JP4839325B2 - 自動車用ステアリングホイールアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前段部分（プレアンブル）に記載された特徴を有する自動車用ステアリングホイールアセンブリに関する。

この種の自動車用ステアリングホイールアセンブリは、ステアリング軸の周りを少なくとも部分的に回転するステアリングホイールリムを有するステアリングホイールと、少なくとも一つのディスプレイ装置と、検出装置から構成される。ステアリングホイールは、ステアリング軸を中心に（ステアリング軸に対して交差する方向に）回転自在に取付けられている。ディスプレイ装置は、自動車の交通関連情報を表示するためにステアリングホイールに配置されている。検出装置は、自動車運転手の集中状態を検出するためにステアリングホイールに配置され、運転手の集中状態に応じて表示装置を作動させる働きをする。

ＥＰ１３０２３７２には、ディスプレイ装置を有するこの種のステアリングホイールアセンブリが開示されている。このディスプレイ装置は、ステアリングホイールアセンブリのステアリングホイールのハブ領域において、エアバッグ用のカバーに組み込まれている。このような構成の場合、エアバッグモジュールは、エアバッグが展開する際にディスプレイ装置が破損又は損傷しないように構成されていなければならない。
ＥＰ１３０２３７２号

本発明は、ハブ体のエアバッグモジュールの利用を可能としつつ、ステアリングホイールアセンブリを改善することを課題とする。

上記課題は、請求項１に記載された特徴を有するステアリングホイールアセンブリ（ステアリングホイール組立体、ステアリングイール構造体、または操舵輪組立体）によって解決される。

本発明によれば、少なくとも一つのディスプレイ装置がステアリングホイールリムに配置される構成である。その結果、ステアリングホイールのハブ領域にディスプレイ装置が配置されている場合には避けられないエアバッグモジュールの構造の複雑化が回避できるという利点がある。

ディスプレイ装置は、ステアリングホイールアセンブリのステアリングホイールが自動車に装着された状態に対して、ステアリングホイールの直進運転位置において垂直車軸方向におけるステアリング軸上方に、すなわち、１２時の位置に配置されることが好ましい。したがって、ディスプレイ装置は、ステアリングホイールリムが直進運転位置にある場合、ステアリングホイールリムの最上部（垂直車軸に対して）に配置されるように、ステアリングホイールリム上に配置されると有利である。その結果、運転手は、ディスプレイ装置を見るために、（車両長手方向軸に対して平行な）前方視線方向に対して僅かに視線の方向を変えるだけでよいため、ディスプレイ装置は、運転手によって特に容易に目視できる。このように、ディスプレイ装置は、常に運転手の視野の中にあるため、運転手がディスプレイ装置に集中していなくても、単純な（明解な）視覚信号が常に認識可能とされている。

本発明の別の変更例においては、検出装置、例えば、運転手の視線方向を検出するための装置は、カメラとして構成されている。カメラによって撮られた画像の一部が、適切な画像認識ソフトによって評価される。別の方法として、検出装置は、視覚センサ（例えば、発光機と受光機とを組み合わせたもの）であってもよい。検出装置は、ディスプレイ装置に隣接して配置されることが好ましい。これは、運転手が、一般的に、ディスプレイ装置、特に視覚ディスプレイの場合は、その機能を制限しないようにするために手で覆わないようにするので、結果的に、検出装置が運転手の手で覆われる確率が減少するため有利である。

本発明の一つの変更例においては、検出装置がステアリングホイールリム上に配置される構成とされる。検出装置は、例えば、カメラとして、ステアリングホイールの直進運転位置において、垂直車両軸方向におけるステアリング軸上方に、すなわち、１２時の位置に配置されることが特に好ましい。

ディスプレイ装置は、少なくとも２つのディスプレイ要素を有することが好ましい（例えば、スクリーン及び隣接するＬＥＤアレイであり、そのようなディスプレイ要素の場合、複数のＬＥＤアレイを有することも可能である）。この場合、検出装置はステアリングホイールリムに沿って、すなわち、少なくとも２つのディスプレイ要素の間にステアリングホイールリムの回転方向に配置されることが特に好ましい。この場合、検出装置と、ステアリングホイールリムに沿って配置されたディスプレイ装置の少なくとも２つのディスブレイ要素それぞれとの距離は、２つのディスプレイ要素のうち少なくとも一方の、ステアリングホイールリムに沿った方向の（すなわちステアリングホイールリムの回転方向の）幅より狭いことが好ましい。

本発明の別の変更例においては、複数の検出装置として、特にカメラ（例えば、デジタルカメラ）が設けられている。検出装置は、検出装置のうち少なくとも一つがステアリングホイールの位置とは無関係に、垂直車両軸方向におけるステアリング軸上方に配置されるように、ステアリングホイールリムに沿って配置されることが好ましい。

一つの検出装置、及び／又は、別の検出装置は、運転手の集中状態に応じて、例えば、シートランプ又は電動式安全ベルトなどの他の警告装置及び安全装置の制御にも使用可能である。

本発明の一つの変更例においては、ステアリングホイールは、ステアリング軸周りに回転可能であるとともに、少なくとも一つのスポークによってステアリングホイールのステアリングホイールリムに接続されているハブ体を有する。少なくとも一つのディスプレイ装置を有するステアリングホイールリム領域が設けられていると好ましい。

また、ハブ体に配置されたエアバッグモジュールは、エアバッグを有するように構成されることが好ましい。エアバッグは、運転手を保護するために、ステアリング軸に沿った主展開方向に展開可能であり、ステアリング軸に対して交差する方向に展開する際にステアリングホイールリムの領域に衝突する可能性がある。このため、ステアリングホイールリムの領域は、ステアリングホイールリムとエアバッグ、および、特にディスプレイ装置を保護するために、当該領域が主展開方向に偏向されるよう、エアバッグと相互作用することが好ましい。

展開中のエアバッグを偏向するための領域は、偏向斜面を有することが好ましい。すなわち、ステアリングホイールのステアリング軸と一致する方向のエアバッグの主展開方向に対して、部分的に傾斜していることが好ましい。傾斜は、エアバッグが、偏向時の角度（反射角）と同じ角度（入射角）で領域に当るように構成することが可能である。両角度は、ここでは、展開時にエアバッグが衝突するステアリングホイールリムの衝突領域に対して垂直な法線に対して計測される。

