(57)【要約】【課題】異音の発生や、接触不良による瞬断の発生、電磁ノイズの発生が無くなり、品質を向上させ、スペースの効率化、コスト低減を図ることができるステアリング電気接続構造を提供すること。【解決手段】電波信号を送受信するホイール側送受信装置１１をステアリングホイール１の基端部の基板１４に設け、電波信号を送受信するコラム側送受信装置２１をステアリングコラムのホイール取付部の基板２３に設け、ホイール側送受信装置１１とコラム側送受信装置２１との無線による信号の送受で、ステアリングホイール１に設けた機器と車両機器とが信号の送受を行うようにした。【選択図】        図１
2004210197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールとステアリングコラム側とで電気的な信号の送受を行うステアリング電気接続構造において、
電波信号を送受信するホイール側送受信装置をステアリングホイールの基端部に設け、電波信号を送受信するコラム側送受信装置をステアリングコラムのホイール取付部に設け、前記ホイール側送受信装置と前記コラム側送受信装置との無線による信号の送受で、ステアリングホイールに設けた機器と車両機器とが信号の送受を行うようにしたことを特徴とするステアリング電気接続構造。
【請求項２】
請求項１に記載されたステアリング電気接続構造において、電気を蓄える充電装置をステアリングホイールに設け、同充電装置に接続される摺動接点を前記ステアリングホイールに設け、いずれかのステアリングホイールの回転位置で前記摺動接点と電気的に接する固定接点をステアリングコラムのホイール取付部に設け、車両から前記充電装置に電気を供給してステアリングホイールの機器の電源として使用することを特徴とするステアリング電気接続構造。
【請求項３】
請求項２に記載されたステアリング電気接続構造において、ステアリングホイールが中立位置近傍にあるとステアリングホイールの充電装置での充電が可能となるようにしたことを特徴とするステアリング電気接続構造。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載されたステアリング電気接続構造において、
車両から前記充電装置に電気を供給する際には、ステアリングホイールの機器が車両から供給される電源を使用するようにしたことを特徴とするステアリング電気接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリングホイールに設けた機器と車両との信号のやりとりを行うためのステアリング電気接続構造の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のステアリング電気接続構造は、回転操作されるステアリングホイールと車両の信号の送受のために、ＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）を巻いたものでステアリングホイールの回転を吸収し、ＦＦＣの一端をステアリングホイール側に接続し、ＦＦＣの他端側を車両側に接続している（例えば、特許文献１参照。）。これをスパイラルケーブル式と呼ぶ。
【０００３】
また、ステアリングホイール側と車両側の接点に摺動接点を用いたものもある（例えば、特許文献２参照。）。これをスリップリング式と呼ぶ。
【０００４】
また、ステアリングホイールと車両側との直接接点を持たず、電磁誘導による信号の送受を行うものもある（例えば、特許文献３参照。）。これを電磁誘導式と呼ぶ。
【０００５】
【特許文献１】
実公平５−２７８２２号公報
【０００６】
【特許文献２】
実公昭６１−５７３８号公報
【０００７】
【特許文献３】
特開平１０−１００８１６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のステアリング電気接続構造にあっては、品質とスペースの効率化、コストが十分ではなかった。
【０００９】
この点について詳しく説明する。
【００１０】
従来のステアリング電気接続構造において、スパイラルケーブル式ではスパイラル状のケーブルの状態が変わるようにしてステアリングの回転を吸収するので、ＦＦＣの擦れ音が発生する問題があり、また、ＦＦＣを収容するため、スペースを大きく確保する必要があった。
【００１１】
また、スリップリング式では、瞬間的に断線状態となったり、接触部材の接点が常に摺動しているため接点磨耗による接触不良が発生する恐れがあり、エアバック等の重要なシステムには採用しにくいものであった。
【００１２】
また、電磁誘導式では、電磁誘導による接続の確実性が十分ではなく、また、電磁ノイズの問題があった。
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、
異音の発生や、接触不良による瞬断の発生、電磁ノイズの発生が無くなり、品質を向上させ、スペースの効率化、コスト低減を図ることができるステアリング電気接続構造を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、ステアリングホイールとステアリングコラム側とで電気的な信号の送受を行うステアリング電気接続構造において、電波信号を送受信するホイール側送受信装置をステアリングホイールの基端部に設け、電波信号を送受信するコラム側送受信装置をステアリングコラムのホイール取付部に設け、ホイール側送受信装置とコラム側送受信装置との無線による信号の送受で、ステアリングホイールに設けた機器と車両機器とが信号の送受を行うようにしたことを特徴とする手段とした。
