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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Lenkräder. Insbesondere betrifft sie ein System zum Erfassen der Anwesenheit der Hände eines Fahrers auf dem Lenkrad.
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Übliche Lenkräder haben nicht die Fähigkeit, die Fahrerhandposition während des Fahrzeugbetriebs zu erkennen. Unter normalen Fahrbedingungen sollten sich beide Hände am Lenkrad befinden, um eine vollständige, sichere Steuerung des Fahrzeugs zu gewährleisten, im Sinne des Sicherheitsmottos „Hände am Steuer, Augen auf der Straße, Gedanken beim Fahren”.
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In letzter Zeit hat die Anzahl möglicher Ablenkungen eines Fahrers zugenommen. Mit dem Aufkommen tragbarer Elektronikgeräte (z. B. Mobiltelefone, mp3-Player usw.) existiert eine Reihe elektronischer Ablenkungen, die Fahrer ermutigen oder in Versuchung bringen, ihre Hände vom Lenkrad zu nehmen. Beispielsweise können es diese tragbaren Elektronikgeräte erfordern, manuell zu wählen oder eine Telefonnummer auszuwählen, um einen Mobiltelefonanruf zu tätigen, oder manuell SMS zu tippen und/oder E-Mails zu beantworten oder auszuwählen, welcher Titel auf einem angeschlossenen MP3-Player wiedergegeben werden soll.
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Es wäre wünschenswert, ein System zum Identifizieren der Anwesenheit und/oder Position der Hände eines Fahrers auf dem Lenkrad bereitzustellen, um fahrzeugbasierte Warnungen oder Eingaben für andere fahrzeug- und lenkradbasierte Systeme zu ermöglichen.
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KURZDARSTELLUNG
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Offenbart werden Handerkennungssysteme. Die Systeme können wahlweise zum Identifizieren der Anwesenheit und/oder Position der Hände eines Fahrers auf dem Lenkrad benutzt werden. Die Systeme beinhalten eine Sensormatte mit einer Mehrzahl von Sensorschleifen, die in dem Lenkrad angeordnet sind, um mehrere Messzonen zu erzielen. Da die Systeme eine Sensormatte mit einer Mehrzahl von Sensorschleifen beinhalten, können die Systeme in Lenkrädern mit unterschiedlichen Auslegungen implementiert werden. Die Systeme können auch dazu implementiert werden, unterschiedliche Anzahlen und/oder Arten (z. B. Antipperkennung, Wischerkennung, Grifferkennung usw.) von Messzonen zu erzielen. Außerdem können die Systeme in einer Weise implementiert werden, die die Wahrscheinlichkeit von Nebensignaleffekten aufgrund der Kabelführung reduziert.
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Ein Beispiel eines Handerkennungssystems kann ein Lenkrad mit einer Innenregion und einer Außenregion und eine Sensormatte mit einer Mehrzahl von Sensorschleifen beinhalten, die in dem Lenkrad angeordnet sind. Jede der Sensorschleifen kann eine Messzone definieren. Außerdem können eine oder mehrere der Sensorschleifen jeweils in der Innen- und Außenregion des Lenkrads angeordnet sein. Das Handerkennungssystem kann auch eine Steuereinheit beinhalten, die dazu konfiguriert ist, zu erkennen, dass die Hand eines Fahrers einen Abschnitt des Lenkrads drückt, der einer oder mehreren der Messzonen entspricht. Die Sensormatte kann wahlweise ein durckempfindliches Material beinhalten.
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In einigen Implementierungen können zwei oder mehr der Sensorschleifen wahlweise in einem beabstandeten Muster in wenigstens einer von der Innen- und der Außenregion angeordnet sein. Beispielsweise können zwei oder mehr der Sensorschleifen in der Außenregion in dem beabstandeten Muster angeordnet sein.
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Außerdem kann jede der Sensorschleifen eine Berührungsmesszone definieren. Alternativ oder zusätzlich kann jede der Sensorschleifen, die in der Außenregion angeordnet ist, eine Wischmesszone definieren. Jede der zwei oder mehr der Sensorschleifen, die in der Außenregion angeordnet sind, kann teilweise einen Abschnitt von jeder der einen oder mehreren der Sensorschleifen überlagern, die in der Innenregion angeordnet sind. Die überlagernden Abschnitte der Sensorschleifen können wenigstens zwei Griffmesszonen definieren.
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Jede der Sensorschleifen kann ferner ein leitfähiges Kabel zum Übermitteln eines elektrischen Signals an die Steuereinheit beinhalten. Das leitfähige Kabel für wenigstens eine der Sensorschleifen kann wahlweise verlegt sein, ohne sich in einen Abschnitt einer der Messzonen zu erstrecken, die von benachbarten Sensorschleifen definiert werden.
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In einigen Implementierungen können zwei oder mehr der Sensorschleifen in einem beabstandeten Muster in jeder der Innen- und der Außenregion angeordnet sein.
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Außerdem kann jede der Sensorschleifen eine Berührungsmesszone definieren. Alternativ oder zusätzlich kann jede der Sensorschleifen, die in der Außenregion angeordnet ist, eine Wischmesszone definieren. Wenigstens eine der Sensorschleifen, die in der Außenregion angeordnet sind, kann sich mit einem Abschnitt von wenigstens zwei der Sensorschleifen überlagern, die in der Innenregion angeordnet sind. Die überlagernden Abschnitte der Sensorschleifen können wenigstens zwei Griffmesszonen definieren.
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Jede der Sensorschleifen kann ferner ein leitfähiges Kabel zum Übermitteln eines elektrischen Signals an die Steuereinheit beinhalten. Das leitfähige Kabel für wenigstens eine der Sensorschleifen kann wahlweise verlegt sein, ohne sich in einen Abschnitt einer der Messzonen zu erstrecken, die von benachbarten Sensorschleifen definiert werden. Beispielsweise kann das leitfähige Kabel für die wenigstens eine der Sensorschleifen das leitfähige Kabel für wenigstens eine der Sensorschleifen sein, die in der Außenregion angeordnet sind. Wahlweise kann das leitfähige Kabel für die wenigstens eine der Sensorschleifen, die in der Außenregion angeordnet sind, durch einen Raum zwischen wenigstens zwei der Sensorschleifen verlegt sein, die in der Innenregion angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich kann das leitfähige Kabel für wenigstens eine der Sensorschleifen durch einen Abschnitt der Messzone verlegt sein, die durch eine benachbarte Sensorschleife definiert wird. Wahlweise kann wenigstens ein Teil des leitfähigen Kabels, der durch den Abschnitt der Messzone verlegt ist, eine Schirmungsschicht beinhalten.
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In einigen Implementierungen kann ein Mittelpunkt der wenigstens einen der Sensorschleifen, die in der Außenregion angeordnet sind, wahlweise mit 90 etwa Grad oder weniger zu einem Mittelpunkt von jeder der wenigstens zwei der Sensorschleifen positioniert sein, die in der Innenregion angeordnet sind.
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In einigen Implementierungen beinhaltet das Lenkrad einen Topf zum Verbinden mit einer Lenksäule eines Fahrzeugs, einen Kranz, der sich um den Topf erstreckt, und eine Mehrzahl von Speichen, die den Topf und den Kranz verbinden. Der Kranz kann die Innen- und Außenregion des Lenkrads beinhalten. Außerdem kann das leitfähige Kabel für die wenigstens eine der Sensorschleifen vom Kranz durch einen Bereich verlegt sein, in dem eine der Speichen sich mit dem Kranz verbindet. Wahlweise kann das leitfähige Kabel für die wenigstens eine der Sensorschleifen verlegt sein, ohne sich in einen Abschnitt einer der Messzonen zu erstrecken, die von benachbarten Sensorschleifen definiert werden. Wahlweise kann das leitfähige Kabel für die wenigstens eine der Sensorschleifen durch einen Abschnitt der Messzone verlegt sein, die durch eine benachbarte Sensorschleife definiert wird. Wahlweise kann wenigstens ein Teil des leitfähigen Kabels, der durch den Abschnitt der Messzone verlegt ist, eine Schirmungsschicht beinhalten.
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Wahlweise kann das Handerkennungssystem ferner wenigstens eine Heizmatte und wenigstens eine aufgeformte Schicht beinhalten, wobei jede der wenigstens einen Heizmatte und wenigstens einen aufgeformten Schicht im Lenkrad angeordnet ist. Die aufgeformte Schicht kann wahlweise zwischen der wenigstens einen Heizmatte und der Sensormatte angeordnet sein. Wahlweise ist die wenigstens eine aufgeformte Schicht aus einem Polyurethanschaum gebildet. Wahlweise ist die wenigstens eine aufgeformte Schicht aus einem thermoplastischen Elastomerschaum gebildet.