さらに、展開中のエアバッグを偏向するための領域は、摩擦係数の低い低摩擦係数状態とされた表面を有することが好ましく、また、この摩擦係数は、ステアリングホイールリムの隣接領域の摩擦係数より低いことが望ましい。したがって、この表面は、エアバッグが当該領域上を容易に摺動できるように、表面とエアバッグとの間の摩擦が、出来る限り低くなるように形成されていること必要がある。エアバッグ構成材に応じて、エアバッグが摺動する領域の表面は、例えば、特に円滑状に構成可能である。

上記したようなエアバッグを偏向するステアリングホイールリムの領域の形状、あるいは当該領域の表面性状は、展開中のエアバッグからステアリングホイールリムやディスプレイ装置を保護するだけでなく、エアバッグ自体を保護して、自動車の安全性をさらに高める。

本発明の別の変更例においては、自動車の内側または外側に配置でき、自動車と自動車の周囲の物体との間の距離を検出するように構成されるセンサ装置が設けられている。
ディスプレイ装置は、センサ装置によって検出された距離を表示するように構成されることが好ましい。この場合、伝送ユニットは、センサ装置の出力信号をディスプレイ装置へ伝送する働きをすることが好ましい。

センサ装置は、計測された距離を駐車場所の大きさに変換するように構成されることが好ましい。言い換えれば、センサ装置は、駐車スペース（駐車場所）の大きさを割出し、あるいは、駐車場所が当該自動車を置く、すなわち、駐車するのに十分な大きさかどうかを判定するために用いられる。この駐車場所は、例えば、道路沿いに駐車されている２台の車両の間の駐車間隙である。センサ装置は、通過走行時に、道路沿いの２台の車両の間の距離を判定することが可能である。このように、センサ装置は、駐車場所（駐車間隙）の大きさを自動的に判定又は推定することが可能である。さらに、センサ装置は、例えば、計測された駐車場所の広さが自動車を置くのに十分な大きさであるかどうかなど、駐車場所に関する情報をディスプレイ装置によって表示するように構成されていることが好ましい。

自動車と自動車の周囲の物体との間の距離に関する本発明に係る判定によって、駐車場所の大きさを認識することにより、近接する物体との衝突の危険性が減少するため、確実に駐車することが可能となり、自動車の快適性は有利に改善される。

本発明の一つの態様として、センサ装置を別の機能に使用可能に構成することができる。すなわち、特定（規定）の閾値速度を超える通常の直進運転時に、前方走行中又は接近中の車両又は物体からの距離を検出する、あるいは衝突警告装置（例えば、視覚ディスプレイ、音響表示器、及び／又は、触覚表示器）を制御するために、センサ装置を使用することが可能である。一方、基準速度を下回る低速走行の場合には、自動車の可能な駐車場所を判定又は計測するために、同様のセンサ装置を使用することが可能である。

本発明の別の態様において、ディスプレイ装置は、制限速度を表示するように構成されている。ステアリングホイール近くに配置された作動装置は、自動車の速度を、ディスプレイ装置によって表示された制限速度に制限する走行制御装置を作動させるように構成するのが好ましい。

ディスプレイ装置によって表示された制限速度を採用するためには、特に作動装置を一度作動させるだけで十分である。当該作動装置は、例えば、押しボタン式スイッチとして構成され、押しボタン式スイッチは、一回押すだけで、走行制御装置を作動させる、あるいはディスプレイ装置によって表示された制限速度を確認することができる。

このようにして、走行制御装置を楽に作動させることが可能であると同時に、制限速度が運転手の視野の中に表示されるため、運転手の注意が交通状況から逸れることはなく、全体として自動車の安全性が高まる。

道路標識及び他の表示を読み取ることの可能な光センサによって、瞬間制限速度をステアリングホイールアセンブリに伝送することが可能である。別のあるいは追加的な方法としては、ＧＰＳデータベースから制限速度を読み取る、及び／又は、ＲＦＩＤ（無線ＩＣタグ）によって制限速度を判定し、ステアリングホイールアセンブリに伝送することも可能である。

さらに、走行制御装置は、自動車の速度を、ディスプレイ装置によって表示される制限速度に規制することが好ましい。すなわち、走行制御装置は、現行の制限速度に対応したほぼ一定の速度を付与する。

さらに、作動装置は、ステアリングホイールに配置されることが好ましい。ステアリングホイールは、例えば、ステアリング軸の周りを回転するように取付けられたハブ体を有することが可能である。ステアリング軸に交差する方向にハブ体の周りを少なくとも部分的に回転するステアリングホイールリムは、少なくとも一つのスポークによってハブ体に取付け可能である。そして作動装置は、これらスポーク、ステアリングホイールリムないしハブ体に取付け可能である。すなわち、運転手がステアリングホイールから手を離さなくても作動させることができるように、ステアリングホイールに取付けられた構成とされる。

さらに、前方を走行中の車両との車間距離を、被制御変数として予め決めておくことももちろん可能である。この場合、前方を走行中の車両との維持すべき車間距離を予め設定しているため、走行制御装置は、車間距離が所定の距離とほぼ対応するように速度を規制する、すなわち、走行制御装置によって速度が一定に維持される。前方を走行中の車両との瞬間距離は、センサ装置によって絶えず計測可能である。

本発明の別の態様では、ステアリングホイールに配置されたインターフェースが設けられ、このインターフェースを介して、エンジンの瞬間回転速度、及び／又は、自動車の変速機のギア速度を、ディスプレイ装置に伝送して当該回転速度及び／又はギア速度を表示させることが可能である。

本発明の一つの変更例においては、機能ユニットが、電子評価装置として構成されている。機能ユニットは、ディスプレイ装置に接続され、少なくとも瞬間回転速度及び瞬間ギア速度に応じて使用すべきギア速度に関する候補（提案）を決定し、かつ、この候補を、ディスプレイ装置を介して運転手に表示するように構成されている。
この場合、作動装置を介して運転手が候補を承諾すると、自動変速機を有する自動車の場合、その候補のギア速度が自動的に入る。

