特開2021-70468(P2021-70468A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2021-70468(P2021-70468A)
(43)【公開日】2021年5月6日
(54)【発明の名称】入力装置及び車両
(51)【国際特許分類】
   B62D 1/16 20060101AFI20210409BHJP
   B62D 5/04 20060101ALI20210409BHJP
   B60R 16/02 20060101ALI20210409BHJP
【FI】
   B62D1/16
   B62D5/04
   B60R16/02 630B
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】OL
【全頁数】18
(21)【出願番号】特願2020-88518(P2020-88518)
(22)【出願日】2020年5月21日
(31)【優先権主張番号】特願2019-195211(P2019-195211)
(32)【優先日】2019年10月28日
(33)【優先権主張国】JP
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックIPマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109210
【弁理士】
【氏名又は名称】新居 広守
(74)【代理人】
【識別番号】100137235
【弁理士】
【氏名又は名称】寺谷 英作
(74)【代理人】
【識別番号】100131417
【弁理士】
【氏名又は名称】道坂 伸一
(72)【発明者】
【氏名】東野 恵
(72)【発明者】
【氏名】西中間 英樹
【テーマコード(参考)】
3D030
3D333
【Fターム(参考)】
3D030DC29
3D333CB02
3D333CC33
3D333CE05
3D333CE17
3D333CE21
(57)【要約】
【課題】電気的接続不良の発生を抑制することができる入力装置を提供する。
【解決手段】入力装置2は、車両4のステアリングホイール8の操舵に連動して回転する第1の従動回転体62と、第1の従動回転体62の回転角を非接触で検出することにより、ステアリングホイール8の操舵角を検出する第1の操舵角検出センサ82と、所定方向に操作可能なターンレバー44と、ターンレバー44の操作を非接触で検出するターンレバー操作検出センサ86と、第1の操舵角検出センサ82及びターンレバー操作検出センサ86の各々が実装された基板22とを備える。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両に搭載される入力装置であって、
前記車両のステアリングホイールの操舵に連動して回転する回転体と、
前記回転体の回転角を非接触で検出することにより、前記ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出センサと、
所定方向に操作可能なレバーと、
前記レバーの操作を非接触で検出するレバー操作検出センサと、
前記操舵角検出センサ及び前記レバー操作検出センサの各々が実装された基板と、を備える
入力装置。
【請求項2】
前記操舵角検出センサは、前記基板の第1の面に実装され、
前記レバー操作検出センサは、前記基板の前記第1の面と反対側の第2の面に実装されている
請求項1に記載の入力装置。
【請求項3】
前記基板を平面視した場合に、前記操舵角検出センサは、前記レバー操作検出センサと重ならない位置に配置されている
請求項2に記載の入力装置。
【請求項4】
前記レバーは、
第1のレバーと、
前記基板を挟んで前記第1のレバーと反対側に配置された第2のレバーと、を含み、
前記レバー操作検出センサは、
前記基板の第1の端部に実装され、前記第1のレバーの操作を非接触で検出する第1のレバー操作検出センサと、
前記基板の前記第1の端部と反対側の第2の端部に実装され、前記第2のレバーの操作を非接触で検出する第2のレバー操作検出センサと、を含み、
前記操舵角検出センサは、前記基板の前記第1の端部と前記第2の端部との間の中間部に実装されている
請求項3に記載の入力装置。
【請求項5】
前記基板は、前記ステアリングホイールに連結されたステアリングシャフトであって、前記ステアリングホイールの操舵により回転するステアリングシャフトを挿通するための切り欠き部を有し、
前記第1のレバー操作検出センサ及び前記第2のレバー操作検出センサは、前記切り欠き部を挟んで互いに反対側に配置されている
請求項4に記載の入力装置。
【請求項6】
前記入力装置は、さらに、前記基板に実装され、前記操舵角検出センサ及び前記レバー操作検出センサの各々からの検出信号に基づいて前記車両を制御する電子制御ユニットを備える
請求項1〜5のいずれか1項に記載の入力装置。
【請求項7】
前記入力装置は、さらに、
前記回転体を回転可能に支持する回転体ホルダと、
前記回転体に取り付けられた操舵角検出用磁石と、を備え、
前記操舵角検出センサは、前記操舵角検出用磁石が前記回転体とともに前記回転体ホルダに対して回転することにより生じる磁界の変化を非接触で検出する磁気センサである
請求項1〜6のいずれか1項に記載の入力装置。
【請求項8】
前記入力装置は、さらに、前記基板を支持する筐体を備え、
前記筐体は前記基板の前記操舵角検出センサが実装された面を覆い、
前記操舵角検出センサは、前記操舵角検出磁石の磁界の変化を、前記筐体を介して検出する
請求項7に記載の入力装置。
【請求項9】
前記入力装置は、さらに、
前記レバーを操作可能に支持するレバーホルダと、