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Das Lenkrad kann ferner eine Armatur beinhalten, die einen Kranz des Lenkrads definiert, und eine Haut, die um wenigstens einen Abschnitt der Armatur herum angeordnet ist. Wahlweise ist die Haut über wenigstens einer von der Sensormatte und der wenigstens einen Heizmatte angeordnet.
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Alternativ oder zusätzlich kann das Handerkennungssystem wahlweise wenigstens zwei aufgeformte Schichten beinhalten. Eine erste aufgeformte Schicht kann wahlweise zwischen der Sensormatte und der Armatur angeordnet sein, und eine zweite aufgeformte Schicht kann wahlweise zwischen der Sensormatte und der wenigstens einen Heizmatte angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine erste aufgeformte Schicht wahlweise zwischen der wenigstens einen Heizmatte und der Armatur angeordnet sein, und eine zweite aufgeformte Schicht kann wahlweise zwischen der wenigstens einen Heizmatte und der Sensormatte angeordnet sein. Wahlweise ist wenigstens eine der aufgeformten Schichten aus einem Polyurethanschaum gebildet. Wahlweise ist wenigstens eine der aufgeformten Schichten aus einem thermoplastischen Elastomerschaum gebildet.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Sensormatte gegenüberliegende Kanten aufweisen, die alternierende vorspringende und ausgesparte Abschnitte definieren. Beispielsweise können die alternierenden vorspringenden und ausgesparten Abschnitte der gegenüberliegenden Kanten einen verschachtelten Bereich erzeugen, wenn die Sensormatte im Lenkrad angeordnet ist. Die gegenüberliegenden Kanten können wahlweise wenigstens eins von einem Sägezahnmuster und einem Zinnenmuster definieren.
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Ein Handerkennungssystem gemäß einer weiteren Implementierung kann ein Lenkrad, eine Sensormatte, eine Heizmatte und eine aufgeformte Schicht beinhalten. Die Sensormatte, Heizmatte und überformte Schicht können in dem Lenkrad angeordnet sein. Die aufgeformte Schicht kann zwischen der Heizmatte und der Sensormatte angeordnet sein. Das Handerkennungssystem kann auch eine Steuereinheit beinhalten, die dazu konfiguriert ist, zu erkennen, dass die Hand eines Fahrers einen Abschnitt des Lenkrads drückt, der der Messzone entspricht.
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Außerdem kann das Lenkrad eine Armatur beinhalten, die einen Kranz des Lenkrads definiert, und eine Haut, die um wenigstens einen Abschnitt der Armatur herum angeordnet ist. Die Haut kann über wenigstens einer von der Sensormatte und der Heizmatte angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Handerkennungssystem ferner wenigstens zwei aufgeformte Schichten beinhalten. Eine erste aufgeformte Schicht kann wahlweise zwischen der Sensormatte und der Armatur angeordnet sein, und eine zweite aufgeformte Schicht kann wahlweise zwischen der Sensormatte und der Heizmatte angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine erste aufgeformte Schicht wahlweise zwischen der Heizmatte und der Armatur angeordnet sein, und eine zweite aufgeformte Schicht kann wahlweise zwischen der Heizmatte und der Sensormatte angeordnet sein. Wahlweise ist wenigstens eine der aufgeformten Schichten aus einem Polyurethanschaum gebildet. Wahlweise ist wenigstens eine der aufgeformten Schichten aus einem thermoplastischen Elastomerschaum gebildet.
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Ein Handerkennungssystem gemäß einer weiteren Implementierung kann ein Lenkrad und eine Sensormatte beinhalten, die in dem Lenkrad angeordnet ist. Die Sensormatte kann eine Messzone definieren. Die Sensormatte kann gegenüberliegende Kanten aufweisen, die alternierende vorspringende und ausgesparte Abschnitte definieren. Die alternierenden vorspringenden und ausgesparten Abschnitte der gegenüberliegenden Kanten können einen verschachtelten Bereich erzeugen, wenn die Sensormatte im Lenkrad angeordnet ist. Beispielsweise können die gegenüberliegenden Kanten wenigstens eins von einem Sägezahnmuster und einem Zinnenmuster definieren. Das Handerkennungssystem kann auch eine Steuereinheit beinhalten, die dazu konfiguriert ist, zu erkennen, dass die Hand eines Fahrers einen Abschnitt des Lenkrads drückt, der der Messzone entspricht.
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Andere Systeme, Verfahren, Merkmale und/oder Vorteile werden für den Fachmann nach der Betrachtung der folgenden Zeichnungen und der ausführlichen Beschreibung ersichtlich werden oder werden können. Es ist vorgesehen, dass alle solchen zusätzlichen Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile in dieser Beschreibung eingeschlossen sind und von den begleitenden Ansprüchen geschützt werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Komponenten in den Zeichnungen sind nicht zwingend relativ zueinander maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den mehreren Ansichten einander entsprechende Teile.
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1 ist eine isometrische Ansicht, die ein Fahrzeuginneres mit einem Lenkrad darstellt;
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2A–2C sind Vorder- und Strukturansichten, die beispielhafte Handerkennungssysteme darstellen;
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3A–3B sind Vorder-, Seiten- und Unterseitenansichten, die beispielhafte 2-Zonenhanderkennungssysteme darstellen;
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3C ist eine Strukturansicht, die das Handerkennungssystem aus 3A darstellt;
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4A–4B sind Vorder-, Seiten- und Unterseitenansichten, die beispielhafte 3-Zonenhanderkennungssysteme darstellen;
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4C ist eine Strukturansicht, die das Handerkennungssystem aus 4A darstellt;
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5A–5B sind Vorder-, Seiten- und Unterseitenansichten, die beispielhafte 4-Zonenhanderkennungssysteme darstellen;
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5C ist eine Strukturansicht, die das Handerkennungssystem aus 5A darstellt;
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6A–6B sind Vorder-, Seiten- und Unterseitenansichten, die beispielhafte 6-Zonenhanderkennungssysteme darstellen;
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6C ist eine Strukturansicht, die das Handerkennungssystem aus 6A darstellt;
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7 ist ein Blockdiagramm, das ein Heizsystem für ein Lenkrad darstellt;
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8 sind Schnittansichten und eine perspektivische Ansicht eines Lenkrads; und
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9A–9B stellen Mess- und Heizmatten gemäß hier erörterten Implementierungen dar.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Soweit nicht anders definiert, tragen alle technischen und wissenschaftlichen Begriffe dieselbe Bedeutung, wie sie allgemein von einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet angenommen wird. In der Praxis oder zum Testen der vorliegenden Offenbarung können Verfahren und Materialien benutzt werden, die ähnlich oder äquivalent zu den hier beschriebenen sind. In der Beschreibung und den beiliegenden Ansprüchen schließen die Einzahlformen „ein”, „eine”, „einer” und „der”, „die”, „das”, „dem”, „den” den Mehrzahlverweis ein, soweit der Kontext nicht eindeutig etwas anderes vorgibt. Der Begriff „umfassend” und Variationen desselben im hier verwendeten Sinne wird synonym mit dem Begriff „beinhaltend” und Variationen davon verwendet, und beide sind offene, nicht-einschränkende Begriffe. Obwohl Implementierungen für Lenkradhanderkennungssysteme beschrieben werden, werden Fachleute erkennen, dass die Implementierungen nicht darauf beschränkt sind.
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Wie oben erörtert, werden Handerkennungssysteme offenbart. Die Systeme können wahlweise mit einem System zum Identifizieren der Anwesenheit und/oder Position der Hände eines Fahrers auf dem Lenkrad benutzt werden. Die Systeme beinhalten eine Sensormatte mit einer Mehrzahl von Sensorschleifen, die in dem Lenkrad angeordnet sind, um mehrere Messzonen zu erzielen. Da die Systeme eine Sensormatte mit einer Mehrzahl von Sensorschleifen beinhalten, können die Systeme in Lenkrädern mit unterschiedlichen Auslegungen implementiert werden. Die Systeme können auch dazu implementiert werden, unterschiedliche Anzahlen und/oder Arten (z. B. Antipperkennung, Wischerkennung, Grifferkennung usw.) von Messzonen zu erzielen. Außerdem können die Systeme in einer Weise implementiert werden, die die Wahrscheinlichkeit von Nebensignaleffekten aufgrund der Kabelführung reduziert.
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Durch Anordnen eines druckempfindlichen Materials unter einer Lenkradunterlage, etwa dem Leder/Schaum eines Lenkrads, oder Integrieren eines druckempfindlichen Materials in die Lenkradunterlage ist es möglich, die Anzahl der Hände auf dem Lenkrad und die Position zu erkennen, an der sie platziert sind.