ディスプレイ装置は、視覚ディスプレイとして構成されるのが特に好ましい。この場合、視覚ディスプレイは、少なくとも一つのＬＥＤ（発光ダイオード）を有することが好ましい。視覚ディスプレイは、好ましくは、複数のＬＥＤによっても形成され、ＬＥＤアレイを有することが好ましい。ＬＥＤアレイ（群列）のＬＥＤは、（ＬＥＤの数に対応して）図示記号を表示できるように作動させることが可能である。このようなＬＥＤアレイは、列状に構成することも可能である。

本発明の特に好ましい変更例においては、視覚ディスプレイは少なくとも一つのスクリーンを有し、当該スクリーンは、ＬＣＤ(液晶ディスプレイ)であることが好ましい。また他のディスプレイ技術を使用することも可能である。

他の変更例においては、ディスプレイ装置は、音響表示器又は触覚表示器として構成されている。当然、視覚ディスプレイ、音響表示器及び触覚表示器を互いに組み合わせることも可能である。触覚表示器は、例えば、ステアリングホイールリムに配置される振動装置である。当該触覚表示器は、あらゆるグリップ位置で感じられるように、ステアリングホイールリムを環状に（ステアリングホイールリムが回転可能な回転方向に）取り囲むことが可能である。触覚表示器は、人、特に運転手と絶えず接触する自動車の領域（ステアリングホイール、座席など）に配置されていることが好ましい。

本発明の他の態様としては、本発明に係るステアリングホイールアセンブリを使ってディスプレイ装置を作動させる方法が構成可能である。この場合、運転手の集中状態（集中の度合い）が、検出装置の少なくとも一つを使って検出され、ディスプレイ装置が作動されて、検出された集中状態に応じて交通関連情報を表示する。

この方法の一つの変更例においては、検出装置としてのカメラにつき、カメラのレンズが覆われてカメラの機能が制限されるかを自動的に確認するようになされている。この場合、カメラのレンズが覆われた場合、それによって制限されたカメラの機能が、ディスプレイ装置によって運転手に表示される。

本発明のさらなる詳細及び利点は、図を参照して、実施形態に関する以下の記述により明らかにされる。

図２は、ステアリングホイールリム５と、３つのスポーク７を介してステアリングホイールリム５に接続されているハブ体６とを有するステアリングホイール５ａを有するステアリングホイールアセンブリ４の平面図である。

ハブ体６は、図の面方向に対して垂直なステアリング軸Ｄを中心に回転可能に取付けられている。このハブ体６の周りに、環状のステアリングホイールリム５が、ステアリング軸Ｄに交差する方向においてステアリングホイールリム５の回転方向Rに回転する。３つのスポーク７は、ステアリングホイールリム５の直進運転位置において（ステアリングホイール５ａの装着状態に対して）、ほぼＴ字形に構成されている。３つのスポーク７のうちの一つは、ほぼ垂直車軸Ｚに沿って延在し（ステアリングホイール５ａは、垂直車軸Ｚに対して傾斜してもよく、又は調整可能な傾斜を有してもよい）、他の二つのスポーク７は、ハブ体６から両方向に水平に突出し、直進運転位置に対して、ステアリングホイールリム５をステアリング軸Ｄより上方に延在する上半部とステアリング軸Ｄより下方に延在する下半部とに区分している。

ステアリングホイールアセンブリ４は、交通関連情報を表示するための視覚ディスプレイとしてのディスプレイ装置８を有する。ディスプレイ装置８の第１ディスプレイ要素は、矩形スクリーン３、具体的には液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）として構成されている。液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、（図２に示されたステアリングホイールリム５の直進前進位置において）ステアリングホイールリム５の上半部、すなわち、ステアリングホイールリムの直進運転位置に対してステアリングホイールリム５の（垂直車軸Ｚに対して）最上部、すなわち１２時の位置に配置される。この場合、スクリーン３は、運転手に面して配置されたステアリングホイールリム５の上面に嵌め込まれ、車両の長軸Ｘに対して運転手と対向して向かい合うように構成されている。

スクリーン３は、それぞれ５つのＬＥＤアレイ（ＬＥＤ列ともいう）２から成るディスプレイ装置８の二つの別のディスプレイ要素の間に、ステアリングホイールリム５に沿って、すなわち、ステアリングホイールリム５の回転方向に配置されている。ＬＥＤアレイ２は、回転方向Ｒに長手状に（列状に）延在して形成され、ステアリングホイールリム５の直進運転位置において、それぞれ５つのＬＥＤアレイ２は、垂直車軸Ｚ方向に重ねて配置され、ステアリングホイールリム５の外周縁部９に向かうにしたがって（回転方向Ｒに）幅広になるように構成されている。すなわち、回転方向RのＬＥＤアレイ２の長さは、ステアリングホイール５ａのハブ体６から径方向に離れるとともに長くなるように構成されている。

図８は、図２に示されたステアリングホイール５の変更例を示す平面図である。図２とは異なり、湾曲形状の別のＬＥＤアレイ１は、ステアリングホイールリム５の外周縁部９に沿って（回転軸Ｄに垂直な径方向に）、すなわちステアリングホイール５のほぼ上半部全体にわたって延在している。ＬＥＤアレイ１は、回転方向Ｒにほぼ同じ長さの３つのセグメント１ｂ，１ａ及び１ｃに分割されている。中央セグメント１ａは、（ステアリングホイール５の直進運転位置において）スクリーン３及びＬＥＤアレイ２（スクリーン３の回転方向Ｒの両側にそれぞれに４つ配置されている）の垂直車軸Ｚ方向上側に配置されている。これらセグメント１ａ，１ｂ及び１ｃは、別々に作動して交通関連情報を表示することが可能である。

図９は、図８に示されたステアリングホイールアセンブリ４の別の変更例である。図８とは異なり、スクリーン３が設けられておらず（勿論、このスクリーン３をここで使用してもよい）、このＬＥＤアレイ１は、中央セグメント１ａだけを用いている。さらにカメラ１０が設けられていないが、ここに設けてもよい。さらに、互いに離間するＬＥＤアレイ２の両側に追加ＬＥＤアレイ１１がそれぞれ配置され、ステアリングホイールリム５の上方側に回転方向Ｒに対して交差する方向に設けられている。これらの追加ＬＥＤアレイ１１は、別々に作動して、特に、車両が車線から（進行方向に対して交差する方向に）逸れたことを示す警告信号を表示する働きも可能である。例えば、車両が、（進行方向の）右側の車線表示を越えて車線から逸れた場合、そのことがセンサによって確認され、電子制御装置に伝達される。これに応じて、ステアリングホイールリム５の（進行方向に対して）右側に設けられた追加ＬＥＤアレイ１１の一つが作動される。車両が車線から逸れた程度によって、別の追加ＬＥＤアレイ１１がステアリングホイールリム５の右側で作動可能である。

