軸線方向を中心とした回動であることが好ましい。

本発明によると、第２分割部を前方に移動させると共に、第１分割部を第２分割部の配置領域まで移動させることで、第１分割部の配置領域を空けることができる。例えば第１分割部が把持部の上部であれば、分離及び移動後の把持部の上部を空けることとなり、表示パネルの視界を確保することができる。表示パネルの視界が確保されると表示可能な情報量も多くなるので表示パネルを大型化する必要が無くなる。結果として、表示情報量の多い自動運転時の表示パネルに対する視界確保と、手動運転時の運転者による直接司会の確保との両立が可能なステアリングホイールを提供することができる。

図１は本発明の一実施形態であるステアリングホイールを示す正面図である。 図２（ａ）は図１に示したステアリングホイールの斜視図であり、図２（ｂ）は図１に示したステアリングホイールの側面図である。 図３（ａ）〜（ｂ）は図１に示した第２移動部が駆動した状態のステアリングホイールを示す概略図であり、図３（ａ）は第２移動部が駆動した状態のステアリングホイールを示す斜視図であり、図３（ｂ）は第２移動部が駆動した状態のステアリングホイールを示す側面図である。 図４（ａ）〜（ｂ）は図１に示した第１移動部が駆動した状態のステアリングホイールを示す概略図であり、図４（ａ）は第１移動部が駆動した状態のステアリングホイールを示す斜視図であり、図４（ｂ）は第１移動部が駆動した状態のステアリングホイールを示す側面図である。

本発明に係るステアリングホイールの一実施形態について、図１及び図２を参照しつつ説明する。
なお、図１は本発明の一実施形態であるステアリングホイール１を示す正面図である。図２（ａ）は図１に示したステアリングホイール１の斜視図であり、図２（ｂ）は図１に示したステアリングホイール１の側面図である。

図１に示すように、運転者から見た状態を示すステアリングホイール１は把持部２と第１移動部３と第２移動部４とを備える。把持部２は、第１分割部５と第２分割部６とに分離可能に構成されている。第１移動部３は第１分割部５を移動可能にすると共に、第２移動部４は第２分割部６を移動可能にする。また、ステアリングホイール１は、第１移動部３及び第２移動部４の駆動を制御する制御手段７を備えている。

把持部２は、乗員が把持して転舵することで車両の操舵を行う部材である。把持部２は、既存の車両において、いわゆる乗用車では把持部２の回転中心軸線方向が車両前後方向に略平行に配置されていると共に、バス及びトラックなどの大型車両、特殊車両などでは回転中心軸線方向が車両前後方向より上下方向に近くなるように配置される。
なお、本実施形態において図示する把持部２はいわゆる乗用車に搭載されるものであるので、本発明を大型車両、特殊車両などに適用する場合は、把持部２の上方及び下方が本発明における把持部の前方及び後方となり、把持部２の前方及び後方が本発明における把持部の下方及び上方となる。

第１分割部５は、車両幅方向の一方側と他方側とに分離可能に構成されている。具体的には、第１分割部５は、分離前の把持部２において、車両を直進させたときに左側に配置される左方第１分割部５１と、右側に配置される右方第１分割部５２とを有する。分離前における左方第１分割部５１と右方第１分割部５２とは、上方における把持部２の幅方向略中央部の接続部位において接続状態となって固定されている。
左方第１分割部５１及び右方第１分割部５２は、それぞれ略円弧状を成す筒体であり、把持部２の上部を構成する部材である。

分離前の把持部２において、車両を直進させたときに第１分割部５は第２分割部６の上方に配置される。第２分割部６は、把持部２の下部を構成する筒状部材であり、左右方向に延在する下端部の左右両端部が略上方に屈曲し、該両端部が左方第１分割部５１と右方第１分割部５２とにそれぞれ接続状態となって固定されている。

第１移動部３は、左方第１移動部３１と、右方第１移動部３２と、回動軸部３３とを有する。第１移動部３は、第１分割部５を移動可能にする駆動力を発生させることができる限り特に制限されず、例えば適宜のアクチュエータを用いることができる。第１移動部３は、把持部２の略中心部に配置されるセンターパッド８内に設けられている。
第１移動部３は、第１分割部５における一方側の左方第１分割部５１と他方側の右方第１分割部５２とが互いに逆方向に回動することを可能とする。つまり、左方第１移動部３１は左方第１分割部５１を左方から下方へと回動可能にすると共に、右方第１移動部３２は右方第１分割部５２を右方から下方へと回動可能にする。
なお、センターパッド８内には、エアバッグ装置、警笛装置、前方に延在するステアリングコラムなどが設けられる。