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Das Lenkrad lässt sich in eine Anzahl von Zonen unterteilen. Beispielsweise kann das Lenkrad eine Vierspeichenauslegung aufweisen, wie im Beispiel aus 1 unten gezeigt, die vier Zonen beinhaltet – einen oberen Kranzabschnitt, einen unteren Kranzabschnitt, einen linken Abschnitt und einen rechten Abschnitt. Wenn in einer oder mehreren der Zonen Druck am Lenkradkranz erkannt wird, etwa weil ein Fahrer das Lenkrad einer oder beiden seiner Hände ergreift, kann ein Berührungspunkt identifiziert werden. Mithilfe von Fahrzeugeinstellungen kann eine Mindestanzahl von Berührungspunkten voreingestellt werden, um eine sichere Fahrweise festzulegen.
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Die hier beschriebenen Merkmale können Teil eines Handerkennungssystems sein, das ein Lenkrad, einen oder mehrere druckempfindliche Sensoren und eine Steuereinheit beinhalten kann. Die Steuereinheit kann dazu konfiguriert oder programmiert sein, die hier beschriebenen Schritte und Merkmale auszuführen, etwa das Empfangen von Signalen von den druckempfindlichen Sensoren, das Ausgeben von Informationen zum Aufzeichnen oder Versenden als Nachrichten und/oder das Bereitstellen von Befehlen an Vorrichtungen wie etwa Heizvorrichtungen. Die Steuereinheit kann beispielsweise eine CPU mit nichtflüchtigem Speicher sein, der Programmierung für die hier beschriebenen Schritte und Merkmale beinhaltet.
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Beispielsweise können Fahrer mit langjähriger Erfahrung ein Steuersystem oder eine Steuereinheit dazu einstellen, nur einen Kontaktpunkt zu verlangen, während Eltern jüngerer, unerfahrener Fahrer, die den Versuchungen elektronischer Vorrichtungen leichter erliegen, das System dazu einstellen können, zwei Kontaktpunkte zu verlangen, etwa Kontaktpunkte auf der linken Seite und der rechten Seite des Lenkrads, die den Kontaktpunkten für jede Hand entsprechen.
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In einem anderen Beispiel kann ein System zum Bestimmen der Anwesenheit und Positionierung von Händen auf dem Lenkrad mit einem beheizten Lenkradsystem verwendet werden. Die Handkontaktpunkte können dazu benutzt werden, das Lenkrad örtlich nur dort zu erwärmen, wo die Hände sind, was ein schnelleres Erwärmen ermöglicht als die Erwärmung des gesamten Lenkradkranzes. Ein solches System stellt auch ein effizienteres Heizsystem bereit, indem nur die Bereiche eines Lenkrads erwärmt werden, die von den Händen eines Fahrers ergriffen werden.
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Für jede Messzone eines Lenkrads, etwa vier Zonen eines Lenkrads, wie oben beschrieben, können separate Heizschleifen in der Heizelementauslegung bereitgestellt werden. Alle separaten Schleifen können eine Heizthermostattemperaturablesezone durchlaufen, derart, dass die Temperatur von der elektronischen oder Bimetallheizsteuerung gesteuert werden kann. Eine elektronische Steuereinheit oder Schaltung kann anhand der Eingabe, ob das erwärmte Rad eingeschaltet wurde, und basierend darauf, wo sich die Hände eines Fahrers befinden, bestimmen, mit welcher Priorität elektrischer Strom in den verschiedenen Zonen oder Heizschleifen behandelt werden soll, indem etwa Zonen, die in Kontakt mit den Händen des Fahrers stehen, höhere Priorität erhalten. Indem die erwärmten Bereiche Priorität erhalten oder nur die Bereiche oder Zonen erwärmt werden, mit denen Kontakt besteht, kann die Größe des erwärmbaren Bereichs reduziert werden, und es kann eine schnellere Aufwärmkurve oder ein schnelleres Aufwärmansprechverhalten erreicht werden, indem derselbe Gesamtstrom in einen kleineren Heizungskreis gelenkt wird, wodurch die Erwärmungsrate des Lenkrads in den Zonen verbessert wird, in denen sich die Hände eines Fahrers befinden.
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1 zeigt ein Beispiel eines Inneren 10 eines Fahrzeugraums, das ein Lenkrad 20 beinhaltet. Der Fahrer kann das Lenkrad 20 drehen, um die Fahrzeugräder zu drehen und das Fahrzeug in eine gewünschte Richtung zu lenken, wie es normalerweise beim Fahren eines Fahrzeugs geschieht. Das Lenkrad 20 kann auch verschiedene Steuerelemente beinhalten, etwa Schalter oder Tasten, die für den Fahrer gut erreichbar bereitgestellt sind. Diese Steuerelemente können für ein Fahrzeugaudiosystem (etwa zum Steuern der Lautstärke, zur Stationssuche, für Modi usw.), für die Fahrzeugbeleuchtung (etwa Überkopfleuchte, Frontscheinwerfer usw.), für ein Telefon oder andere Steuerelemente wie etwa einen Tempomat vorgesehen sein. Steuerelemente für Systeme wie etwa ein Audiosystem, Klimatisierungssystem, Beleuchtungssystem oder andere Systeme können auch an anderer Stelle im Fahrzeug bereitgestellt sein, etwa am Fahrzeugarmaturenbrett oder an der Mittelkonsole. Eine Steuereinheit oder ein Verarbeitungssystem 52, die bzw. das an späterer Stelle ausführlich erörtert wird, kann ebenfalls im Fahrzeug bereitgestellt sein.
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Das Lenkrad 20 kann auch einen Lenkradtopf 22 beinhalten, der mit einem Außenring oder Kranz 26 mit einer oder mehreren Speichen 24 verbunden ist. Der Topf 22 kann an die Lenksäule eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Ein Fahrer kann das Lenkrad 20 drehen, indem er es am Außenkranz 26 ergreift. Das Lenkrad 20 kann ein Vierspeichenlenkrad sein, wie im Beispiel aus 1. In einem anderen Beispiel kann das Lenkrad 20 ein Dreispeichenlenkrad sein, wie in den Beispielen aus 2A–6C gezeigt. In anderen Beispielen kann das Lenkrad 20 eine andere Anzahl oder Anordnung von Speichen aufweisen.
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Bezug nehmend auf 2A–2C zeigen diese Vorder- und Strukturansichten von beispielhaften Handerkennungssystemen. Ähnlich wie oben beinhalten die Lenkräder 20 einen Lenkradtopf 22, der mit einem Kranz 26 mit einer oder mehreren Speichen 24 verbunden ist. Wie in 2A gezeigt, kann ein Handerkennungssystem das Lenkrad 20 mit einer Innenregion und einer Außenregion beinhalten. Wie im Folgenden ausführlicher erörtert, kann das Lenkrad 20 eine Armatur beinhalten, die wenigstens teilweise von einer oder mehrerer Schichten umgeben ist, darunter, ohne darauf beschränkt zu sein, aufgeformte Schichten, Sensormatten, Heizmatten, Haut usw. Ein Querschnitt des Lenkrads 20 kann eine im Wesentlichen runde Form definieren, wie in dem Beispiel aus 8. Die Innenregion des Lenkrads 20 kann wahlweise ein Teil des Kranzes 26 sein, der im Wesentlichen dem Lenkradtopf 22 zugewandt ist. Beispielsweise kann die Innenregion des Lenkrads 20 wahlweise den Teil des Kranzes 26 beinhalten, der in Kontakt mit dem oder den Daumen des Fahrers ist, wenn dieser das Lenkrad 20 ergreift. Die Außenregion des Lenkrads 20 kann wahlweise ein Teil des Kranzes 26 sein, der im Wesentlichen vom Lenkradtopf 22 fort gewandt ist. Beispielsweise kann die Außenregion des Lenkrads 20 wahlweise den Teil des Kranzes 26 beinhalten, der in Kontakt mit den Fingern des Fahrers ist, wenn dieser das Lenkrad 20 ergreift. Diese Offenbarung sieht vor, dass die Innen- und die Außenregion nicht auf einen Teil des Kranzes 26, der im Wesentlichen dem Lenkradtopf 22 zugewandt ist, bzw. einen Teil des Kranzes 26 beschränkt sind, der im Wesentlichen vom Lenkradtopf 22 fort gewandt ist. Beispielsweise kann die Innenregion wahlweise ein Teil des Kranzes 26 sein, der im Wesentlichen vom Fahrer fort gewandt ist (d. h. eine Rückseite des Lenkrads in Bezug auf den Fahrer), und die Außenregion kann wahlweise ein Teil des Kranzes 26 sein, der dem Fahrer im Wesentlichen zugewandt ist (d. h. eine Vorderseite des Lenkrads in Bezug auf den Fahrer). Außerdem können die Innen- und die Außenregion des Lenkrads 20 wahlweise andere Teile des Kranzes 26 einnehmen, darunter Teile des Kranzes 26, weniger als 180 Grad voneinander entfernt sind.