運転手は、周りの交通状況及び周辺状況を見る場合、集中状態にあると見なされる。図２及び図８に従って、運転手の集中状態を検出するために、検出装置１０としてのカメラが、スクリーン３と、重ねて配置され、（運転手から見て）直進運転方向に対してスクリーン３の右側に設けられたＬＥＤアレイ２との間の回転方向Ｒに配置されている。

運転手の集中状態の重要な指標としては、例えば、視線方向や目の位置である。この場合、集中状態は、例えば、（前方の道路利用者を見る）前方視線方向からの視線方向の逸れ、及び／又は、目の位置（開閉）によって区分できる。視線方向及び目の位置は、ともにカメラ１０で検出可能であり、ディスプレイ装置８の前述のディスプレイ要素の制御に使用することができる。

ディスプレイ装置８のディスプレイ要素は、（例えば、運転手の目が、あらかじめ設定された所定時間以上閉じられている、及び／又は、運転手の視線方向が前方視線方向から所定時間以上逸れた場合）運転手に注意力の低下を警告するために作動されるように構成されている。

ディスプレイ要素によって発せられる警告信号の視認性を高めるために、特にＬＥＤアレイ２又はＬＥＤアレイ１は、異なった頻度、及び／又は、強度（明るさのレベル）で点灯するように構成されている。別の又は更なる方法としては、スクリーン３を使って文章や記号を表示して運転手に警告することも可能である。

さらに、運転手警告用に触覚信号を用いることもでき、図２によれば、ステアリングホイールリム５に設けられた振動器１２によって発生させることができる。振動器１２によって発せられる触覚信号が、考え得るあらゆるグリップ位置において運転手によって感じられるように、振動器１２は、ステアリングホイールリム５上の回転方向Ｒに分散配置されるか、又はステアリングホイールリム５の全周にわたって回転方向Ｒに延在する。そのような振動器１２は、運転手用の自動車シートに用いることも可能である。ステアリングホイールリム５に配置された振動器１２としての触覚表示器を用いて、特に車両が車線から側方に逸れていることを運転手に警告する。また、当然、音響信号を用いて運転手に警告を発することも可能である。

ステアリングホイールアセンブリ４のディスプレイ装置８は、ステアリングホイールリム５上に設けられているため、常に運転手の視野の中に存在している。図１に示されているようなダッシュボード下の中央コンソールに設けられた公知の通信インターフェース１３を有する従来のカーナビを使用する場合、通信インターフェース１３（視覚ディスプレイと操作ユニットの組み合わせ）は、運転時間のおよそ１８％の間しか見ていないことが知られている。一方、平均的な運転手は、運転時間のおよそ７２％の間、直進運転方向（前方視線方向）を見ているため、ステアリングホイールアセンブリ４のディスプレイ装置８は、運転時間のおよそ７２％の間、運転手の視野の中にある。この結果、運転手は、危険な状況において、ディスプレイ装置８を介してより警告や情報を得やすいと同時に、ディスプレイ装置８は、公知の中央通信インターフェース１３よりもさらに視野の中央に取り付けられているため、運転手の注意は周囲の交通状況から逸れることが少なくなる。したがって、運転手への適時な警告によって、事故を回避、及び／又は、より効果的に削減することが可能である。

さらに、ステアリングホイールアセンブリ４のディスプレイ装置８は、図１に係る公知のＨＵＤ１６（ヘッドアップディスプレイ、すなわち自動車のフロントガラス上に投影された表示）に対して、環境の影響（例えば、直進運転方向と反対方向の直達日射）が少ないという利点がある。

さらに、図２に係るステアリングホイールアセンブリ４は、作動装置（図８及び９には図示されていない）を有する。これらは、２つの作動レバー１７であり、運転手によって（例えば、親指で押して）、長手方向車両軸Ｘの方向に作動されるように、ステアリングホイールアセンブリ４の水平方向に延在するスポーク７上にそれぞれ構成配置されている。当該作動レバー１７によって、例えば、自動車の運転方向指示器を作動又は停止させることが可能である。また、２つの水平に延在するスポーク７（ステアリングホイールリム５の直進運転位置に対して水平）は、それぞれ一つのロッカ状の作動要素１８を有し、当該作動要素１８は、対向する両端部上で、具体的には長手方向車両軸Ｘの方向に押圧することにより作動可能である。このように、スクリーン３上に表示されるメニューの中から、例えば、選択領域（カーソル）を、２つの作動要素１８のうちの一方によって上方、及び／又は、下方に（ステアリングホイールリム５の直進運転位置において垂直車軸Ｚの方向に）移動（スクロール）させることにより選択が可能である。一方、他の作動要素１８によって、（ステアリングホイールリム５の直進運転位置において運転手から見て）選択領域を左及び／又は右へ移動させることが可能である。

さらに、２つの水平スポーク７には、それぞれ簡単な押しボタン式スイッチ１９が配置されている。２つの押しボタン式スイッチ１９の一方は、特定の選択を確認するのに用いられることが好ましく、他方は、ディスプレイ装置８によって表示される選択又はオプションを解除するのに用いられる。