前記レバーホルダに配置され、前記レバーの操作に応じて前記レバーホルダに対して変位するレバー操作検出用磁石と、を備え、
前記レバー操作検出センサは、前記レバー操作検出用磁石が前記レバーホルダに対して変位することにより生じる磁界の変化を非接触で検出する磁気センサである
請求項1〜7のいずれか1項に記載の入力装置。
【請求項10】
前記入力装置は、さらに、前記基板を支持する筐体を備え、
前記筐体は前記基板の前記レバー操作検出センサが実装された面を覆い、
前記レバー操作検出センサは、前記レバー操作検出用磁石の磁界の変化を、前記筐体を介して検出する
請求項9に記載の入力装置。
【請求項11】
前記筐体は、前記レバーホルダが着脱可能に差し込まれる差し込み部を有する
請求項10に記載の入力装置。
【請求項12】
ステアリングホイールと、
前記ステアリングホイールの近傍に配置され、所定方向に操作可能なレバーと、
運転者による前記ステアリングホイールの操舵及び前記レバーの操作を受け付ける、請求項1〜11のいずれか1項に記載の入力装置と、を備える
車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、入力装置及びこれを備えた車両に関する。
【背景技術】
【0002】
車両に搭載される入力装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。入力装置は、ハウジングと、操舵角検出センサと、ターンレバーユニットと、ターンレバー操作検出センサと、ワイパーレバーユニットと、ワイパーレバー操作検出センサと、制御基板とを備えている。
【0003】
操舵角検出センサは、車両のステアリングホイールの操舵角を検出するためのセンサであり、ハウジングの内部に配置されている。ターンレバー操作検出センサは、車両のターンレバーユニットの操作を検出するためのセンサであり、ターンレバーユニットの内部に配置されている。ワイパーレバー操作検出センサは、車両のワイパーレバーユニットの操作を検出するためのセンサであり、ワイパーレバーユニットの内部に配置されている。
【0004】
制御基板は、ハウジングの内部に配置されており、操舵角検出センサ、ターンレバー操作検出センサ及びワイパーレバー操作検出センサの各々と電線及びコネクタを介して電気的に接続されている。制御基板は、操舵角検出センサ、ターンレバー操作検出センサ及びワイパーレバー操作検出センサの各々からの検出信号に基づいて、車両を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2004−262270号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述した従来の入力装置では、例えば運転者がターンレバーユニット及びワイパーレバーユニット等を操作した際の振動が制御基板に伝達されることにより、制御基板と操舵角検出センサ、ターンレバー操作検出センサ及びワイパーレバー操作検出センサの各々との電気的接続不良が発生するおそれが生じる。
【0007】
そこで、本開示は、電気的接続不良の発生を抑制することができる入力装置及びこれを備えた車両を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示の一態様に係る入力装置は、車両に搭載される入力装置であって、前記車両のステアリングホイールの操舵に連動して回転する回転体と、前記回転体の回転角を非接触で検出することにより、前記ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出センサと、所定方向に操作可能なレバーと、前記レバーの操作を非接触で検出するレバー操作検出センサと、前記操舵角検出センサ及び前記レバー操作検出センサの各々が実装された基板と、を備える。
【発明の効果】
【0009】
本開示の一態様に係る入力装置によれば、電気的接続不良の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】実施の形態に係る入力装置が搭載された車両の一例を示す図である。
図2】実施の形態に係る入力装置の外観を示す斜視図である。
図3】実施の形態に係る入力装置を分解して示す分解斜視図である。
図4図2のIV−IV線による、実施の形態に係る入力装置の概略断面図である。
図5】実施の形態に係る入力装置の操舵角検出ユニットの内部構造を示す図である。
図6図2のVI−VI線による、実施の形態に係る入力装置の概略断面図である。
図7】実施の形態に係る入力装置の基板を示す斜視図である。
図8図7とは異なる角度から見た状態での、実施の形態に係る入力装置の基板を示す斜視図である。
図9】他の変形例に係る筐体の上部本体を示す斜視図である。
図10図2のVI−VI線による、他の変形例に係る入力装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本開示の一態様に係る入力装置は、車両に搭載される入力装置であって、前記車両のステアリングホイールの操舵に連動して回転する回転体と、前記回転体の回転角を非接触で検出することにより、前記ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出センサと、所定方向に操作可能なレバーと、前記レバーの操作を非接触で検出するレバー操作検出センサと、前記操舵角検出センサ及び前記レバー操作検出センサの各々が実装された基板と、を備える。
【0012】