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Eine Sensormatte mit einer Mehrzahl von Sensorschleifen 50A–50F ist im Lenkrad 20 angeordnet. Die Innenregion kann eine oder mehrere Sensorschleifen beinhalten. In 2A beinhaltet die Innenregion beispielsweise Sensorschleifen 50A–50B. Die Innenregion kann wahlweise in der Nähe eines „inneren” Umfangs des Kranzes 26 sein, z. B. eines Teils des Kranzes 26, der im Wesentlichen dem Lenkradtopf 22 zugewandt ist. Außerdem kann die Innenregion wahlweise in der Nähe eines Abschnitts des Lenkrads 20 sein, der vom Fahrer fort gewandt ist. Die Außenregion kann eine oder mehrere Sensorschleifen beinhalten. In 2A beinhaltet die Außenregion beispielsweise Sensorschleifen 50C–50F. Die Außenregion kann wahlweise in der Nähe eines „äußeren” Umfangs des Kranzes 26 sein, z. B. eines Teils des Kranzes 26, der im Wesentlichen vom Lenkradtopf 22 fort gewandt ist. Außerdem kann die Außenregion wahlweise in der Nähe eines Abschnitts des Lenkrads 20 sein, der dem Fahrer zugewandt ist. Wahlweise können die Innenregion und die Außenregion in Umfangsrichtung um den Kranz 26 herum angeordnet sein. Beispielsweise können die Innenregion und die Außenregion um etwa 180 Grad voneinander getrennt sein. Es versteht sich, dass die Innenregion und die Außenregion um mehr oder weniger als 180 Grad voneinander getrennt sein können, etwa 90 Grad, 120 Grad, 270 Grad usw.
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Jede der Sensorschleifen 50A–50F kann eine Messzone definieren. Beispielsweise kann die Sensorschleife 50A die Messzone 5.1 definieren. Die Sensorschleife 50B kann die Messzone 5.2 definieren. Die Sensorschleife 50C kann die Messzone 1 definieren. Die Sensorschleife 50D kann die Messzone 2 definieren. Die Sensorschleife 50E kann die Messzone 3 definieren. Die Sensorschleife 50F kann die Messzone 4 definieren. Wie in 2A gezeigt, ist der Punkt des Zusammentreffens am Lenkrad 20 zwischen der Messzone 1 und der Messzone 4 in der Vorder- und der Strukturansicht mit dem Bezugszeichen A-A' versehen. Außerdem, wie in der Strukturansicht aus 2A gezeigt, ist die Innenregion in einer Teilzonenkonfiguration konfiguriert, wobei die Messzone 5 in die Zonen 5.1 und 5.2 unterteilt ist. Wahlweise kann die Innenregion eine oder mehrere Sensorschleifen beinhalten, ohne in einer Teilzonenkonfiguration konfiguriert zu sein. Wahlweise kann die Außenregion eine oder mehrere Sensorschleifen beinhalten, die in einer Teilzonenkonfiguration konfiguriert sind.
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Bezug nehmend auf 2B beinhaltet die Innenregion beispielsweise Sensorschleifen 50A–50F, und die Außenregion beinhaltet Sensorschleifen 50G–50J. Jede der Sensorschleifen 50A–50J kann eine Messzone definieren. Die Sensorschleife 50A kann die Messzone 5.1 definieren. Die Sensorschleife 50B kann die Messzone 5.2 definieren. Die Sensorschleife 50C kann die Messzone 6.1 definieren. Die Sensorschleife 50D kann die Messzone 6.2 definieren. Die Sensorschleife 50E kann die Messzone 7.1 definieren. Die Sensorschleife 50F kann die Messzone 7.2 definieren. Die Sensorschleife 50G kann die Messzone 1 definieren. Die Sensorschleife 50H kann die Messzone 2 definieren. Die Sensorschleife 50I kann die Messzone 3 definieren. Die Sensorschleife 50J kann die Messzone 4 definieren. Wie in 2B gezeigt, ist der Punkt des Zusammentreffens am Lenkrad 20 zwischen der Messzone 1 und der Messzone 4 in der Vorder- und der Strukturansicht mit dem Bezugszeichen A-A' versehen. Außerdem, wie in der Strukturansicht aus 2B gezeigt, ist die Innenregion in einer Teilzonenkonfiguration konfiguriert, wobei die Messzonen 5, 6 und 7 jeweils in die Zonen 5.1, 5.2, 6.1, 6.2, 7.1 bzw. 7.2 unterteilt sind. Wahlweise kann die Innenregion eine oder mehrere Sensorschleifen beinhalten, ohne in einer Teilzonenkonfiguration konfiguriert zu sein. Wahlweise kann die Außenregion eine oder mehrere Sensorschleifen beinhalten, die in einer Teilzonenkonfiguration konfiguriert sind.
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Bezug nehmend auf 2C beinhaltet die Innenregion beispielsweise Sensorschleifen 50A–50J, und die Außenregion beinhaltet Sensorschleifen 50K–50N. Jede der Sensorschleifen 50A–50N kann eine Messzone definieren. Die Sensorschleife 50A kann die Messzone 5.1 definieren. Die Sensorschleife 50B kann die Messzone 5.2 definieren. Die Sensorschleife 50C kann die Messzone 5.3 definieren. Die Sensorschleife 50D kann die Messzone 5.4 definieren. Die Sensorschleife 50E kann die Messzone 6.1 definieren. Die Sensorschleife 50F kann die Messzone 6.2 definieren. Die Sensorschleife 50G kann die Messzone 7.1 definieren. Die Sensorschleife 50H kann die Messzone 7.2 definieren. Die Sensorschleife 50I kann die Messzone 8.1 definieren. Die Sensorschleife 50J kann die Messzone 8.2 definieren. Die Sensorschleife 50K kann die Messzone 1 definieren. Die Sensorschleife 50L kann die Messzone 2 definieren. Die Sensorschleife 50M kann die Messzone 3 definieren. Die Sensorschleife 50N kann die Messzone 4 definieren. Wie in 2C gezeigt, ist der Punkt des Zusammentreffens am Lenkrad 20 zwischen der Messzone 1 und der Messzone 4 in der Vorder- und der Strukturansicht mit dem Bezugszeichen A-A' versehen. Außerdem, wie in der Strukturansicht aus 2C gezeigt, ist die Innenregion in einer Teilzonenkonfiguration konfiguriert, wobei die Messzonen 5, 6, 7 und 8 jeweils in die Zonen 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 6.1, 6.2, 7.1, 7.2, 8.1 bzw. 8.2 unterteilt sind. Wahlweise kann die Innenregion eine oder mehrere Sensorschleifen beinhalten, ohne in einer Teilzonenkonfiguration konfiguriert zu sein. Wahlweise kann die Außenregion eine oder mehrere Sensorschleifen beinhalten, die in einer Teilzonenkonfiguration konfiguriert sind.
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Das Handerkennungssystem aus 2A–2C kann auch eine Steuereinheit beinhalten, etwa die Steuereinheit 52, wie sie im Beispiel aus 1 gezeigt ist, die dazu konfiguriert ist, zu erkennen, wann die Hand eines Fahrers (oder ein anderer Körperteil des Fahrers wie etwa ein Ellbogen, ein Knie, ein Kopf, ein Vorderarm usw.) einen Abschnitt des Lenkrads 20 drückt, der einer oder mehreren der Messzonen entspricht. Beispielsweise kann jede der Sensorschleifen eine Berührungsmesszone definieren, und die Steuereinheit 52 kann dazu konfiguriert sein, zu erkennen, wann die Hand des Fahrers eine Messzone berührt. Die Steuereinheit 52 kann wahlweise dazu konfiguriert sein, zu erkennen, wann die Hand des Fahrers eine Berührungsmesszone antippt oder hält (z. B. eine verlängerte Berührung im Vergleich zu einem Antippen). In 2A kann beispielsweise jede der Sensorschleifen 50A–50F eine Berührungsmesszone definieren. Alternativ oder zusätzlich können eine oder mehrere der Sensorschleifen eine Wischmesszone definieren, und die Steuereinheit 52 kann dazu konfiguriert sein, zu erkennen, wann die Hand des Fahrers in einer Wischmesszone eine Wischgeste macht (z. B. kontinuierlicher Kontakt mit einer Messzone zwischen zwei oder mehr Punkten). In 2A kann beispielsweise jede der Sensorschleifen 50C–50F eine Wischmesszone definieren. Alternativ oder zusätzlich kann ein überlagernder Abschnitt zwischen einer Sensorschleife, die in der Innenregion angeordnet ist, und einer Sensorschleife, die in der Außenregion angeordnet ist, eine Griffmessungszone definieren, und die Steuereinheit 52 kann dazu konfiguriert sein, zu erkennen, wann die Hand des Fahrers eine Griffmessungszone greift (z. B. sich wenigstens um die einander überlagernden Sensorschleifen wickelt und mit ihnen in Kontakt tritt). In 2A überlagern sich beispielsweise die Sensorschleifen 50A und/oder 50B, die in der Innenregion angeordnet sind, wenigstens teilweise mit der Sensorschleife 50C in der Außenregion, die eine Griffmessregion definiert. Die Ausgaben der einen oder mehreren Berührungsmesszonen, einen oder mehreren Wischmesszonen und/oder einen oder mehreren Griffmesszonen können wahlweise von Fahrzeugsicherheitssystemen (z. B. Erkennung Handkontakt ja/nein), Fahrzeugsteuersystemen (z. B. Audio, Beleuchtung, Umgebung, Fahrzeugsteuerung usw.) und/oder Lenkradheizsystemen benutzt werden.