ステアリングホイールアッセンブリ４につき、図２，８及び９に示された、垂直方向に積み重ねて配置されたディスプレイ装置８のＬＥＤアレイ２は、衝突警報、及び／又は、距離信号として用いられることが好ましい。これに関連して、少なくとも３つの態様が想定される。第１に、図４ｃに示されているように同じ車線上の前方に車両１５がある場合、当該車両１５との車間距離は、図３ａから３ｄに示されているように、ＬＥＤアレイ２によって表示可能である。すなわち、車間距離が特定値を下回ると、最初に、ハブ体６に近い方に位置するスクリーン３の両側のＬＥＤアレイ２が作動し（図３ａ）、そして更に車間距離が縮まるにつれて、（ステアリングホイールの直進運転位置に対して）垂直車軸Ｚ方向上方に重ねて配置されたＬＥＤアレイ２（図３ｂ，３ｃ）が順次作動する。衝突の深刻な危機に至った場合には、（ステアリングホイールの直進運転位置に対して）垂直車軸Ｚの方向の最上段のＬＥＤアレイ２（図３ｄ）が作動するか、あるいは図８又は９に示されたタイプのステアリングホイール５の場合、好ましくはステアリングホイールリム５の外周縁部９に設けられた別のＬＥＤアレイ１が作動する。最上段のＬＥＤアレイ２又は別のＬＥＤアレイ１は、上述のように運転手に警告するため赤色光を発する構成であることが好ましい。

そのような衝突警報は、図４ａのように、隣接する車線からステアリングホイールアセンブリ４を有する車両１４の走行車線へ車線変更する対向車２０の場合にも表示される。さらに、そのような警報信号は、図４ｂのように、自動車１４の車線と交差する車両２１との側面衝突の恐れのある場合にも作動する。

カーブでの速度警報も、スクリーン３によって表示される。この場合、センサシステムが、前方のカーブの湾曲を算出し、それを基に危険を犯さずカーブを回ることのできる最大速度を算出する。自動車の速度が、この速度を超すと、カーブでの速度警報が、例えば、図６のような絵文字として作動する。

また、カーナビによって決定された情報、例えば走行ルートは、ステアリングホイールアセンブリ４のスクリーン３を介して表示可能である。特に、進路変更する前に、スクリーン３を介して、例えば図２に示すように、これから先の走行方向を示す矢印を表示することによって、進行方向の変更を表示することが可能である。

さらに、センサシステム（例えば、カメラ）は、自動車の周囲の一時停止の道路標識を認識するように構成されている。この一時停止の道路標識が、図７に示すように絵文字としてスクリーン３上に表示される。この場合、適切ならば、ブレーキ警告が、例えば、別のＬＥＤアレイ１又はＬＥＤアレイ２の一つを介して表示される。この目的のために、別のＬＥＤアレイ１又はＬＥＤアレイ２の一つは、赤色光を発するように構成されることが好ましい。

ディスプレイ装置８、特にスクリーン３は、当然、自動車のタイヤの空気圧や自動車の給油タンクの燃料量を表示するのに使うことも可能であり、かつ／又は、タイヤの空気圧不足又は燃料不足の場合には、対応する警告又は指示を表示することが可能である。有利には、スクリーン３によって運転手にシートベルトの装着を促すことも可能である。

伝送ユニットＵ（図８には示されていない）によってステアリングホイールアセンブリ４へ伝送された自動車の速度制限値（制限速度）は、図２及び図８に示すスクリーン３によって表示可能である。当該制限値は、この目的のために自動車の内側または外側に配置されたセンサ装置Ｅによって特定可能である。センサ装置Ｅは、走行ルートに沿って設けられた道路標識から視覚センサによって速度制限値を読み取ってもよい。別のあるいは追加的な方法としては、センサ装置Ｅは、速度制限に関する情報が蓄積されたＧＰＳデータベースから現行の速度制限値を読み取るように構成されている。

センサ装置Ｅによって得られた最新の速度制限値は、スクリーン３によってまず運転手に表示される。運転手は、提示された速度制限値を承諾して走行制御装置に移管し、その結果、走行制御装置によって、承諾した速度制限値に自動車の速度を制限又は調整するか、それとも、この最新の速度制限値を拒否するかを決定することができる。

走行制御装置及びディスプレイ装置に連結されたステアリングホイールアセンブリ４の作動装置１７，１８，１９を使って、提示された候補（提案）を承諾（承認）又は拒否する。検出された速度制限値は、作動装置１７，１８，１９を１回作動させることによって、例えば、２つの押しボタン式スイッチ１９の一方を押すことによって、承諾されることが好ましい。

運転手は、スクリーンを介して提示された速度制限値を、作動装置を操作して変更、すなわち増減させることも可能である。例えば、作動レバー１７及び／又は作動要素１８は、この目的のために配置可能である。

さらに、走行制御装置によって設定された速度制限値の許容範囲は、作動装置１７，１８，１９によって、絶対値で設定、作動が可能である。当該許容範囲とは、自動車の速度が、検出された速度制限値から外れると想定される速度の範囲である。このように、運転手は、例えば、外部からディスプレイ装置に伝送された速度制限値を常に１０％上回るよう設定できる。

また、スクリーン３は、エンジンの瞬間回転速度、及び／又は、自動車の変速機の使用中のギア速度を表示するように構成されている。本実施例では、センサ装置Ｅは、自動車の瞬間回転速度及び現在のギア速度を割出すように構成配置されている。

機能ユニットとしての電子評価装置は、検出された回転速度から、瞬間ギア速度に応じて、使用すべきギア速度を算出し、その候補は、スクリーン３を介して表示され、例えば、運転手がボタン（押しボタン式スイッチ１９）を押すことにより承諾又は拒否できる。この候補は、ステアリングホイールアセンブリ４の作動装置１７，１８，１９を介して設定可能な別のパラメータ（例えば、スポーツ性、経済性などの所望の運転スタイル）に応じて決めることが可能である。

さらに、スクリーン３は、選択された駐車スペース（駐車場所）に駐車するためにどのような操作を行えばよいかを運転手に表示するのに用いることも可能である。この駐車スペースは、例えば通過走行時に、センサ装置Ｅによって計測され分類される。すなわち、駐車場所の大きさから見て駐車が可能かどうかにつき自動的に検出される。

図１０は、図１１および図１２と併せて、ステアリングホイール５ａのステアリングホイールリム５を有する、図２，８及び９に示されたタイプのステアリングホイールアセンブリ４のステアリングホイール５ａの細部を示す概略断面図である。ステアリングホイール５ａのステアリングホイールリム５は、ステアリング軸Ｄに対して交差する方向に環状にハブ体６を取り囲んでいる。ステアリング軸Ｄは、図１０から１２の各断面に示されている。