本態様によれば、操舵角検出センサ及びレバー操作検出センサの各々は、同一の基板に実装された非接触センサである。これにより、基板とレバーユニット及び操舵角検出ユニットの各々とを電気的に接続するための電気的接続機構を省略することができる。その結果、入力装置における電気的接続不良の発生を抑制することができる。
【0013】
例えば、前記操舵角検出センサは、前記基板の第1の面に実装され、前記レバー操作検出センサは、前記基板の前記第1の面と反対側の第2の面に実装されているように構成してもよい。
【0014】
本態様によれば、操舵角検出センサ及びレバー操作検出センサは、基板の異なる面に実装されているので、操舵角検出センサ及びレバー操作検出センサが基板の同一の面に実装されている場合と比べて、基板をコンパクト化することができる。
【0015】
例えば、前記基板を平面視した場合に、前記操舵角検出センサは、前記レバー操作検出センサと重ならない位置に配置されているように構成してもよい。
【0016】
本態様によれば、操舵角検出センサ及びレバー操作検出センサの離間距離を確保することができる。その結果、操舵角検出センサ及びレバー操作検出センサの各々が、互いに影響を及ぼし合うのを抑制することができ、操舵角検出センサ及びレバー操作検出センサの各検出精度を高めることができる。
【0017】
例えば、前記レバーは、第1のレバーと、前記基板を挟んで前記第1のレバーと反対側に配置された第2のレバーと、を含み、前記レバー操作検出センサは、前記基板の第1の端部に実装され、前記第1のレバーの操作を非接触で検出する第1のレバー操作検出センサと、前記基板の前記第1の端部と反対側の第2の端部に実装され、前記第2のレバーの操作を非接触で検出する第2のレバー操作検出センサと、を含み、前記操舵角検出センサは、前記基板の前記第1の端部と前記第2の端部との間の中間部に実装されているように構成してもよい。
【0018】
本態様によれば、操舵角検出センサ、第1のレバー操作検出センサ及び第2のレバー操作検出センサの各離間距離を確保することができる。その結果、操舵角検出センサ、第1のレバー操作検出センサ及び第2のレバー操作検出センサの各々が、互いに影響を及ぼし合うのをより効果的に抑制することができる。
【0019】
例えば、前記基板は、前記ステアリングホイールに連結されたステアリングシャフトであって、前記ステアリングホイールの操舵により回転するステアリングシャフトを挿通するための切り欠き部を有し、前記第1のレバー操作検出センサ及び前記第2のレバー操作検出センサは、前記切り欠き部を挟んで互いに反対側に配置されているように構成してもよい。
【0020】
本態様によれば、第1のレバー操作検出センサ及び第2のレバー操作検出センサは、基板の切り欠き部を挟んで互いに反対側に配置されているので、第1のレバー操作検出センサ及び第2のレバー操作検出センサの離間距離を確保することができる。その結果、第1のレバー操作検出センサ及び第2のレバー操作検出センサの各々が、互いに影響を及ぼし合うのをより効果的に抑制することができる。
【0021】
例えば、前記入力装置は、さらに、前記基板に実装され、前記操舵角検出センサ及び前記レバー操作検出センサの各々からの検出信号に基づいて前記車両を制御する電子制御ユニットを備えるように構成してもよい。
【0022】
本態様によれば、基板にはさらに電子制御ユニットが実装されているので、操舵角検出センサ、レバー操作検出センサ及び電子制御ユニットを同一の基板に集約することができる。その結果、入力装置をコンパクト化することができる。
【0023】
例えば、前記入力装置は、さらに、前記回転体を回転可能に支持する回転体ホルダと、前記回転体に取り付けられた操舵角検出用磁石と、を備え、前記操舵角検出センサは、前記操舵角検出用磁石が前記回転体とともに前記回転体ホルダに対して回転することにより生じる磁界の変化を非接触で検出する磁気センサであるように構成してもよい。
【0024】
本態様によれば、操舵角検出センサは磁気センサであり、操舵角検出用磁石が回転体とともに回転体ホルダに対して回転することにより生じる磁界の変化を非接触で検出するので、ステアリングホイールの操舵角を非接触で容易に検出することができる。
【0025】
例えば、前記入力装置は、さらに、前記基板を支持する筐体を備え、前記筐体は前記基板の前記操舵角検出センサが実装された面を覆い、前記操舵角検出センサは、前記操舵角検出磁石の磁界の変化を、前記筐体を介して検出するように構成してもよい。
【0026】
本態様によれば、基板の操舵角検出センサが実装された面は、筐体により覆われているので、基板の表面に塵埃や液体等の異物が侵入することを防ぎ、基板の電気回路の絶縁劣化を抑制することができる。
【0027】
例えば、前記入力装置は、さらに、前記レバーを操作可能に支持するレバーホルダと、前記レバーホルダに配置され、前記レバーの操作に応じて前記レバーホルダに対して変位するレバー操作検出用磁石と、を備え、前記レバー操作検出センサは、前記レバー操作検出用磁石が前記レバーホルダに対して変位することにより生じる磁界の変化を非接触で検出する磁気センサであるように構成してもよい。
【0028】
本態様によれば、レバー操作検出センサは磁気センサであり、レバー操作検出用磁石がレバーホルダに対して変位することにより生じる磁界の変化を非接触で検出するので、レバーの操作を非接触で容易に検出することができる。
【0029】
例えば、前記入力装置は、さらに、前記基板を支持する筐体を備え、前記筐体は前記基板の前記レバー操作検出センサが実装された面を覆い、前記レバー操作検出センサは、前記レバー操作検出用磁石の磁界の変化を、前記筐体を介して検出するように構成してもよい。
【0030】