【００１４】
請求項２記載の発明では、電気を蓄える充電装置をステアリングホイールに設け、充電装置に接続される摺動接点をステアリングホイールに設け、いずれかのステアリングホイールの回転位置で摺動接点と電気的に接する固定接点をステアリングコラムのホイール取付部に設け、車両から充電装置に電気を供給してステアリングホイールの機器の電源として使用することを特徴とする手段とした。
【００１５】
請求項３記載の発明では、ステアリングホイールが中立位置近傍にあるとステアリングホイールの充電装置での充電が可能となるようにしたことを特徴とする手段とした。
【００１６】
請求項４記載の発明では、車両から前記充電装置に電気を供給する際には、ステアリングホイールの機器が車両から供給される電源を使用するようにしたことを特徴とする手段とした。
【００１７】
【発明の作用と効果】
請求項１記載の発明では、ステアリングホイールの基端部に設けたホイール側送受信装置と、ステアリングコラムのホイール取付部に設けたコラム側送受信装置で電波信号を送受信することによって信号の送受を行う。これによって、ステアリングホイールに設けた機器と車両機器が信号をやり取りできる。
ステアリングホイールは回転操作されるため、ホイール側送受信装置は、それに伴って回転移動するが、電波の送受信によって、確実に信号の送受が行われる。このように、ステアリングホイールと、非接触で、信号の送受が行われることにより、擦れるような異音の発生がなく、摺動接点がないため瞬間的な断線状態になることがない。また、所定の周波数の発信になるため、他の機器に影響を与える問題となるような電磁ノイズの発生がなく、信号の送受の品質が向上できる。
また、ステアリングホイールの基端部とステアリングコラムのホイール取付部との近い距離における電波通信であるので、電波の出力を抑えることができ、ホイール側送受信装置とコラム側送受信装置は小さいスペースにできる。また、複雑な機構を有しないためコストを抑制できる。
【００１８】
請求項２記載の発明では、回転操作されるステアリングホイールの摺動接点が固定接点といずれかの回転位置で接すると、摺動接点と固定接点の接点を介して、車両からステアリングホイールの充電装置に電気を送って充電を行う。
ステアリングホイールに設けた機器では、この充電装置から電源を供給するようにすれば、ステアリングホイールに設けた機器は、車両から電源を取り込んで使用できるため、エネルギーコストがかからないようにしてコストを抑制する。
また、摺動接点を通信回路ではなく充電回路として用いるので、摺動中の瞬間的断線は問題とならない。
【００１９】
請求項３記載の発明では、ステアリングホイールが位置する頻度が高い中立位置近傍で、ステアリングホイールの充電装置への充電が可能にしたため、より多く充電できるようにして確実に充電装置に充電を行うことができ、ステアリングホイールが車両本体との電源電線を必要としないようにする。
【００２０】
請求項４記載の発明では、充電装置への車両からの電源の供給がある際には、その電源をステアリングホイールの機器が使用することによって、充電装置の負担を減らして、長く使用できる充電装置にして、メンテナンスの手間の省略や故障防止に寄与できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のステアリング電気接続構造を実現する実施の形態を、請求項１〜４に係る発明に対応する実施例に基づいて説明する。
【００２２】
（実施例）
【００２３】
まず、構成を説明する。
図１は実施例のステアリング電気接続構造を示す一部切欠断面図である。図２は実施例のステアリング電気接続構造のコラム側固定接点を示す説明図である。図３は実施例のステアリング電気接続構造のステアリングホイールを示す説明図である。図４は実施例のステアリング電気接続構造の一部拡大断面図である。図５は実施例のステアリング電気接続構造のブロック図である。図６は実施例のステアリング電気接続構造の充電装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【００２４】
図１〜５における主要符号を説明すると、１はステアリングホイール、１１はホイール側送受信装置、１１１はＣＰＵ、１１２はレギュレータ、１１３はクロック回路、１１４はスイッチインターフェース、１１５は送受信インターフェース、１１６は充放電インターフェース、１１７は送信アンテナ、１１８は受信アンテナ、１１９はエアバック点火インターフェース、１２は充電装置、１３はコネクタ、１４は基板、１５は摺動接点、１６はホーンスイッチ、１７はエアバック、２はステアリングホイールを取り付けるコラム側、２１はコラム側送受信装置、２２はコネクタ、２３は基板、２４はケース、２５は固定接点である。
【００２５】
本実施例では、図１，４に示すようにステアリングホイール１の基端部となるステアリングコラムへの取付部と、ステアリングコラム側にそれぞれ基板１４，２３を対向するように設ける。この基板１４，２３は、ステアリングホイール１が回転しても対向する基板１４，２３の間隔が変わらないようにする。
【００２６】