ハブ体６は、運転手を保護するためにステアリング軸Ｄと一致する主展開方向に展開可能なエアバッグＧ（エアバッグＧの一部は、図１０に点線で示されている）を有するエアバッグモジュールの収納容器を形成している。この目的のために、エアバッグＧは、エアバッグモジュールのガス発生装置（図示されていない）によって膨張し、ハブ体６のカバーキャップ（図示されていない）を突き抜け、又は吹き飛ばし、運転手を保護するために主展開方向、すなわちステアリングホイール５ａと運転手との間に展開する。エアバッグＧは、膨張状態で、ステアリング軸Ｄ又は主展開方向に対して左右対称に構成され、ステアリング軸Ｄの方向と、ステアリング軸Ｄに対して交差する方向との両方向に空間的膨張をする。エアバッグＧは、ガス発生装置からのガスで充填されることにより、ステアリング軸Ｄに対して交差する方向に膨張しながら展開し、ステアリング軸Ｄと交差しステアリング軸Ｄに対向して位置するステアリングホイールリム５の領域Ｂに衝突する可能性がある。これは、例えば、エアバッグＧが自由に展開できない場合、すなわち、例えば、運転手がステアリング軸Ｄの方向においてステアリングホイール５の前面に接近し過ぎているような状況（ＯＯＰ状態）下で発生し得る。

領域Ｂに衝突するエアバッグＧの偏向を確実にするため、具体的にはエアバッグＧが、ステアリングホイールリム５、特にステアリングホイールリム５又は領域Ｂに設けられたディスプレイ装置８を損傷しないように、領域Ｂは、ステアリング軸Ｄに対して傾斜する偏向傾斜部を有する。当該傾斜部は、エアバッグＧが領域Ｂに衝突して偏向する際の反射角と絶対値がほぼ同一の入射角で領域Ｂに衝突するように設けられている。このことが、回転方向Ｒに対して交差する方向に環状にステアリングホイールリム５を取り囲む外周方向Ｕに可能な限り広い領域にわたって可能であるように、領域Ｂは、さらに凸状湾曲部を有している。

さらに、領域Ｂは、ハブ体、及び、適切ならば運転手に面している表面Ｏを有し、エアバッグＧが表面Ｏ上を容易に摺動可能であるように（低摩擦）形成されている。また、領域Ｂは、ディスプレイ装置８の周囲に限定され、ディスプレイ装置８に沿って回転方向Ｒ及び／又は外周方向Ｕに延在可能である。しかし、領域Ｂは、ステアリングホイールリム５又はステアリング軸Ｄの周りを回転方向Ｒに環状に取り囲むことも可能である。

上述したように形成されるステアリングホイールリム５の領域Ｂは、ハブ体６に面するステアリングホイールリム５の内側Ｉに配置された、１つまたは複数のシェル要素Ｓ上に構成することが可能である。

ステアリング軸Ｄを含む切断面につき、これらのシェル要素Ｓは、ディスプレイ装置８の領域において、ステアリングホイールリム５の回転方向Ｒに離間した部分のディスプレイ装置８に対する輪郭からずれた輪郭を有している。しかし、ディスプレイ装置８の領域における輪郭は、ディスプレイ装置８から回転方向Ｒに離間しているステアリングホイールリム部分のその他の輪郭とほぼ完全に一致させることも可能である。シェル要素Ｓの代わりに、ステアリングホイールリム５上にディスプレイ装置８に沿って、ステアリングホイールリム５を囲むように発泡要素を設けることも可能である。この発泡要素は、エアバッグＧを偏向するために対応して構成された領域Ｂを有する。

図１１に示されたシェル要素Ｓは、ハブ体６及び運転手に面するシェル要素Ｓの領域Ｂにおいて、領域Ｂに面して対向するステアリングホイールリム５の領域よりさらに大きく湾曲した凸状湾曲部を有する。この場合、図１２とは異なり、図１１に示されたＵ字形断面を有するシェル要素Ｓは、ステアリング軸Ｄの方向において領域Ｂと対向するシェル要素Ｓの領域よりも、領域Ｂの方が大きな湾曲を有する。その結果、図１１に示されたシェル要素Ｓは、ステアリング軸Ｄの方向においてステアリングホイールリム５より最大幅が小さいため、当該ステアリングホイールリムは、ステアリング軸Ｄの方向にシェル要素Ｓから突出する。

図１２に示されたシェル要素Ｓの変更例も、同様に、断面Ｕ字形、すなわち凸状に湾曲し、ステアリング軸Ｄに対して交差する方向の軸に対して左右対称の構造である。当該シェル要素Ｓの最大幅は、ステアリング軸Ｄ方向におけるステアリングホイールリム５の最大幅と絶対値が一致する。シェル要素Ｓの自由端において、ステアリングホイールリム５とは反対方向に面するシェル要素Ｓの外表面は、ステアリングホイールリム５の（外側に面する）外表面に面一に嵌め込まれ、接線方向に延在しているため、シェル要素Ｓとステアリングホイールリム５との間の円滑な移行が確保される。このことは、結果的に、エアバッグＧが領域Ｂに当る際にエアバッグＧを損傷する恐れのあるエッジが最初から回避されるため有利である。

シェル要素Ｓの両実施形態においては、領域Ｂがステアリング軸Ｄに対して傾斜して（かつ、ステアリング軸Ｄに対して交差する方向に湾曲して）構成され、展開中のエアバッグＧの偏向が確実に行なわれるように、湾曲部を有することが重要である。図１１及び１２に示されたシェル要素Ｓの断面Ｕ字形の外形は、ほぼハブ体６に面する丸い先端部Ｋを有し、すなわち、ハブ体６に面した、断面外形の曲率が最大となる凸状湾曲領域を有し（シェル要素Ｓの断面Ｕ字形の外形は、例えば、半楕円形）、シェル要素Ｓの領域Ｂが、ステアリング軸Ｄ方向において当該先端部Ｋと運転手との間に配置されると有利である。その結果、展開中のエアバッグＧが領域Ｂを介してステアリング軸Ｄの方向に偏向可能となる。