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Bezug nehmend auf 3A–3B zeigen diese Vorder-, Seiten- und Unterseitenansichten von beispielhaften 2-Zonenhanderkennungssystemen. Die 2-Zonenhanderkennungssysteme beinhalten die Lenkräder 20 mit einem Lenkradtopf 22, der mit einem Kranz 26 mit einer oder mehreren Speichen 24 verbunden ist. In 3A beinhaltet das Lenkrad 20 eine Sensormatte mit einer Mehrzahl von Sensorschleifen, die die Sensorschleife 50A, die in der Innenregion angeordnet ist, und Sensorschleife 50B beinhalten, die in der Außenregion angeordnet ist. In 3B beinhaltet das Lenkrad 20 eine Sensormatte mit einer Mehrzahl von Sensorschleifen, die die Sensorschleife 50A, die in der Vorderseitenregion (d. h. dem Fahrer zugewandt) angeordnet ist, und Sensorschleife 50B beinhalten, die in der Rückseitenregion (d. h. vom Fahrer abgewandt) angeordnet ist. Jede der Sensorschleifen 50A, 50B definiert eine Messregion wie etwa eine Berührungsmessregion. Alternativ oder zusätzlich definiert der überlagernde Abschnitt der Sensorschleifen 50A, 50B eine Griffmessregion. Wahlweise, wie oben erörtert, können die Innenregion und/oder die Außenregion in einer Teilzonenkonfiguration konfiguriert sein, wobei eine Messzone mehrere Sensorschleifen (z. B. 2, 4 usw. Sensorschleifen) beinhaltet.
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Bezug nehmend auf 3C zeigt diese eine Strukturansicht des 2-Zonenhanderkennungssystems aus 3A. Das Lenkrad 20 beinhaltet eine Sensormatte mit einer Mehrzahl von Sensorschleifen, die die Sensorschleifen 50A, 50A', die in der Innenregion angeordnet sind (d. h. Teilzonenkonfiguration), und die Sensorschleife 50B beinhalten, die in der Außenregion angeordnet ist. Der Punkt des Zusammentreffens am Lenkrad 20 ist in 3A und 3C mit dem Bezugszeichen A-A' versehen. Wie in 3C gezeigt, kann jede der Sensorschleifen 50A, 50A', 50B ferner ein leitfähiges Kabel 52, 54, 56 zum Übermitteln eines elektrischen Signals an eine Steuereinheit (z. B. Steuereinheit 52) beinhalten. Das leitfähige Kabel für wenigstens eine der Sensorschleifen 50A, 50A', 50B kann wahlweise verlegt sein, ohne sich in einen Abschnitt einer der Messzonen zu erstrecken, die von benachbarten Sensorschleifen definiert werden. Dies minimiert Nebensignaleffekte zwischen Sensorschleifen. Beispielsweise ist das leitfähige Kabel 52 (d. h. das leitfähige Kabel der Sensorschleife 50A) verlegt, ohne dass es sich in einen Abschnitt der Messzonen erstreckt, die von den Sensorschleifen 50A', 50B definiert werden. Wahlweise ist das leitfähige Kabel 52 vom Kranz 26 durch einen Bereich 24A verlegt, in dem sich eine der Speichen 24 mit dem Kranz 26 verbindet. Wahlweise können die leitfähigen Kabel 52, 54, 56 für jede der Sensorschleifen 50A, 50A', 50B verlegt sein, ohne sich in einen Abschnitt einer der Messzonen zu erstrecken, die von benachbarten Sensorschleifen definiert werden.
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Bezug nehmend auf 4A–4B zeigen diese Vorder-, Seiten- und Unterseitenansichten von beispielhaften 3-Zonenhanderkennungssystemen. Das 3-Zonenhanderkennungssystem beinhaltet die Lenkräder 20 mit einem Lenkradtopf 22, der mit einem Kranz 26 mit einer oder mehreren Speichen 24 verbunden ist. In 4A beinhaltet das Lenkrad 20 eine Sensormatte mit einer Mehrzahl von Sensorschleifen, die die Sensorschleife 50A, die in der Innenregion angeordnet ist, und Sensorschleifen 50B, 50C beinhalten, die in der Außenregion angeordnet sind. Sensorschleifen 50B, 50C in der Außenregion sind in einem beabstandeten Muster angeordnet. In 4B beinhaltet das Lenkrad 20 eine Sensormatte mit einer Mehrzahl von Sensorschleifen, die die Sensorschleife 50A, die in der Rückseitenregion angeordnet ist, und Sensorschleifen 50B, 50C beinhalten, die in der Vorderseitenregion angeordnet sind. Die Sensorschleifen 50B, 50C in der Vorderseitenregion sind in einem beabstandeten Muster angeordnet. Jede der Sensorschleifen 50A, 50B, 50C definiert eine Messregion wie etwa eine Berührungsmessregion. Alternativ oder zusätzlich definieren eine oder mehrere der Sensorschleifen 50A, 50B, 50C eine Wischmessregion. Beispielsweise kann jede der Sensorschleifen 50B, 50C, die in der Außenregion angeordnet sind, eine Wischmessregion definieren. Alternativ oder zusätzlich können überlagernde Abschnitte einer Sensorschleife, die in der Innenregion angeordnet ist, und einer Sensorschleife, die in der Außenregion angeordnet ist, eine Griffmessregion definieren. Beispielsweise definieren die überlagernden Abschnitte der Sensorschleifen 50A, 50B eine Griffmessregion. Wahlweise, wie oben erörtert, können die Innenregion und/oder die Außenregion in einer Teilzonenkonfiguration konfiguriert sein, wobei eine Messzone mehrere Sensorschleifen (z. B. 2, 4 usw. Sensorschleifen) beinhaltet.
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Bezug nehmend auf 4C zeigt diese eine Strukturansicht des 3-Zonenhanderkennungssystems aus 4A. Das Lenkrad 20 beinhaltet eine Sensormatte mit einer Mehrzahl von Sensorschleifen, die die Sensorschleifen 50A, 50A', die in der Innenregion angeordnet sind (d. h. Teilzonenkonfiguration), und die Sensorschleifen 50B, 50C beinhalten, die in der Außenregion angeordnet sind. Der Punkt des Zusammentreffens der Sensorschleifen 50B, 50C am Lenkrad 20 ist in 4A und 4C mit dem Bezugszeichen A-A' versehen. Wie in 4C gezeigt, kann jede der Sensorschleifen 50A, 50A', 50B, 50C ferner ein leitfähiges Kabel 52, 54, 56, 58 zum Übermitteln eines elektrischen Signals an eine Steuereinheit (z. B. Steuereinheit 52) beinhalten. Das leitfähige Kabel für wenigstens eine der Sensorschleifen 50A, 50A', 50B, 50C kann wahlweise verlegt sein, ohne sich in einen Abschnitt einer der Messzonen zu erstrecken, die von benachbarten Sensorschleifen definiert werden. Dies minimiert Nebensignaleffekte zwischen Sensorschleifen. Beispielsweise wird das leitfähige Kabel 52 (d. h. das leitfähige Kabel der Sensorschleife 50A) verlegt, ohne dass es sich in einen Abschnitt der Messzonen erstreckt, die von den Sensorschleifen 50A', 50B, 50C definiert werden. Wahlweise ist das leitfähige Kabel 52 vom Kranz 26 durch einen Bereich 24A verlegt, in dem sich eine der Speichen 24 mit dem Kranz 26 verbindet. Wahlweise können die leitfähigen Kabel 52, 54, 56, 58 für jede der Sensorschleifen 50A, 50A', 50B, 50C verlegt sein, ohne sich in einen Abschnitt einer der Messzonen zu erstrecken, die von benachbarten Sensorschleifen definiert werden.