左方第１分割部５１は左方第１移動部３１から延在する左方スポーク９１を介して支持されると共に、右方第１分割部５２は右方第１移動部３２から延在する右方スポーク９２を介して支持される。これにより、第１移動部３において発生した駆動力は、左方スポーク９１及び右方スポーク９２を介して左方第１分割部５１及び右方第１分割部５２に伝達されることとなる。

回動軸部３３は、センターパッド８内に配置され、第１移動部３の駆動力が伝達されることで回動することのできる軸状部材である。左方スポーク９１及び右方スポーク９２は、回動軸部３３と左方第１分割部５１及び右方第１分割部５２とを接続する部材である。回動軸部３３から駆動力が伝達されることで、左方スポーク９１及び右方スポーク９２は回動軸部３３の軸線方向を中心として回動することができる。
本実施形態では左方第１分割部５１と右方第１分割部５２との回動方向がステアリングホイール１の幅方向中央に対して線対称となっているのは、左方第１分割部５１及び右方第１分割部５２が左方第１移動部３１及び右方第１移動部３２から互いに逆向きの駆動力が適宜のギヤを介して伝達されるからである。
なお、本実施形態では左方第１分割部５１と右方第１分割部５２との回動の中心軸線を回動軸部３３において一致させて回動させる態様であるが、本発明において回動の中心軸線は必ずしも一致させる必要は無く、把持部の特に第１分割部の形状に応じて回動の中心軸線を分けることもできる。

第２移動部４は第２分割部６を前方に移動可能にし、そのための駆動力を発生させることができる限り特に制限されず、例えば適宜のアクチュエータを用いることができる。第２移動部４は、センターパッド８及び把持部２の後方に配置されている。第２分割部６は案内部１０を介して支持される。これにより、第２移動部４において発生した駆動力は、案内部１０を介して第２分割部６に伝達されることとなる。

特に図２（ｂ）に示すように、案内部１０は、基部１０１、レール部１０２、スライド部１０３、駆動軸部１０４、及びリンク部１０５を有する。
基部１０１は、上下方向に延在する部材であり、一端部がセンターパッド８内に固定的に設けられ、他端部がセンターパッド８から下方に突出している。
レール部１０２は、基部１０１の他端部に配置されるレール状部材であり、前後方向に延在している。
スライド部１０３は、レール部１０２に対して係合状態となるように設けられ、レール部１０２に沿って前後に摺動可能となっている。レール部１０２及びスライド部１０３としては例えば円滑な直線運動を可能とするリニアガイドなどを用いることができる。図２（ｂ）に示す初期状態、つまり第１移動部３及び第２移動部４が駆動しておらず、第１分割部５及び第２分割部６が移動せずに通常の手動運転が可能な状態では、レール部１０２の後端部にスライド部１０３が配置される。スライド部１０３の前部には把持部２における第２分割部６がスライド部１０３に対して固定的に支持される。これにより、スライド部１０３がレール部１０２に対して前方に摺動すると、スライド部１０３に支持される第２分割部６が前方にスライドするようになっている。
駆動軸部１０４は、基部１０１近傍に配置され、第２移動部４の駆動力が伝達されることで回動することのできる軸状部材である。
リンク部１０５は、スライド部１０３と駆動軸部１０４とを接続する部材であり、駆動軸部１０４から駆動力が伝達されることで、駆動軸部１０４の軸線方向を中心として前後に回動することができる。

制御手段７は、第１移動部３及び第２移動部４に対して駆動信号を出力することが可能となっている。制御手段７としては、第１移動部３及び第２移動部４の駆動を制御することができる限り特に制限されず、例えば車載用の演算処理装置であるＥＣＵなどを用いることができる。

本実施形態に係るステアリングホイール１の第１分割部５と第２分割部６とを分離して全体形状を変形させるのは、車両の自動運転制御が行われているときであることが好ましい。制御手段７は、車両の自動運転制御のために操舵及び加減速の制御を行う運転制御手段１１の制御状態に基づいて、第１移動部３及び第２移動部４の駆動制御の可否を決定することができる。運転制御手段１１は、車両の制御状態に係る信号を制御手段７に対して出力することができるようになっている。
なお、本発明において車両の自動運転制御としては、車両による完全な車両の駆動制御ではなく、乗員の運転の主要部分を車両側が担う高度運転支援制御も含むこととする。

ここで、本実施形態に係るステアリングホイール１の変形について、図３及び図４を参照しつつ説明する。
なお、図３（ａ）〜（ｂ）は図１に示した第２移動部４が駆動した状態のステアリングホイール１を示す概略図であり、図３（ａ）は第２移動部４が駆動した状態のステアリングホイール１を示す斜視図であり、図３（ｂ）は第２移動部４が駆動した状態のステアリングホイール１を示す側面図である。また、図４（ａ）〜（ｂ）は図１に示した第１移動部３が駆動した状態のステアリングホイール１を示す概略図であり、図４（ａ）は第１移動部３が駆動した状態のステアリングホイール１を示す斜視図であり、図４（ｂ）は第１移動部３が駆動した状態のステアリングホイール１を示す側面図である。