本態様によれば、基板のレバー操作検出センサが実装された面は、筐体により覆われているので、基板の表面に塵埃や液体等の異物が侵入することを防ぎ、基板の電気回路の絶縁劣化を抑制することができる。
【0031】
例えば、前記入力装置の前記筐体は、前記レバーホルダが着脱可能に差し込まれる差し込み部を有するように構成してもよい。
【0032】
本態様によれば、レバーホルダは筐体の差し込み部に着脱可能に差し込まれるので、基板とレバーユニットとを電気的に接続するための電気的接続機構を省略しながら、レバーホルダを筐体に容易に支持させることができる。
【0033】
本開示の一態様に係る車両は、ステアリングホイールと、前記ステアリングホイールの近傍に配置され、所定方向に操作可能なレバーと、運転者による前記ステアリングホイールの操舵及び前記レバーの操作を受け付ける、上述したいずれかの入力装置と、を備える。
【0034】
本態様によれば、上述した通り、入力装置における電気的接続不良の発生を抑制することができる。
【0035】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【0036】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【0037】
(実施の形態)
[1.入力装置の全体構成]
まず、図1図3を参照しながら、実施の形態に係る入力装置2の全体構成について説明する。図1は、実施の形態に係る入力装置2が搭載された車両4の一例を示す図である。図2は、実施の形態に係る入力装置2の外観を示す斜視図である。図3は、実施の形態に係る入力装置2を分解して示す分解斜視図である。なお、図2以降の各図において、入力装置2の幅方向(左右方向)をX軸方向、入力装置2の奥行き方向をY軸方向、入力装置2の厚み方向をZ軸方向とする。
【0038】
図1に示すように、入力装置2は、例えば右ハンドルの車両4の運転席に搭載されたステアリングコラム6に配置されており、運転者による車両4のステアリングホイール8の操舵並びにターンレバー44及びワイパーレバー52の各操作を受け付ける。ステアリングコラム6は、車両4のステアリングホイール8とダッシュボード10との間に配置され、ステアリングホイール8に連結されたステアリングシャフト12を回転可能に支持している。車両4は、例えば普通乗用車、バス又はトラック等の自動車である。なお、車両4は、自動車に限定されず、例えば建機又は農機等であってもよい。
【0039】
図2及び図3に示すように、入力装置2は、筐体14と、ターンレバーユニット16と、ワイパーレバーユニット18と、操舵角検出ユニット20と、基板22とを備えている。以下、入力装置2の各構成要素について詳細に説明する。
【0040】
[2.筐体の構成]
図2図4を参照しながら、筐体14の構成について説明する。図4は、図2のIV−IV線による、実施の形態に係る入力装置2の概略断面図である。
【0041】
図2及び図3に示すように、筐体14は、上部本体24と、下部本体26とを有している。上部本体24は、下部本体26の上側(ステアリングホイール8側)に配置され、複数のネジ(図示せず)で下部本体26に取り付けられている。図4に示すように、上部本体24と下部本体26との間には、基板22を配置するための空間28が形成されている。なお、上部本体24及び下部本体26からなる筐体14は、合成樹脂成形品等の非磁性体である。
【0042】
図3に示すように、上部本体24には、入力装置2の厚み方向(Z軸方向)に貫通する円形状の挿通孔30が形成されている。上部本体24の上面(ステアリングホイール8に対向する側の面)には、操舵角検出ユニット20を配置するための凹部32が形成されている。また、上部本体24の凹部32には、基板22の第1の操舵角検出センサ82及び第2の操舵角検出センサ84(後述する)を露出させるための開口部33が形成されている。
【0043】
図3に示すように、下部本体26には、上部本体24の挿通孔30に対応して、入力装置2の厚み方向に貫通する円形状の挿通孔34が形成されている。図4に示すように、上部本体24の挿通孔30及び下部本体26の挿通孔34の各々には、ステアリングシャフト12が回転可能に挿通される。
【0044】
図3及び図4に示すように、入力装置2の幅方向における下部本体26の右側面(図3及び図4において右側の側面)には、ターンレバーユニット16のレバーホルダ42(後述する)が着脱自在に差し込まれる差し込み部36が形成されている。また、入力装置2の幅方向における下部本体26の左側面(図3及び図4において左側の側面)には、ワイパーレバーユニット18のレバーホルダ50(後述する)が着脱自在に差し込まれる差し込み部38が形成されている。
【0045】
また、図3に示すように、下部本体26の内部には、コネクタ40が配置されている。コネクタ40は、電線(図示せず)を介して、車両4に搭載されたターンシグナルランプ、ヘッドランプ、スモールランプ(車幅灯)、テールランプ、フロントワイパーモータ及びリアワイパーモータ等の各種電装部品(図示せず)に電気的に接続されている。
【0046】
[3.ターンレバーユニットの構成]
図1図4を参照しながら、ターンレバーユニット16の構成について説明する。
【0047】
ターンレバーユニット16は、例えば、a)ターンシグナルランプを点滅させるためのターンシグナルスイッチ、b)ヘッドランプ、スモールランプ及びテールランプを点灯させるためのライティングスイッチ、c)ヘッドランプをパッシング点灯させるためのパッシングスイッチ、並びに、d)ヘッドランプのハイビームとロービームとを切り替えるためのディマスイッチ等を有するコンビネーションスイッチレバーである。