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Bezug nehmend auf 5A–5B zeigen diese Vorder-, Seiten- und Unterseitenansichten von beispielhaften 4-Zonenhanderkennungssystemen. Das 4-Zonenhanderkennungssystem beinhaltet die Lenkräder 20 mit einem Lenkradtopf 22, der mit einem Kranz 26 mit einer oder mehreren Speichen 24 verbunden ist. In 5A beinhaltet das Lenkrad 20 eine Sensormatte mit einer Mehrzahl von Sensorschleifen, die die Sensorschleifen 50A, 50B, die in der Innenregion angeordnet ist, und Sensorschleifen 50c, 50D beinhalten, die in der Außenregion angeordnet sind. Die Sensorschleifen 50A, 50B, die in der Innenregion angeordnet sind, und die Sensorschleifen 50C, 50D, die in der Außenregion angeordnet sind, sind in einem beabstandeten Muster angeordnet. Wahlweise kann ein Mittelpunkt der wenigstens einen der Sensorschleifen, die in der Außenregion angeordnet sind (z. B. Sensorschleife 50C), wahlweise mit 90 Grad oder weniger zu einem Mittelpunkt von jeder der wenigstens zwei der Sensorschleifen positioniert sein, die in der Innenregion angeordnet sind (z. B. Sensorschleifen 50A, 50B). In 5B beinhaltet das Lenkrad 20 eine Sensormatte mit einer Mehrzahl von Sensorschleifen, die die Sensorschleifen 50A, 50B, die in der Rückseitenregion angeordnet sind, und Sensorschleifen 50c, 50D beinhalten, die in der Vorderseitenregion angeordnet sind. Die Sensorschleifen 50A, 50B, die in der Rückseitenregion angeordnet sind, und die Sensorschleifen 50C, 50D, die in der Vorderseitenregion angeordnet sind, sind in einem beabstandeten Muster angeordnet. Wahlweise kann ein Mittelpunkt der wenigstens einen der Sensorschleifen, die in der Vorderseitenregion angeordnet sind (z. B. Sensorschleife 50C), wahlweise mit 90 Grad oder weniger zu einem Mittelpunkt von jeder der wenigstens zwei der Sensorschleifen positioniert sein, die in der Rückseitenregion angeordnet sind (z. B. Sensorschleifen 50A, 50B). Jede der Sensorschleifen 50A, 50B, 50C, 50D definiert eine Messregion wie etwa eine Berührungsmessregion. Alternativ oder zusätzlich definieren eine oder mehrere der Sensorschleifen 50A, 50B, 50C, 50D eine Wischmessregion. Beispielsweise kann jede der Sensorschleifen 50C, 50D, die in der Außenregion angeordnet sind, eine Wischmessregion definieren. Alternativ oder zusätzlich können überlagernde Abschnitte einer Sensorschleife, die in der Innenregion angeordnet ist, und einer Sensorschleife, die in der Außenregion angeordnet ist, eine Griffmessregion definieren. Beispielsweise definieren die überlagernden Abschnitte der Sensorschleifen 50A, 50C und der Sensorschleifen 50B, 50C jeweils Griffmessregionen. Wahlweise, wie oben erörtert, können die Innenregion und/oder die Außenregion in einer Teilzonenkonfiguration konfiguriert sein, wobei eine Messzone mehrere Sensorschleifen (z. B. 2, 4 usw. Sensorschleifen) beinhaltet.
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Bezug nehmend auf 5C zeigt diese eine Strukturansicht des 4-Zonenhanderkennungssystems aus 5A. Das Lenkrad 20 beinhaltet eine Sensormatte mit einer Mehrzahl von Sensorschleifen, die die Sensorschleifen 50A, 50A', 50B, 50B', 50B'', 50B''', die in der Innenregion angeordnet sind (d. h. Teilzonenkonfiguration), und die Sensorschleifen 50C, 50D beinhalten, die in der Außenregion angeordnet sind. Der Punkt des Zusammentreffens der Sensorschleifen 50C, 50D am Lenkrad 20 ist in 5A und 5C mit dem Bezugszeichen A-A' versehen. Wie in 5C gezeigt, kann jede der Sensorschleifen 50A, 50A', 50B, 50B', 50B'', 50B''', 50C, 50D ferner ein leitfähiges Kabel 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66 zum Übermitteln eines elektrischen Signals an eine Steuereinheit (z. B. Steuereinheit 52) beinhalten. Das leitfähige Kabel für wenigstens eine der Sensorschleifen 50A, 50A', 50B, 50B', 50B'', 50B''', 50C, 50D kann wahlweise verlegt sein, ohne sich in einen Abschnitt einer der Messzonen zu erstrecken, die von benachbarten Sensorschleifen definiert werden. Dies minimiert Nebensignaleffekte zwischen Sensorschleifen. Beispielsweise ist das leitfähige Kabel 64 (d. h. das leitfähige Kabel der Sensorschleife 50C) verlegt, ohne dass es sich in einen Abschnitt der Messzonen erstreckt, die von den Sensorschleifen 50A, 50A', 50B, 50B', 50B'', 50B''', 50D definiert werden. Das leitfähige Kabel 64 ist durch einen Raum zwischen wenigstens zwei Sensorschleifen verlegt, die in der Innenregion angeordnet sind, wie zum Beispiel den Sensorschleifen 50A', 50B'. Wahlweise ist das leitfähige Kabel 64 vom Kranz 26 durch einen Bereich 24A verlegt, in dem sich eine der Speichen 24 mit dem Kranz 26 verbindet. Wahlweise können die leitfähigen Kabel 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66 für jede der Sensorschleifen 50A, 50A', 50B, 50B', 50B'', 50B''', 50C, 50D verlegt sein, ohne sich in einen Abschnitt einer der Messzonen zu erstrecken, die von benachbarten Sensorschleifen definiert werden.
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Bezug nehmend auf 6A–6B zeigen diese Vorder-, Seiten- und Unterseitenansichten von beispielhaften 6-Zonenhanderkennungssystemen. Die 6-Zonenhanderkennungssysteme beinhalten die Lenkräder 20 mit einem Lenkradtopf 22, der mit einem Kranz 26 mit einer oder mehreren Speichen 24 verbunden ist. In 6A beinhaltet das Lenkrad 20 eine Sensormatte mit einer Mehrzahl von Sensorschleifen, die die Sensorschleifen 50A, 50B, 50C, die in der Innenregion angeordnet sind, und Sensorschleifen 50D, 50E 50F beinhalten, die in der Außenregion angeordnet sind. Die Sensorschleifen 50A, 50B, 50C, die in der Innenregion angeordnet sind, und die Sensorschleifen 50D, 50E, 50F, die in der Außenregion angeordnet sind, sind in einem beabstandeten Muster angeordnet. Wahlweise kann ein Mittelpunkt der wenigstens einen der Sensorschleifen, die in der Außenregion angeordnet sind (z. B. Sensorschleife 50D), wahlweise mit 90 Grad oder weniger zu einem Mittelpunkt von jeder der wenigstens zwei der Sensorschleifen positioniert sein, die in der Innenregion angeordnet sind (z. B. Sensorschleifen 50A, 50B). In 6B beinhaltet das Lenkrad 20 eine Sensormatte mit einer Mehrzahl von Sensorschleifen, die die Sensorschleifen 50A, 50B, 50C, die in der Rückseitenregion angeordnet sind, und Sensorschleifen 50D, 50E 50F, die in der Außenregion angeordnet sind. Die Sensorschleifen 50A, 50B, 50C, die in der Rückseitenregion angeordnet sind, und die Sensorschleifen 50D, 50E, 50F, die in der Vorderseitenregion angeordnet sind, sind in einem beabstandeten Muster angeordnet. Wahlweise kann ein Mittelpunkt der wenigstens einen der Sensorschleifen, die in der Vorderseitenregion angeordnet sind (z. B. Sensorschleife 50D), wahlweise mit etwa 90 Grad oder weniger zu einem Mittelpunkt von jeder der wenigstens zwei der Sensorschleifen positioniert sein, die in der Rückseitenregion angeordnet sind (z. B. Sensorschleifen 50A, 50B). Jede der Sensorschleifen 50A, 50B, 50C, 50D, 50E, 50F definiert eine Messregion wie etwa eine Berührungsmessregion. Alternativ oder zusätzlich definieren eine oder mehrere der Sensorschleifen 50A, 50B, 50C, 50D, 50E, 50F eine Wischmessregion. Beispielsweise kann jede der Sensorschleifen 50D, 50E, 50F, die in der Außenregion angeordnet sind, eine Wischmessregion definieren. Alternativ oder zusätzlich können überlagernde Abschnitte einer Sensorschleife, die in der Innenregion angeordnet ist, und einer Sensorschleife, die in der Außenregion angeordnet ist, eine Griffmessregion definieren. Beispielsweise definieren die überlagernden Abschnitte der Sensorschleifen 50A, 50D und der Sensorschleifen 50B, 50D jeweils Griffmessregionen. Wahlweise, wie oben erörtert, können die Innenregion und/oder die Außenregion in einer Teilzonenkonfiguration konfiguriert sein, wobei eine Messzone mehrere Sensorschleifen (z. B. 2, 4 usw. Sensorschleifen) beinhaltet.