さらに、シェル要素Ｓは、部分的又は完全にディスプレイ装置８を覆うことが可能であり、視覚ディスプレイ装置８については透明に形成可能である。あるいはシェル要素Ｓは、ステアリングホイールリム５に配置されたディスプレイ装置８の左右にステアリングホイールリム５に沿って配置される、すなわち、ステアリングホイールリム５に沿って前記ディスプレイ装置８を囲むように配置可能である。したがって、図１１及び１２のシェル要素Ｓが、領域Ｂにおいてステアリングホイールリム５から突出し、ステアリングホイールリム５に配置又は挿入されたディスプレイ装置８を越えて、すなわちディスプレイ装置８と展開中のエアバッグＧとの間に配置されることでディスプレイ装置８が保護される。当該保護機能は、ステアリング軸Ｄに対する領域Ｂの傾斜（すなわち、領域Ｂは偏向斜面を形成する）と、展開中のエアバッグＧの偏向を確実にする領域Ｂの湾曲によって補助される。

本発明では、「前記ディスプレイ装置（８）は、少なくとも第１及び第２ディスプレイ要素（３，２）を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のステアリングホイールアセンブリ。」という構成（態様１）が想到される。
また、本発明では、「前記検出装置（１０）は、前記第１及び第２ディスプレイ要素（３，２）の間において前記ステアリングホイールリム（５）に沿って配置されていることを特徴とする前記態様１に記載のステアリングホイールアセンブリ。」という構成（態様２）が想到される。
また、本発明では、「前記検出装置（１０）と、前記ステアリングホイールリム（５）に沿って設けられた前記２つのディスプレイ要素（３，２）それぞれとの間の距離は、前記２つのディスプレイ要素（３，２）の少なくとも一方の幅より狭いことを特徴とする前記態様１又は２に記載のステアリングホイールアセンブリ。」という構成（態様３）が想到される。
また、本発明では、「別の検出装置（１０）が、自動車運転手の集中状態を検出するために設けられていることを特徴とする請求項１から６、前記態様１から３のいずれか１項に記載のステアリングホイールアセンブリ。」という構成（態様４）が想到される。
また、本発明では、「前記別の検出装置（１０）は、カメラとして構成されていることを特徴とする前記態様４に記載のステアリングホイールアセンブリ。」という構成（態様５）が想到される。
また、本発明では、「前記検出装置（１０）は、前記検出装置（１０）の少なくとも一つが、前記ステアリングホイールリム（５）の位置とは無関係に、前記車両の垂直軸（Ｚ）方向における前記ステアリング軸（Ｄ）上方に配置されるように、前記ステアリングホイールリム（５）に沿って配置されていることを特徴とする請求項２及び、前記態様４又は５のいずれか1項に記載のステアリングホイールアセンブリ。」という構成（態様６）が想到される。
また、本発明では、「前記ステアリング軸（Ｄ）を中心に回転可能で、かつ少なくとも一つのスポーク（７）を介して前記ステアリングホイールリム（５）に接続されているハブ体（６）を備えていることを特徴とする請求項２、または当該請求項２に係る請求項３から６、前記態様１から６までのいずれか１項に記載のステアリングホイールアセンブリ。」という構成（態様７）が想到される。
また、本発明では、「前記少なくとも一つのディスプレイ装置（８）を有する前記ステアリングホイールリム（５）の領域（Ｂ）を備えていることを特徴とする前記態様７に記載のステアリングホイールアセンブリ。」という構成（態様８）が想到される。
また、本発明では、「前記ハブ体（６）に配置された、エアバッグ（Ｇ）を有するエアバッグモジュールを備え、前記エアバッグ（Ｇ）が、運転手を保護するために前記ステアリング軸（Ｄ）に沿った主展開方向に展開可能であり、かつ前記ステアリング軸（Ｄ）と交差する方向に展開する際、前記ステアリングホイールリム（５）の前記領域（Ｂ）に衝突する可能性を有することを特徴とする前記態様８に記載のステアリングホイールアセンブリ。」という構成（態様９）が想到される。
また、本発明では、「前記ステアリングホイールリム（５）の前記領域（Ｂ）は、前記エアバッグ（Ｇ）が、前記領域（Ｂ）に衝突する時に主展開方向に偏向されるように、前記エアバッグ（Ｇ）と相互に作用することを特徴とする前記態様９に記載のステアリングホイールアセンブリ。」という構成（態様１０）が想到される。
また、本発明では、「前記展開中のエアバッグ（Ｇ）を偏向するための前記領域（Ｂ）は、偏向斜面を有することを特徴とする前記態様１０に記載のステアリングホイールアセンブリ。」という構成（態様１１）が想到される。
また、本発明では、「前記展開中エアバッグ（Ｇ）を偏向するための前記領域（Ｂ）は、低摩擦係数の表面（Ｏ）を有することを特徴とする前記態様１０又は１１に記載のステアリングホイールアセンブリ。」という構成（態様１２）が想到される。
また、本発明では、「前記ディスプレイ装置（８）は、視覚ディスプレイとして構成（１，２，３，１１）されていることを特徴とする請求項１から１９、前記態様１から１２のいずれか１項に記載のステアリングホイールアセンブリ。」という構成（態様１３）が想到される。
また、本発明では、「前記視覚ディスプレイは、少なくとも一つのＬＥＤを有することを特徴とする前記態様１３に記載のステアリングホイールアセンブリ。」という構成（態様１４）が想到される。
また、本発明では、「前記視覚ディスプレイは、複数のＬＥＤを有することを特徴とする前記態様１３又は１４に記載のステアリングホイールアセンブリ。」という構成（態様１５）が想到される。
また、本発明では、「前記視覚ディスプレイは、一つのＬＥＤアレイ（１，２，１１）を有することを特徴とする前記態様１５に記載のステアリングホイールアセンブリ。」という構成（態様１６）が想到される。
また、本発明では、「前記視覚ディスプレイは、一つのスクリーン（３）を有することを特徴とする前記態様１３から１６のいずれか１項に記載のステアリングホイールアセンブリ。」という構成（態様１７）が想到される。
また、本発明では、「前記ディスプレイ装置（８）は、音響表示器として構成されていることを特徴とする請求項１から１９、前記態様１から１２のいずれか１項に記載のステアリングホイールアセンブリ。」という構成（態様１８）が想到される。
また、本発明では、「前記ディスプレイ装置（８）は、触覚表示器（１２）として構成されていることを特徴とする請求項１から１９、前記態様１から１２のいずれか１項に記載のステアリングホイールアセンブリ。」という構成（態様１９）が想到される。