【0048】
図3及び図4に示すように、ターンレバーユニット16は、レバーホルダ42と、ターンレバー44(第1のレバーの一例)と、レバー操作検出用磁石46と、変換機構48とを有している。
【0049】
レバーホルダ42は、中空状のケースであり、筐体14の下部本体26の差し込み部36に、X軸のマイナス方向に着脱可能に差し込まれている。なお、レバーホルダ42は、合成樹脂成形品等の非磁性体である。
【0050】
ターンレバー44は、レバーホルダ42に揺動操作可能に支持されている。図2に示すように、ターンレバー44は、筐体14の右側面から外部に延びている。なお、図1に示すように、ターンレバー44は、運転者から見てステアリングホイール8の右側方(ステアリングホイール8の近傍)に配置されている。
【0051】
レバー操作検出用磁石46は、磁界を発生させるための磁石であり、例えばアルニコ磁石、フェライト磁石及びネオジム磁石等の永久磁石である。図4に示すように、レバー操作検出用磁石46は、例えば板状に形成され、レバーホルダ42の内部に配置されている。
【0052】
図4に示すように、変換機構48は、レバーホルダ42の内部に配置されている。変換機構48は、ターンレバー44の揺動操作に応じて、レバー操作検出用磁石46をレバーホルダ42に対して変位させるための機構である。例えば、ターンレバー44がY軸方向(運転者から見て上下方向)に揺動操作された場合には、変換機構48は、ターンレバー44の揺動動作を、レバー操作検出用磁石46のレバーホルダ42に対する回転動作に変換する。また例えば、ターンレバー44がZ軸方向(運転者から見て前後方向)に揺動操作された場合には、変換機構48は、ターンレバー44の揺動動作を、レバー操作検出用磁石46のレバーホルダ42に対するスライド移動動作に変換する。なお、説明の都合上、図4では、変換機構48を簡略化して図示してある。
【0053】
[4.ワイパーレバーユニットの構成]
図1図4を参照しながら、ワイパーレバーユニット18の構成について説明する。
【0054】
ワイパーレバーユニット18は、例えば、a)フロントワイパーを動作させるためのフロントワイパースイッチ、b)フロントガラスにウォッシャ液を噴射するためのフロントウォッシャスイッチ、c)リアワイパーを動作させるためのリアワイパースイッチ、及び、d)リアガラスにウォッシャ液を噴射するためのリアウォッシャスイッチ等を有するコンビネーションスイッチレバーである。
【0055】
図3及び図4に示すように、ワイパーレバーユニット18は、レバーホルダ50と、ワイパーレバー52(第2のレバーの一例)と、レバー操作検出用磁石54と、変換機構56とを有している。
【0056】
レバーホルダ50は、中空状のケースであり、筐体14の下部本体26の差し込み部38に、X軸のプラス方向に着脱可能に差し込まれている。なお、レバーホルダ50は、合成樹脂成形品等の非磁性体である。
【0057】
ワイパーレバー52は、レバーホルダ50に揺動操作可能に支持されている。図2及び図4に示すように、ワイパーレバー52は、基板22を挟んでターンレバー44と反対側に配置され、筐体14の左側面から外部に延びている。なお、図1に示すように、ワイパーレバー52は、運転者から見てステアリングホイール8の左側方(ステアリングホイール8の近傍)に配置されている。
【0058】
レバー操作検出用磁石54は、磁界を発生させるための磁石であり、例えばアルニコ磁石、フェライト磁石及びネオジム磁石等の永久磁石である。図4に示すように、レバー操作検出用磁石54は、例えば板状に形成され、レバーホルダ50の内部に配置されている。
【0059】
図4に示すように、変換機構56は、レバーホルダ50の内部に配置されている。変換機構56は、ワイパーレバー52の揺動操作に応じて、レバー操作検出用磁石54をレバーホルダ50に対して変位させるための機構である。例えば、ワイパーレバー52がY軸方向に揺動操作された場合には、変換機構56は、ワイパーレバー52の揺動動作を、レバー操作検出用磁石54のレバーホルダ50に対する回転動作に変換する。また例えば、ワイパーレバー52がZ軸方向に揺動操作された場合には、変換機構56は、ワイパーレバー52の揺動動作を、レバー操作検出用磁石54のレバーホルダ50に対するスライド移動動作に変換する。なお、説明の都合上、図4では、変換機構56を簡略化して図示してある。
【0060】
[5.操舵角検出ユニットの構成]
図2図6を参照しながら、操舵角検出ユニット20の構成について説明する。図5は、実施の形態に係る入力装置2の操舵角検出ユニット20の内部構造を示す図である。図6は、図2のVI−VI線による、実施の形態に係る入力装置2の概略断面図である。なお、説明の都合上、図5では、回転体ホルダ58及び上部本体24の図示を省略してある。
【0061】
操舵角検出ユニット20は、ステアリングホイール8の操舵角を検出するためのユニットである。図2図3図5及び図6に示すように、操舵角検出ユニット20は、回転体ホルダ58と、駆動回転体60と、第1の従動回転体62(回転体の一例)と、第2の従動回転体64(回転体の一例)と、第1の操舵角検出用磁石66(操舵角検出用磁石の一例)と、第2の操舵角検出用磁石68(操舵角検出用磁石の一例)とを有している。なお、回転体ホルダ58、駆動回転体60、第1の従動回転体62及び第2の従動回転体64は、合成樹脂成形品等の非磁性体である。
【0062】
回転体ホルダ58は、中空状のケースである。図2図4及び図6に示すように、回転体ホルダ58は、筐体14の上部本体24の凹部32に配置され、複数のネジ(図示せず)で上部本体24に取り付けられている。回転体ホルダ58には、入力装置2の厚み方向に貫通する挿通孔70が形成されている。図4に示すように、回転体ホルダ58の挿通孔70には、ステアリングシャフト12が回転可能に挿通される。