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Bezug nehmend auf 6C zeigt diese eine Strukturansicht des 6-Zonenhanderkennungssystems aus 6A. Das Lenkrad 20 beinhaltet eine Sensormatte mit einer Mehrzahl von Sensorschleifen, die die Sensorschleifen 50A, 50A', 50B, 50B', 50C, 50C', 50C'', 50C''', die in der Innenregion angeordnet sind (d. h. Teilzonenkonfiguration), und die Sensorschleifen 50D, 50E, 50F beinhalten, die in der Außenregion angeordnet sind. Der Punkt des Zusammentreffens der Sensorschleifen 50E, 50F am Lenkrad 20 ist in 6A und 6C mit dem Bezugszeichen A-A' versehen. Wie in 6C gezeigt, kann jede der Sensorschleifen 50A, 50A', 50B, 50B', 50C, 50C', 50C'', 50C''', 50D, 50E, 50F ferner ein leitfähiges Kabel 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72 zum Übermitteln eines elektrischen Signals an eine Steuereinheit (z. B. Steuereinheit 52) beinhalten. Das leitfähige Kabel für wenigstens eine der Sensorschleifen 50A, 50A', 50B, 50B', 50C, 50C', 50C'', 50C''', 50D, 50E, 50F kann wahlweise verlegt sein, ohne sich in einen Abschnitt einer der Messzonen zu erstrecken, die von benachbarten Sensorschleifen definiert werden. Dies minimiert Nebensignaleffekte zwischen Sensorschleifen. Beispielsweise ist das leitfähige Kabel 70 (d. h. das leitfähige Kabel der Sensorschleife 50E) verlegt, ohne dass es sich in einen Abschnitt der Messzonen erstreckt, die von den Sensorschleifen 50A, 50A', 50B, 50B', 50C, 50C', 50C'', 50C''', 50D, 50F definiert werden. Das leitfähige Kabel 70 ist durch einen Raum zwischen wenigstens zwei Sensorschleifen verlegt, die in der Innenregion angeordnet sind, wie zum Beispiel den Sensorschleifen 50C, 50C''. Wahlweise ist das leitfähige Kabel 70 vom Kranz 26 durch einen Bereich 24A verlegt, in dem sich eine der Speichen 24 mit dem Kranz 26 verbindet. Wahlweise können die leitfähigen Kabel 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72 für jede der Sensorschleifen 50A, 50A', 50B, 50B', 50C, 50C', 50C'', 50C''', 50D, 50E, 50F verlegt sein, ohne sich in einen Abschnitt einer der Messzonen zu erstrecken, die von benachbarten Sensorschleifen definiert werden. Wahlweise kann das leitfähige Kabel für wenigstens eine der Sensorschleifen 50A, 50A', 50B, 50B', 50C, 50C', 50C'', 50C''', 50D, 50E, 50F durch einen Abschnitt der Messzonen verlegt sein, die von einer benachbarten Sensorschleife definiert werden. Beispielsweise ist das leitfähige Kabel 68 (d. h. das leitfähige Kabel für die Sensorschleife 50D) durch einen Abschnitt der Messzone verlegt, die von der Sensorschleife 50A definiert wird. Wahlweise ist wenigstens ein Teil des leitfähigen Kabels 68, das durch die Messzone verlegt ist, die von der Sensorschleife 50A definiert wird, geschirmt (z. B. durch Bereitstellen einer Schirmungsschicht über dem leitfähigen Kabel). Dies minimiert Nebensignaleffekte zwischen Sensorschleifen, wenn ein leitfähiges Kabel durch eine Messzone verlegt ist, die von einer benachbarten Sensorschleife definiert wird. Wahlweise ist das leitfähige Kabel 68 vom Kranz 26 durch einen Bereich 24B verlegt, in dem sich eine der Speichen 24 mit dem Kranz 26 verbindet.
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Die Handerkennungssysteme der Beispiele aus 2A–6C dienen nur als Beispiele. Diese Offenbarung sieht vor, dass andere Handerkennungssysteme als die gezeigten gemäß den Lehren dieser Offenbarung bereitgestellt werden können. Beispielsweise können 5-Zonen-, 7-Zonen-, 8-Zonen-, 9-Zonen-, 10-Zonenhanderkennungssysteme usw. mithilfe einer Mehrzahl von Sensorschleifen ausgelegt werden.
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Wie oben erörtert, beinhalten die Lenkräder 20, die anhand von 2A–6C erörtert wurden, eine Sensormatte mit einer Mehrzahl von Sensorschleifen 50. Bei einer solchen Sensormatte kann es sich beispielsweise um ein durckempfindliches Material handeln, das zwischen der Armatur 40 (oder dem Hauptkörper) und der Außenhaut 42 vorgesehen ist, wie erörtert unter Bezugnahme auf 8. Eine solche Drucksensormatte kann dazu konfiguriert sein, den Druck zu messen, der von einer Hand verursacht wird, die eine Region des Lenkrads 20 in der Nähe der einzelnen Sensorschleifen 50 ergreift. Beispielsweise kann ein Lenkrad 20 vier Sensorschleifen 50 beinhalten, die am Außenkranz 26 um den Umfang des Lenkrads 20 angeordnet sind. In anderen Ausführungsformen kann das Lenkrad 20 eine größere oder kleinere Anzahl von Zonen und eine größere oder kleinere Anzahl von Sensorschleifen 50 beinhalten. Das Erhöhen der Anzahl von Sensorschleifen 50 kann die Genauigkeit erhöhen, mit der die Position der Hände des Fahrers auf dem Lenkrad 20 gemessen werden kann. Obwohl die Sensorschleifen 50 in den Figuren am Außenkranz 26 des Lenkrads 20 angeordnet dargestellt sind, können diese Sensoren in anderen Ausführungsformen zum noch genaueren Messen der Positionen der Hände des Fahrers unter der Haut 42 an anderen Positionen wie etwa den Speichen 24 oder am Topf 22 vorgesehen sein.
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Derartige Drucksensoren sind in der US-Anmeldung mit der Seriennr. 13/076,226, eingereicht am 30. März 2011, beschrieben, die hiermit in ihrer Gesamtheit in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen wird. Wie in der US-Anmeldung mit der Seriennr. 13/076,226 erörtert, können derartige Drucksensoren Bahnen aus Trägermaterial, Leiter, Elektroden und ein druckempfindliches Material beinhalten, die in einem allgemein symmetrischen geschichteten Verhältnis konfiguriert sind (z. B. sind eine Trägerbahn, ein Leiter und eine Elektrode auf jeder Seite des druckempfindlichen Materials angeordnet). Die Trägerbahnen, Leiter, Elektroden und das druckempfindliche Material können selektiv konfiguriert werden, um die leitenden oder elektrischen Eigenschaften der Sensoren gemäß den Kräften zu ändern, die während eines dynamischen Aufprallereignisses zu erwarten sind.
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Wie in der US-Anmeldung mit der Seriennr. 13/076,226 erörtert, kann das druckempfindliche Material dazu konfiguriert werden, seine widerstandsbezogenen oder leitenden/elektrischen Eigenschaften in Reaktion auf die Kraft oder den Druck zu ändern, der darauf einwirkt. Insbesondere kann sich das druckempfindliche Material im Wesentlichen wie ein Isolator verhalten, wenn keine Kraft oder kein Druck anliegt, und sein Widerstand wird reduziert, wenn mehr Kraft oder Druck ausgeübt wird. Zwischen geringer und hoher Kraft reagiert das druckempfindliche Material auf vorhersagbare Weise auf Kraft oder Druck, und sein Widerstand wird mit zunehmendem Druck immer weiter reduziert. Bei dem druckempfindlichen Material kann es sich beispielsweise um leitfähiges Kohlenstoffnanoröhrenpolymer handeln. Das druckempfindliche Material kann in einem Druckverfahren auf eine der Elektroden aufgebracht werden, etwa im zwei- oder dreidimensionalen Tintenstrahl- oder Siebdruck, durch Gasphasenabscheidung oder übliche Techniken für gedruckte Schaltungen wie etwa Ätzen, Fotogravur oder Fräsen. Wenn druckempfindliche Materialien mit kleineren Partikelgrößen benutzt werden, etwa Graphem oder ein leitfähiges Graphempolymer, kann das druckempfindliche Material auch in üblichen Techniken für gedruckte Schaltungen wie etwa Gasphasenabscheidung aufgebracht werden. Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen kann das druckempfindliche Material ein Silicenpolymermaterial sein, das mit einem Leiter wie etwa Silber oder Kupfer dotiert wurde. Gemäß weiteren Beispielen kann das druckempfindliche Material ein Tunneleffektverbundstoff (quantum tunneling composite, QTC) sein, wobei es sich um ein druckempfindliches Material mit variablem Widerstand handelt, das den Fowler-Nordheim-Tunneleffekt nutzt. QTC ist ein Material, das von Peratech (www.peratech.com) aus Brompton-on-Swale, GB, kommerziell hergestellt wird. Das QTC-Material in den Sensor kann als ein Isolator wirken, wenn kein Druck oder keine Kraft angelegt wird, da die leitfähigen Partikeln zu weit voneinander entfernt sind, um zu leiten, doch wenn Druck (oder Kraft) ausgeübt wird, bewegen sich die leitfähigen Partikeln näher zu anderen leitfähigen Partikeln hin, so dass Elektronen durch die Isolatorschicht dringen können, was die Isolatorschicht verändert und damit den Widerstand des Sensors verändert. Somit hängt der Widerstand des QTC in den Sensoren von der Kraft oder dem Druck ab, die bzw. der auf den Sensor ausgeübt wird.