次に、ステアリングホイール１の操作部側となる基板１４の上側に、コラム側と信号の送受を行うホイール側送受信装置１１、充電を行って必要に従って電源として使用できる充電装置１２、ステアリングホイール１に設けた機器との信号線、電源線を接続するためのコネクタ１３を設ける。
【００２７】
ホイール側送受信装置１１には、図５に示すようにＣＰＵ１１１への安定した電源供給のためのレギュレータ１１２、発振により時間を計算するクロック回路１１３、ステアリングホイール１に設けられるホーンのスイッチ入力を行うためのスイッチインターフェース１１４、車両側との信号の送受信を行うための送受信インターフェース１１５、充電装置１２への充電と充電装置１２からの電源供給をコントロールするための充放電インターフェース１１６、エアバック１７点火のための電源接続のＯＮ・ＯＦＦをコントロールするためのエアバック点火インターフェース１１９を設ける。これらは、ホイール側送受信装置１１に設ける制御を行うためのＣＰＵ１１１に接続するようにする。
【００２８】
さらに、送受信インターフェース１１５には、送信用アンテナと受信用アンテナを接続し、ＣＰＵ１１１が送受信インターフェース１１５を介して無線で信号の送受信が行えるようにする。
【００２９】
また、図１に示すように、ステアリングホイール１の内部には、エアバック１７を設け、コネクタ１３を介してエアバック点火インターフェース１１９に接続する。また、図１に示すように、ステアリングホイール１には、車両のホーンを鳴らすために操作するホーンスイッチ１６を設け、コネクタ１３を介してスイッチインターフェース１１４に接続する。
【００３０】
次に、コラム側の基板２３の車両側には、ホイール側送受信装置１１と無線で通信を行うコラム側送受信装置２１、車両側から基板２３および基板２３を介してコラム側送受信装置２１への電源供給と信号のやりとりを行うためのコネクタ２２を設ける。また、この基板２３や、コラム側送受信装置２１、コネクタ２２を覆うケース２４を設ける。
【００３１】
さらに、図１，２，４に示すように基板２３のステアリングホイール１側に、ステアリングホイール１側の基板１４に電源を車両から供給するための固定接点を設ける。
【００３２】
また、図１，３，４に示すようにステアリングホイール１の基板１４のステアリングコラム側に摺動接点１５を設ける。この摺動接点１５は、ステアリングホイール１の操作によって、所定の回転移動を行う。固定接点２５と摺動接点１５は、ステアリングホイール１の中立位置近傍において接し、電気的に接続されるようにする。本実施例における中立位置近傍とは、中立位置±２０度の範囲とする。
【００３３】
次に、作用を説明する。
【００３４】
［ホイール側送受信装置のＣＰＵにおける充放電インターフェースの制御］
【００３５】
図６は実施例のホイール側送受信装置１１のＣＰＵ１１１で実行される処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００３６】
ステップＳ１では、処理をスタートさせる。
【００３７】
ステップＳ２では、摺動接点１５が固定接点と導通しているかどうかを判断し、導通がある場合にはステップＳ３に移行し、導通がない場合にはステップＳ４に移行する。
【００３８】
ステップＳ３では、ステアリングホイール１の基板１４に取り付けた各装置が、固定接点、摺動接点１５を介して得られる車両からの電流を電源として使用するようにＣＰＵ１１１が充放電インターフェース１１６を制御する。
【００３９】
ステップＳ４では、充電装置１２に充電された電気量が規定値以上であるかどうかを充電装置１２の放電電圧で判断し、放電電圧が規定値以上であるならばステップＳ５に移行し、放電電圧が規定値より低いならばステップＳ６に移行する。
【００４０】
ステップＳ５では、ステアリングホイール１の基板１４に取り付けた各装置が、充電装置１２の放電により得られる電流を電源とするようにＣＰＵ１１１が充放電インターフェース１１６を制御する。
【００４１】
ステップＳ６では、低電圧警告を出力する。
【００４２】
ステップＳ７では、処理を終了する。
【００４３】
［電源の確保作用］
【００４４】
本実施例では、ステアリングホイール１が中立位置近傍になると、摺動接点１５と固定接点が接することにより、車両側から電流がステアリングホイール１の基板１４および基板１４上に設けた各装置に供給される。中立位置近傍で車両側から供給することにより頻度と時間を充分に得られるようにしている。また、中立位置近傍においては、車両からの電源供給とすることにより充電装置１２の負担を減らし、充電装置１２が長く使用できるようにする。
本実施例では、中立位置近傍を±２０度の範囲とすることにより、直線道路を走行中に行う修正舵の範囲では充電されるようにして、車両側から供給する頻度と時間をさらに充分得られるようにしている。
【００４５】
この摺動接点１５と固定接点が接する状態においては、ステップＳ３で車両側より得られる電流を電源として使用する。また、充放電インターフェース１１６をＣＰＵ１１１が制御することにより充電装置１２への充電が行われる。
ただし、この充電はエンジンが始動し、オルターネータによる発電が行われた際のみにして、それ以外の場合には充電装置１２以外への電源供給とする。
【００４６】
このように充電しておき、摺動接点１５と固定接点が接さない状態では、ステップＳ５で充電装置１２より放電するようにしてステアリングホイール１の基板１４および基板１４の各装置の電源供給を行う。