【0063】
回転体ホルダ58の挿通孔70の周縁部には、駆動回転体60を回転可能に支持するための円筒状の駆動回転体用軸受(図示せず)が形成されている。また、図6に示すように、回転体ホルダ58の下面(上部本体24に対向する側の面)には、第1の従動回転体62及び第2の従動回転体64をそれぞれ回転可能に支持するための円筒状の第1の従動回転体用軸受72及び第2の従動回転体用軸受74が形成されている。
【0064】
図5に示すように、駆動回転体60は、円環状に形成された歯車である。駆動回転体60の外周部には、複数の歯部76が形成されている。駆動回転体60は、回転体ホルダ58の駆動回転体用軸受に回転可能に支持されているとともに、ステアリングシャフト12の外周面に係合されている。これにより、ステアリングホイール8の操舵によりステアリングシャフト12が回転した際に、駆動回転体60は、ステアリングシャフト12の回転に連動して回転体ホルダ58に対して回転する。
【0065】
図5に示すように、第1の従動回転体62は、円環状に形成された歯車である。第1の従動回転体62の外周部には、複数の歯部78が形成されている。なお、第1の従動回転体62の歯数は、駆動回転体60の歯数よりも少ない。図5及び図6に示すように、第1の従動回転体62は、回転体ホルダ58の第1の従動回転体用軸受72に回転可能に支持されているとともに、駆動回転体60と噛み合わされている。これにより、ステアリングホイール8の操舵によりステアリングシャフト12が回転した際に、第1の従動回転体62は、駆動回転体60の回転に連動して回転体ホルダ58に対して回転する。
【0066】
図5に示すように、第2の従動回転体64は、円環状に形成された歯車である。第2の従動回転体64の外周部には、複数の歯部80が形成されている。なお、第2の従動回転体64の歯数は、第1の従動回転体62の歯数よりも少ない。図5及び図6に示すように、第2の従動回転体64は、回転体ホルダ58の第2の従動回転体用軸受74に回転可能に支持されているとともに、第1の従動回転体62と噛み合わされている。これにより、ステアリングホイール8の操舵によりステアリングシャフト12が回転した際に、第2の従動回転体64は、第1の従動回転体62の回転に連動して回転体ホルダ58に対して回転する。
【0067】
第1の操舵角検出用磁石66は、磁界を発生させるための磁石であり、例えばアルニコ磁石、フェライト磁石及びネオジム磁石等の永久磁石である。図5及び図6に示すように、第1の操舵角検出用磁石66は、例えば板状に形成され、第1の従動回転体62の径中心に取り付けられている。これにより、ステアリングホイール8の操舵によりステアリングシャフト12が回転した際に、第1の操舵角検出用磁石66は、第1の従動回転体62とともに回転体ホルダ58に対して回転する。
【0068】
第2の操舵角検出用磁石68は、磁界を発生させるための磁石であり、例えばアルニコ磁石、フェライト磁石及びネオジム磁石等の永久磁石である。図5及び図6に示すように、第2の操舵角検出用磁石68は、例えば板状に形成され、第2の従動回転体64の径中心に取り付けられている。これにより、ステアリングホイール8の操舵によりステアリングシャフト12が回転した際に、第2の操舵角検出用磁石68は、第2の従動回転体64とともに回転体ホルダ58に対して回転する。
【0069】
[6.基板の構成]
図3図4及び図6図8を参照しながら、基板22の構成について説明する。図7は、実施の形態に係る入力装置2の基板22を示す斜視図である。図8は、図7とは異なる角度から見た状態での、実施の形態に係る入力装置2の基板22を示す斜視図である。
【0070】
基板22は、第1の操舵角検出センサ82(操舵角検出センサの一例)、第2の操舵角検出センサ84(操舵角検出センサの一例)、ターンレバー操作検出センサ86(第1のレバー操作検出センサの一例)、ワイパーレバー操作検出センサ88(第2のレバー操作検出センサの一例)及びECU(Electronic Control Unit)90が実装されたプリント配線基板である。
【0071】
図7及び図8に示すように、基板22は、第1の端部92と、第1の端部92と反対側の第2の端部94と、第1の端部92と第2の端部94との間に形成された中間部96とを有している。また、基板22には、切り欠き部98が形成されている。基板22の第1の端部92及び第2の端部94は、切り欠き部98を挟んで互いに反対側に配置されている。すなわち、基板22は、全体として略C字状に形成されている。
【0072】
図3及び図4に示すように、基板22は、筐体14の上部本体24と下部本体26との間の空間28に配置され、複数のネジ(図示せず)で下部本体26の上面(上部本体24に対向する側の面)に取り付けられている。図4に示すように、基板22の切り欠き部98には、ステアリングシャフト12が回転可能に挿通される。
【0073】
第1の操舵角検出センサ82及び第2の操舵角検出センサ84の各々は、磁界の変化を非接触で検出する磁気センサである。図7に示すように、第1の操舵角検出センサ82及び第2の操舵角検出センサ84の各々は、基板22の第1の面22a(上部本体24に対向する側の面)における中間部96に実装されており、入力装置2の幅方向に間隔を置いて配置されている。また、図6に示すように、第1の操舵角検出センサ82及び第2の操舵角検出センサ84の各々は、上部本体24の開口部33を通して露出されている。第1の操舵角検出センサ82及び第2の操舵角検出センサ84はそれぞれ、第1の操舵角検出用磁石66及び第2の操舵角検出用磁石68に対向して配置されている。