先ず、図１に示した運転制御手段１１が車両の自動運転制御を行っている旨の信号が制御手段７に出力される。車両の自動運転制御が行われているときに、制御手段７は第２移動部４に対して駆動信号を出力する。これにより、図３に示すように、第２移動部４が駆動することで、第２分割部６が前方に移動する。

第２移動部４が駆動すると、駆動軸部１０４に回転力が伝達される。駆動軸部１０４が回転すると、駆動軸部１０４に接続されて成るリンク部１０５の他端部が駆動軸部１０４の軸線方向を中心として前方に回動する。リンク部１０５の他端部が前方に回動すると、リンク部１０５の他端部に接続されて成るスライド部１０３が、レール部１０２に沿って前方に摺動する。スライド部１０３が前方に移動すると、スライド部１０３の後部に接続されて成る第２分割部６が前方に移動する。このとき、第２分割部６の左右両側端部と第１分割部５の下端部との固定的な接続が解除されることで、第１分割部５と第２分割部６とが上下に分離状態となる。
第２移動部４の駆動量、つまり第２分割部６の前方への移動量は、第１分割部５の移動を妨げない限り特に制限されず、少なくとも第１分割部５と第２分割部６との上下方向の重畳状態が解消される移動距離に設定することができる。

第１分割部５と第２分割部６との分離後に、第２分割部６の移動が完了すると、制御手段７は第１移動部３に対して駆動信号を出力する。これにより、図４に示すように、第１移動部３が駆動することで、第１分割部５が移動する。

第１移動部３の左方第１移動部３１及び右方第１移動部３２が駆動すると、回動軸部３３に回転力が伝達される。回動軸部３３に伝達された回転力は、回動軸部３３に接続されて成る左方スポーク９１及び右方スポーク９２に対して互いに逆方向となるように伝達される。左方第１移動部３１から伝達された駆動力によって、左方第１分割部５１は左方から下方へと回動する。右方第１移動部３２から伝達された駆動力によって、右方第１分割部５２は右方から下方へと回動する。このとき、左方第１分割部５１と右方第１分割部５２との上方における固定的な接続が解除されることで、左方第１分割部５１と右方第１分割部５２とが車両幅方向の一方側（左方）と他方側（右方）とに分離状態となる。

第２分割部６が第２移動部４により予め前方に移動しているので、左方第１分割部５１と右方第１分割部５２とに分離後において、分離前の第２分割部６の配置領域まで、第１分割部５が第１移動部３により下方に移動することができる。
左方第１分割部５１の下端部と右方第１分割部５２の下端部とが当接すると、左方第１分割部５１及び右方第１分割部５２の回動が完了する。回動が完了した状態で左方スポーク９１及び右方スポーク９２を固定することで、下方に移動した第１分割部５を固定状態とすることができる。

このように、第１分割部５及び第２分割部６の移動が完了すると、移動前の第１分割部５の配置領域が空いた状態となる。つまり、センターパッド８の上方領域に運転者の視界を遮るものがなくなる。

手動運転を行っていた運転者は、車両の自動運転制御が行われている間、緊急時に車両から運転の主導権を渡される場合に備えて、車両の走行状態を理解する必要がある。
なお、手動運転を行っていた運転者は、運転を行っていない状態で車両の走行環境をフロントウィンドウ、ドアミラー、バックミラーにより監視しようとすると、車両側が構築した運転シナリオとは関係の無い方向などを監視し続けてしまう可能性がある。これでは緊急時の運転の主導権の切替えを円滑に行うことが難しくなる。これに鑑みて、手動運転時には速度表示などを主に行っている運転者前方の表示パネル（メータパネル）において、車両の自動運転制御又は高度運転支援制御が行われている間、手動運転時とは異なる情報を表示する必要性が高くなる。乗員は、車両側の運転シナリオを表示パネルの表示を介して理解するようになる可能性が高まってきている。

また、自動運転車両又は高度運転支援車両では、手動運転時よりも運転シナリオなどの表示すべき情報量及び情報内容が増大する。仮に把持部２が分離しない場合、つまり車両に既存のステアリングホイールが搭載されている場合、自動運転又は高度運転支援の運転シナリオがステアリングホイールを避けて表示される必要がある。これにより、既存の車両の表示パネルでは、運転シナリオの十分な表示領域を確保することが困難となる可能性があり、表示パネルを拡大することが考えられる。
しかしながら、自動運転制御又は高度運転支援制御のために表示パネルを大型化すると、手動運転時に運転者が視認により車両前方を監視する際の直接視界が狭められることになる。