公知の通信インターフェースを備えるとともに、ステアリングホイールリムに配置されたディスプレイ装置を有する本発明に係るステアリングホイールアセンブリの変更例における運転手の視線方向の斜視図である。 ステアリングホイールリムにＬＣＤ（ディスプレイ装置）が設けられた図２及び図３に示されたタイプの本発明に係るステアリングホイールアセンブリの平面図である。 前方を走行する車両との車間距離が近すぎることについての警告用視覚信号を表示する図２に示されたタイプのディスプレイ装置（ＬＣＤ）である。 前方を走行する車両との車間距離が近すぎることについての警告用視覚信号を表示する図２に示されたタイプのディスプレイ装置（ＬＣＤ）である。 前方を走行する車両との車間距離が近すぎることについての警告用視覚信号を表示する図２に示されたタイプのディスプレイ装置（ＬＣＤ）である。 前方を走行する車両との車間距離が近すぎることについての警告用視覚信号を表示する図２に示されたタイプのディスプレイ装置（ＬＣＤ）である。 隣りの車線を走る対向車との衝突の可能性を示す図面である。 交差する車線の車両との衝突の可能性を示す図面である。 同じ車線の前方を走行する車両との衝突の可能性を示す図面である。 本発明に係るステアリングホイールアセンブリによって、運転手の注意が道路方向（前方視線方向）に向けられた場合の、自動車の運転席における運転手の斜視図である。 カーブでの速度警告のための視覚信号を表示するディスプレイ装置の詳細である。 一時停止の標識を無視しないように警告する光学警告信号を表示するディスプレイ装置の詳細である。 図２に示されたタイプのステアリングホイールアセンブリの変更例である。 図８に示されたタイプのステアリングホイールアセンブリの変更例である。 展開中のエアバッグを偏向するための領域を有する本発明に係るステアリングホイールアセンブリの模式的断面である。 図１０に示されたステアリングホイールのステアリングホイールリムの模式的断面である。 図１１に示されたステアリングホイールリムの変更例の模式的断面である。

Claims (14)

1. ステアリング軸（Ｄ）まわりに回転自在に取付けられたステアリングホイールと、
   前記ステアリングホイールを作動させるためのステアリングホイールリムと、
   自動車の交通関連情報を表示するために前記ステアリングホイールに配置された少なくとも一つのディスプレイ装置と、
   自動車運転手の集中状態を検出するために前記ステアリングホイールに配置され、当該自動車運転手の集中状態に応じて前記ディスプレイ装置を作動させる働きをする少なくとも一つの検出装置と、を有する自動車用ステアリングホイールアセンブリであって、
   前記ディスプレイ装置（８）は、前記ステアリングホイール（５ａ）の直進運転位置において、車両の垂直軸（Ｚ）に沿った前記ステアリング軸（Ｄ）の上方で前記ステアリングホイールリム（５）に配置され、また第１ディスプレイ要素としてのスクリーン（３）と、前記スクリーン（３）の両側において当該スクリーン（３）の表示情報の視認性を高めるべく点灯可能な第２ディスプレイ要素としての複数のＬＥＤ（２）を含み、
   前記検出装置（１０）は、前記ステアリングホイール（５ａ）の直進運転位置において車両の垂直軸（Ｚ）に沿った前記ステアリング軸（Ｄ）の上方であって、前記ディスプレイ装置（８）の前記スクリーン（３）と前記複数のＬＥＤ（２）との間で前記ステアリングホイールリム（５）に配置されていることを特徴とするステアリングホイールアセンブリ。
2. 前記検出装置（１０）は、カメラとして構成されてい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アセンブリ。
3. 自動車の内側または外側に配置可能であり、自動車と自動車の周囲の物体との間の距離を前記ディスプレイ装置（８）に表示するために当該距離を検出することを目的とするセンサ装置（Ｅ）を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のステアリングホイールアセンブリ。
4. 前記センサ装置（Ｅ）の出力信号を前記ディスプレイ装置（８）に伝送するための伝送ユニット（Ｕ）を備えてい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アセンブリ。
5. 前記センサ装置（Ｅ）は、計測された距離を駐車場所の大きさに変換するように構成されていることを特徴とする請求項３から４のいずれか１項に記載のステアリングホイールアセンブリ。
6. 前記センサ装置（Ｅ）は、自動車の周囲の駐車場所が自動車を駐車するのに十分な大きさであるかどうかを検出するように構成されていることを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載のステアリングホイールアセンブリ。
7. 前記センサ装置（Ｅ）は、駐車場所に関する情報につき、前記ディスプレイ装置（８）を介して表示するように構成されていることを特徴とする請求項３から６のいずれか１項に記載のステアリングホイールアセンブリ。
8. 前記ディスプレイ装置（８）は、制限速度を表示するように構成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のステアリングホイールアセンブリ。
9. 前記ステアリングホイール（５ａ）近傍に配置され、自動車の速度を、前記ディスプレイ装置（８）を介して表示された制限速度に制限する走行制御装置を作動させるように構成されている作動装置（１７；１８；１９）を備えていることを特徴とする請求項８に記載のステアリングホイールアセンブリ。
10. 前記走行制御装置は、自動車の速度を、前記ディスプレイ装置（８）を介して表示された制限速度に規制することを特徴とする請求項９に記載のステアリングホイールアセンブリ。
11. 前記作動装置（１７；１８；１９）は、前記ステアリングホイール（５ａ）上に配置されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載のステアリングホイールアセンブリ。
12. 前記ステアリングホイール（５ａ）上に配置されたインターフェースを備え、前記インターフェースを介して、少なくともエンジンの瞬間回転速度、及び／又は、自動車の変速機のギア速度が、前記ディスプレイ装置（８）に伝送されて表示することが可能であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のステアリングホイールアセンブリ。
13. 前記ディスプレイ装置（８）は、少なくとも瞬間回転速度及び瞬間ギア速度に応じて、使用すべきギア速度を運転手に提示するように構成された電子評価装置に接続されていることを特徴とする請求項１２に記載のステアリングホイールアセンブリ。
14. 前記ディスプレイ装置（８）は、前記提示の候補を表示するように構成されていることを特徴とする請求項１３に記載のステアリングホイールアセンブリ。

Images