【0074】
第1の操舵角検出センサ82は、第1の操舵角検出用磁石66が第1の従動回転体62とともに回転体ホルダ58に対して回転することにより生じる磁界の変化を非接触で検出する。これにより、第1の操舵角検出センサ82は、第1の従動回転体62の回転角を非接触で検出する。
【0075】
また、第2の操舵角検出センサ84は、第2の操舵角検出用磁石68が第2の従動回転体64とともに回転体ホルダ58に対して回転することにより生じる磁界の変化を非接触で検出する。これにより、第2の操舵角検出センサ84は、第2の従動回転体64の回転角を非接触で検出する。
【0076】
このように、第1の操舵角検出センサ82及び第2の操舵角検出センサ84によりそれぞれ検出された第1の従動回転体62の回転角及び第2の従動回転体64の回転角に基づいて、駆動回転体60の回転角、すなわちステアリングホイール8の操舵角が非接触で検出される。なお、基板22及び操舵角検出ユニット20には、両者を電気的に接続するための例えば電線及びコネクタ等の電気的接続機構は設けられていない。
【0077】
ターンレバー操作検出センサ86は、磁界の変化を非接触で検出する磁気センサである。図8に示すように、ターンレバー操作検出センサ86は、基板22の第2の面22b(第1の面22aと反対側の面であって、下部本体26に対向する側の面)における第1の端部92に実装されている。すなわち、基板22をXY平面視した場合に、ターンレバー操作検出センサ86は、第1の操舵角検出センサ82及び第2の操舵角検出センサ84の各々と重ならない位置に配置されている。
【0078】
図4に示すように、ターンレバー操作検出センサ86は、ターンレバーユニット16のレバー操作検出用磁石46に対向して配置されている。ターンレバー操作検出センサ86は、レバー操作検出用磁石46がレバーホルダ42に対して回転することにより生じる磁界の変化を非接触で検出する。これにより、ターンレバー操作検出センサ86は、ターンレバー44の揺動操作を非接触で検出する。なお、基板22及びターンレバーユニット16には、両者を電気的に接続するための例えば電線及びコネクタ等の電気的接続機構は設けられていない。
【0079】
ワイパーレバー操作検出センサ88は、磁界の変化を非接触で検出する磁気センサである。図8に示すように、ワイパーレバー操作検出センサ88は、基板22の第2の面22bにおける第2の端部94に実装されている。すなわち、基板22をXY平面視した場合に、ワイパーレバー操作検出センサ88は、第1の操舵角検出センサ82及び第2の操舵角検出センサ84の各々と重ならない位置に配置されている。また、ターンレバー操作検出センサ86及びワイパーレバー操作検出センサ88は、基板22の切り欠き部98を挟んで互いに反対側に配置されている。
【0080】
図4に示すように、ワイパーレバー操作検出センサ88は、ワイパーレバーユニット18のレバー操作検出用磁石54に対向して配置されている。ワイパーレバー操作検出センサ88は、レバー操作検出用磁石54がレバーホルダ50に対して回転することにより生じる磁界の変化を非接触で検出する。これにより、ワイパーレバー操作検出センサ88は、ワイパーレバー52の揺動操作を非接触で検出する。なお、基板22及びワイパーレバーユニット18には、両者を電気的に接続するための例えば電線及びコネクタ等の電気的接続機構は設けられていない。
【0081】
なお、図4に示すように、ターンレバー操作検出センサ86及びワイパーレバー操作検出センサ88が実装された基板22の第2の面22bは、下部本体26により覆われている。つまり、ターンレバー操作検出センサ86及びワイパーレバー操作検出センサ88は、レバーホルダ42,50内のレバー操作検出用磁石46,54の各々の磁界の変化を、下部本体26を介して検出する。
【0082】
このように、ターンレバー操作検出センサ86及びワイパーレバー操作検出センサ88が実装された基板22の第2の面22bは、下部本体26により覆われているため、基板22の表面に塵埃や液体等の異物が侵入することを防ぎ、基板22の電気回路の絶縁劣化を抑制することができる。
【0083】
図8に示すように、ECU90は、基板22に実装されている。ECU90は、第1の操舵角検出センサ82、第2の操舵角検出センサ84、ターンレバー操作検出センサ86及びワイパーレバー操作検出センサ88の各々からの検出信号に基づいて、例えば車両4に搭載されたターンシグナルランプ、ヘッドランプ、スモールランプ、テールランプ、フロントワイパーモータ及びリアワイパーモータ等の各種電装部品を制御するための電子制御ユニットである。
【0084】
また、図3及び図8に示すように、基板22の第2の面22bには、コネクタ100が実装されている。基板22のコネクタ100は、筐体14の下部本体26のコネクタ40に電気的に接続される。ECU90からの制御信号は、コネクタ100、コネクタ40及び電線(図示せず)を介して、車両4に搭載された各種電装部品に送信される。
【0085】
[7.効果]
本実施の形態では、上述したように、第1の操舵角検出センサ82、第2の操舵角検出センサ84、ターンレバー操作検出センサ86及びワイパーレバー操作検出センサ88は、同一の基板22に実装されている。これにより、基板22とターンレバーユニット16、ワイパーレバーユニット18及び操舵角検出ユニット20の各々とを電気的に接続するための電気的接続機構を省略することができる。その結果、入力装置2における電気的接続不良の発生を抑制することができる。