【００４７】
［無線による通信作用］
【００４８】
本実施例では、ステアリングホイール１のホイール側送受信装置１１のＣＰＵ１１１が送受信インターフェース１１５を介して送信アンテナ１１７、受信アンテナ１１８で、コラム側送受信装置２１と信号の送受を行う。コラム側送受信装置２１の構造はホイール側送受信装置１１と同様であるので、説明は省略する。この無線による信号の送受で、車両側へのホーンスイッチ１６が入力されていることを示す信号をステアリングホイール１から車両へ送ってホーンを鳴らしたり、車両からの信号でエアバック１７を作動させたりすることができる。
【００４９】
無線による信号の送受にすることにより、伝達する一部に摺動部がないため、信号が瞬断されるようなことがなく、確実な信号の送受が行え、また、作動音が発生するようなことがない。かつ、電磁誘導ではないので、電磁ノイズの発生もない。
【００５０】
次に、効果を説明する。
【００５１】
実施例のステアリング電気接続構造にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００５２】
（１）ステアリングホイール１とステアリングコラム側２とで電気的な信号の送受を行うステアリング電気接続構造において、電波信号を送受信するホイール側送受信装置１１をステアリングホイール１の基端部の基板１４に設け、電波信号を送受信するコラム側送受信装置２１をステアリングコラムのホイール取付部の基板２３に設け、ホイール側送受信装置１１とコラム側送受信装置２１との無線による信号の送受で、ステアリングホイール１に設けた機器と車両機器とが信号の送受を行うようにしたため、擦れるような異音の発生がなく、摺動接点１５がないため瞬間的な断線状態になることがない。また、所定の周波数の発信になるため、他の機器に影響を与える問題となるような電磁ノイズの発生がなく、信号の送受の品質が向上できる。
また、ステアリングホイール１の基端部とステアリングコラムのホイール取付部との近い距離における電波通信であるので、電波の出力を抑えることができ、ホイール側送受信装置１１とコラム側送受信装置２１は小さいスペースにできる。また、複雑な機構を有しないためコストを抑制できる。
【００５３】
（２）電気を蓄える充電装置１２をステアリングホイール１に設け、充電装置１２に接続される摺動接点をステアリングホイール１に設け、いずれかのステアリングホイール１の回転位置で摺動接点と電気的に接する固定接点をステアリングコラムのホイール取付部に設け、車両から充電装置１２に電気を供給してステアリングホイール１の機器の電源として使用するため、エネルギーコストがかからないようにしてコストを抑制する。
【００５４】
（３）ステアリングホイール１が中立位置近傍にあるとステアリングホイール１の充電装置１２での充電が可能となるようにしたため、確実に充電装置１２に充電を行うことができる。
【００５５】
（４）車両から前記充電装置１２に電気を供給する際には、ステアリングホイール１の機器が車両から供給される電源を使用するようにしたため、メンテナンスの手間の省略や故障防止に寄与できる。
【００５６】
以上、本発明のステアリング電気接続構造を実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００５７】
本実施例では、ステアリングホイール１と車両側のステアリングコラムとの通信を電波で行っていたが、光通信や赤外線通信で行うようにしてもよい。
本実施例では、それぞれの基板１４，２３から離れた側にホイール側送受信装置１１とコラム側送受信装置２１を設けていたが、それぞれの基板１４，２３の間にホイール側送受信装置１１とコラム側送受信装置２１を設けるようにしてもよい。
本実施例では中立位置近傍を±２０度の範囲にしているが、車両のステアリングの遊びや感度の特性によって決めればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のステアリング電気接続構造を示す一部切欠断面図である。
【図２】実施例のステアリング電気接続構造のコラム側固定接点を示す説明図である。
【図３】実施例のステアリング電気接続構造のステアリングホイールを示す説明図である。
【図４】実施例のステアリング電気接続構造の一部拡大断面図である。
【図５】実施例のステアリング電気接続構造のブロック図である。
【図６】実施例のステアリング電気接続構造の充電装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  ステアリングホイール
１１  ホイール側送受信装置
１１１  ＣＰＵ
１１２  レギュレータ
１１３  クロック回路
１１４  スイッチインターフェース
１１５  送受信インターフェース
１１６  充放電インターフェース
１１７  送信アンテナ
１１８  受信アンテナ
１１９  エアバック点火インターフェース
１２  充電装置
１３  コネクタ
１４  基板
１５  摺動接点
１６  ホーンスイッチ
１７  エアバック
２  コラム側
２１  コラム側送受信装置
２２  コネクタ
２３  基板
２４  ケース
２５  固定接点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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