上述したように、本実施形態に係るステアリングホイール１において、移動前の第１分割部５の配置領域が空いた状態となるので、乗員からの表示パネルに対する良好な視界を確保することができるようになる。把持部２によって乗員の視界が遮られないので、表示パネルに表示可能な情報量及び情報内容の選択肢が増えることとなり、好ましい。
更に、表示パネルに表示可能な情報量及び情報内容の選択肢が増えると、表示パネルを拡大する必要が無くなる。これにより、手動運転時の運転者の直接視界が狭められることがなく、好ましい。

通常、手動運転の際に運転者は、車両直進状態であれば分離前の把持部２の上部、特にセンターパッド８より上方部位を把持することが多い。これに対して、車両の自動運転制御又は高度運転支援制御が行われている際に乗員は、乗員への運転の切替えに備えて把持部２に近い位置で手を待機させておくが、手の疲労を抑えるために上方で手を保持することは少なく、把持部２の下部で保持することが多くなると考えられる。
本実施形態に係るステアリングホイール１は、手動運転の際には把持部２を分離状態とせずに１周が接続されて成る状態に維持されるので、手動運転の操舵に問題は生じない。また、車両の自動運転制御又は高度運転支援制御が行われている際には、分離状態となった把持部２の第１分割部５が下方において、緊急時に乗員による把持が可能な領域が確保されていると共に、位置的に咄嗟に把持し易いので好ましい。

上述した実施形態では第２分割部６の前方への移動がレール部１０２及びスライド部１０３を用いた前方スライドであったが、本発明における第２分割部の移動形態は、第１分割部との分離が可能でかつ第１分割部の移動を妨げない限り特に制限されない。第２分割部の移動形態としては、例えば車両幅方向に沿った軸線方向を中心として第２分割部の下端部を前側上方に回動させる形態であっても良い。

上述した実施形態では把持部２が左方第１分割部５１と右方第１分割部５２と第２分割部６との３分割される形態を示したが、本発明においては把持部が分離可能である限り２分割であっても良い。具体的に２分割の形態としては、第２分割部は上記第２分割部６と同様の形態であり、第１分割部を分離可能に構成しない形態が挙げられる。この場合、第２移動部による第２分割部の前方移動後に、上方に配置される第１分割部を１８０°回動させることで、把持部が２分割形態であっても図４に示した状態と同様に、移動前の第１分割部の配置領域を空けることができる。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により、本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。

１：ステアリングホイール、２：把持部、３：第１移動部、３１：左方第１移動部、３２：右方第１移動部、３３：回動軸部、４：第２移動部、５：第１分割部、５１：左方第１分割部、５２：右方第１分割部、６：第２分割部、７：制御手段、８：センターパッド、９１：左方スポーク、９２：右方スポーク、１０：案内部、１０１：基部、１０２：レール部、１０３：スライド部、１０４：駆動軸部、１０５：リンク部、１１：運転制御手段

Claims (4)

1. 乗員が把持して転舵することで車両の操舵を行う把持部を備え、
   前記把持部は少なくとも第１分割部と第２分割部とに分離可能に構成され、
   前記第１分割部を移動可能にする第１移動部と、
   前記第２分割部を前方に移動可能にする第２移動部と、を備え、
   分離前の前記把持部において、前記第１分割部は前記第２分割部の上方に位置し、
   前記第１分割部と前記第２分割部との分離後は、前記第２分割部が前記第２移動部により前方に移動すると共に、前記第１分割部が分離前の前記第２分割部の配置領域まで前記第１移動部により下方に移動し、移動前の前記第１分割部の配置領域が乗員の視界を遮らない空白領域となる、
   ステアリングホイール。
2. 前記第１分割部は、車両幅方向の一方側と他方側とに分離可能に構成され、
   前記第１移動部は、前記第１分割部の一方側と他方側とが互いに逆方向に回動することを可能とし、
   前記第１分割部の分離後は、前記一方側の前記第１分割部は前記第１移動部により前記一方側から分離前の前記第２分割部の配置領域まで回動すると共に、前記他方側の前記第１分割部は前記他方側から分離前の前記第２分割部の配置領域まで回動する、
   請求項１に記載のステアリングホイール。
3. 前記第１移動部の駆動及び前記第２移動部の駆動を制御する制御手段を備え、
   前記制御手段は、前記車両の自動運転制御が行われているときに、前記第１移動部及び前記第２移動部の制御を行う、
   請求項１又は２に記載のステアリングホイール。
4. 前記第２分割部の前方移動は、前方スライド又は車両幅方向に沿った軸線方向を中心とした回動である、
   請求項１〜３のいずれかに記載のステアリングホイール。