【0086】
(他の変形例)
以上、一つ又は複数の態様に係る入力装置及び車両について、上記実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思い付く各種変形を上記実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【0087】
上記実施の形態では、図6に示すように、第1の操舵角検出センサ82及び第2の操舵角検出センサ84の各々は、上部本体24の開口部33を通して露出された構成としたが、これに限定されない。図9の筐体14の上部本体124の斜視図に示すように、開口部33を無くし、凹部132に底面部133を設けてもよい。
【0088】
そして、図10に示すように、基板22を筐体14の上部本体124と下部本体26との間の空間28に配置する。上部本体124の底面部133は、基板22に実装された第1の操舵角検出センサ82及び第2の操舵角検出センサ84の上方を覆っている。したがって、基板22の第1の面22aは上部本体124により覆われるとともに、第2の面22bは下部本体26により覆われている。なお、上部本体124は、合成樹脂成形品等の非磁性体である。
【0089】
また、第1の操舵角検出センサ82及び第2の操舵角検出センサ84はそれぞれ、上部本体124の底面部133を介在して、第1の操舵角検出用磁石66及び第2の操舵角検出用磁石68に対向して配置されている。つまり、第1の操舵角検出センサ82及び第2の操舵角検出センサ84はそれぞれ、上部本体124を介して、第1の操舵角検出用磁石66及び第2の操舵角検出用磁石68の磁界の変化を検出する。
【0090】
このように、入力装置2における基板22が筐体14により覆われているため、基板22の表面に塵埃や液体等の異物が侵入することを防ぎ、基板22の電気回路の絶縁劣化を抑制することができる。
【0091】
なお、このように第1の操舵角検出センサ82及び第2の操舵角検出センサ84と、第1の操舵角検出用磁石66及び第2の操舵角検出用磁石68との間に底面部133を介在させることで、これらの間の距離が開口部33を介する場合に比べてやや大きくなるが、より高磁力の磁石や、より高検出力の磁気センサを適宜用いることで、同様以上の検出精度の操舵角検出が可能である。
【0092】
上記本実施の形態では、入力装置2を右ハンドルの車両4に搭載した場合について説明したが、これに限定されず、入力装置2を左ハンドルの車両(図示せず)に搭載してもよい。この場合、ターンレバー44及びワイパーレバー52はそれぞれ、運転者から見てステアリングホイール8の右側方及び左側方に配置される。また、ECU90に記憶された制御プログラムを変更することにより、ターンレバー操作検出センサ86をワイパーレバー操作検出センサとして機能させ、且つ、ワイパーレバー操作検出センサ88をターンレバー操作検出センサとして機能させることができる。その結果、右ハンドルの車両4に搭載される入力装置2と、左ハンドルの車両に搭載される入力装置2とで、基板22を共通化することができる。
【0093】
上記実施の形態では、第1の操舵角検出センサ82、第2の操舵角検出センサ84、ターンレバー操作検出センサ86及びワイパーレバー操作検出センサ88の各々を磁気センサで構成したが、これに限定されず、例えば光センサ等の任意の非接触センサで構成してもよい。
【0094】
上記実施の形態では、入力装置2はターンレバーユニット16及びワイパーレバーユニット18の両方を備えるようにしたが、これに限定されず、ターンレバーユニット16及びワイパーレバーユニット18の一方のみを備えるようにしてもよい。
【0095】
上記実施の形態では、電子制御ユニットであるECU90を基板22に実装することにより車両4の各種電装部品を制御したが、これに限定されない。例えば、入力装置2の外部の車両4側に電子制御ユニットを設けることにより、第1の操舵角検出センサ82、第2の操舵角検出センサ84、ターンレバー操作検出センサ86及びワイパーレバー操作検出センサ88の各々からの検出信号に基づいて、各種電装部品を制御してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0096】
本開示は、例えば自動車等の車両に搭載される入力装置として適用可能である。
【符号の説明】
【0097】
2 入力装置
4 車両
6 ステアリングコラム
8 ステアリングホイール
10 ダッシュボード
12 ステアリングシャフト
14 筐体
16 ターンレバーユニット
18 ワイパーレバーユニット
20 操舵角検出ユニット
22 基板
22a 第1の面
22b 第2の面
24,124 上部本体
26 下部本体
28 空間
30,34,70 挿通孔
32,132 凹部
33 開口部
36,38 差し込み部
40,100 コネクタ
42,50 レバーホルダ
44 ターンレバー
46,54 レバー操作検出用磁石
48,56 変換機構
52 ワイパーレバー
58 回転体ホルダ
60 駆動回転体
62 第1の従動回転体
64 第2の従動回転体
66 第1の操舵角検出用磁石
68 第2の操舵角検出用磁石
72 第1の従動回転体用軸受
74 第2の従動回転体用軸受
76,78,80 歯部
82 第1の操舵角検出センサ
84 第2の操舵角検出センサ
86 ターンレバー操作検出センサ
88 ワイパーレバー操作検出センサ
90 ECU
92 第1の端部
94 第2の端部
96 中間部
98 切り欠き部
133 底面部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10