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Ein druckempfindliches Material kann als eine Sensormatte wünschenswert sein, um die Position der Hände auf einem Lenkrad 20 zu bestimmen, da es unter der Haut 42 verborgen werden kann, so dass es die ästhetische oder ergonomische Funktion der Haut 42 nicht beeinträchtigt. Eine Drucksensormatte kann zudem die Anwesenheit einer Hand am Lenkrad 20 messen, auch wenn die Hände des Fahrers mit Kleidung wie etwa Handschuhen bedeckt sind, wodurch ein anderer Sensortyp wie etwa ein Kapazitätssensor beeinträchtigt wird.
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Die Haut 42 kann eine relativ eng anliegende Folie oder ein Material sein, das eine nach innen wirkende Kraft auf den Außenkranz 26 ausübt. Diese Anfangskraft, die von der Spannung der Haut 42 verursacht wird, kann kompensiert werden, und das System kann kalibriert oder genullt werden, um diese Kraft zu ignorieren und nur den Druck zu messen, der von den Händen des Fahrers verursacht wird.
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Das Bestimmen der Anwesenheit und Position der Hände des Fahrers auf dem Lenkrad kann dazu benutzt werden, Fahrgewohnheiten zu überwachen und Rückmeldungen oder Warnungen an den Fahrer bereitzustellen. Die Sensormatte kann an eine Steuereinheit oder ein Verarbeitungssystem 52 gekoppelt sein, wie in dem Beispiel aus 1 gezeigt, die bzw. das Daten von den Sensorschleifen 50 empfangen und andere visuelle, akustische oder sonstige Funktionssignale oder Rückmeldungsmechanismen aktivieren kann.
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Wie im Beispiel aus 7 gezeigt, kann ein Heizsystem 100 eine Heizmatte mit mehreren Heizschleifen oder -zonen 102 am Kranz 26 beinhalten. Jede Schleife 102 entspricht einer der Messzonen (etwa den Messzonen in den Beispielen aus 2A–6C) des Lenkrads 20. Die Anzahl und Anordnung der Heizschleifen 102 kann je nach Anzahl und Anordnung der Messzonen variieren. Jede der separaten Schleifen 102 kann an ein Thermostat 104 gekoppelt sein. Die Temperaturen der einzelnen Schleifen 102 können von einer Heizsteuereinheit 106 (etwa einer elektronischen oder Bimetallsteuereinheit) gesteuert werden, die von einer Stromquelle 108 wie etwa dem elektrischen System eines Fahrzeugs mit Strom versorgt wird. Die Steuereinheit 106 kann eine elektronische Schaltung oder Steuereinheit benutzen, um auf Grundlage des Status des Heizsystems 100 (z. B. ob es ein- oder ausgeschaltet ist) und der Positionen der Hände des Fahrers am Außenkranz 26, die von den Sensorschleifen 50 bestimmt werden, die Wärme zu bestimmen, die an die Schleifen 102 angelegt wird.
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Durch Bestimmen der Position der Hände des Fahrers kann das Heizsystem 100 nur die Abschnitte des Kranzes 26 erwärmen, in denen die Hände des Fahrers sich befinden, oder nur Abschnitte in der Nähe davon erwärmen. Indem die Größe des erwärmbaren Bereichs reduziert wird, kann eine schnellere Aufwärmkurve oder ein schnelleres Aufwärmansprechverhalten erreicht werden, indem derselbe Gesamtstrom in einen kleineren Heizungskreis gelenkt wird, wodurch die Erwärmungsrate des Lenkrads in den Zonen verbessert wird, in denen sich die Hände befinden.
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Bezug nehmend auf 8 können die hier erörterten Lenkräder 20 eine Armatur 40 beinhalten, die aus einem relativ starren Material wie etwa einem Metall (wie zum Beispiel Stahl, Magnesium oder Aluminium usw.), einem Polymer, Holz oder einem Verbundmaterial wie etwa verstärktem Polymer (wie zum Beispiel einem faserverstärkten Polymer, einem partikelverstärkten Polymer usw.) gebildet ist. Eine solche Armatur 40 kann in der Form eines Rahmens, eines Gehäuses, einer Basis oder einer anderen im Stand der Technik verwendeten Armaturform bereitgestellt werden. Die Armatur 40 kann dem Lenkrad 20 Festigkeit und Form verleihen. Wenn die Armatur 40 ein Hohlkörper ist, kann sie mit einem schalldämpfenden Material wie etwa Polyurethanschaum oder einem anderen geeigneten Material gefüllt sein. Außerdem kann die Armatur 40 von einer ersten aufgeformten Schicht 80 umgeben sein, die einen Hauptkörper des Außenkranzes 26 bereitstellt, etwa ein Polymer, Schaum, Holz usw. Beispielsweise kann die erste aufgeformte Schicht 80 wahlweise eine Polyurethanschaumschicht sein. Wahlweise kann die erste aufgeformte Schicht 80 ein thermoplastischer Elastomerschaum sein. Außerdem kann wahlweise eine Sensormatte 51 über wenigstens einem Abschnitt der ersten aufgeformten Schicht 80 bereitgestellt werden. Die Sensormatte 51 kann wahlweise die Sensormatte mit einer Mehrzahl von Sensorschleifen (z. B. Sensorschleifen 50) sein, wobei jede Sensorschleife eine Messzone definiert, wie in den Beispielen aus 2A–6C gezeigt. Die Sensormatte 51 kann wahlweise eine Sensormatte sein, die eine einzelne Messzone definiert. Außerdem kann eine zweite aufgeformte Schicht 85 wahlweise wenigstens einen Abschnitt der Sensormatte 51 umgeben. Beispielsweise kann die zweite aufgeformte Schicht 85 wahlweise eine Polyurethanschaumschicht sein. Wahlweise kann die zweite aufgeformte Schicht 85 ein thermoplastischer Elastomerschaum sein. Ferner kann eine Heizmatte 101 wahlweise über wenigstens einem Abschnitt der zweiten aufgeformten Schicht 85 bereitgestellt werden. Die Heizmatte 101 kann wahlweise die Heizmatte mit mehreren Heizzonen 102 beinhalten, die oben im Beispiel aus 7 erörtert ist. Die Heizmatte 101 kann wahlweise eine Heizmatte sein, die eine einzelne Heizzone definiert. Die zweite aufgeformte Schicht 85 kann eine Schirmungsschicht zwischen der Sensormatte 51 und der Heizmatte 101 bereitstellen. Auf diese Weise sind möglicherweise keine weiteren Schirmungsschicht(en) zwischen dem Sensor und der Heizmatte nötig, was die Kosten zur Herstellung des Lenkrads 20 senkt. Wahlweise kann die Heizmatte 101 über wenigstens einem Abschnitt der ersten aufgeformten Schicht 80 bereitgestellt sein, und die Sensormatte 51 kann über wenigstens einem Abschnitt der zweiten aufgeformten Schicht 85 bereitgestellt sein.
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Bezug nehmend auf 9A zeigt diese Draufsichten auf Abschnitte einer Mehrzahl von Sensoren und/oder Heizmatten. Die Matten können die Sensormatten oder die Heizmatten sein, die in den Beispielen aus 2A–8 erörtert wurden. Beispielsweise veranschaulicht die Matte 90A einen Abschnitt einer im Wesentlichen rechteckigen Matte. Gegenüberliegende Kanten 92A der Matte 90A erstrecken sich im Wesentlichen parallel. Außerdem ist die Mess- oder Heizzone 95A der Matte 90A um einen vorgegebenen Abstand (z. B. einen Abstand 94) von wenigstens einer der Kanten 92A entfernt. Wahlweise ist die Mess- oder Heizzone 95A der Matte 90A von wenigstens einer der Kanten 92A um etwa 5 mm entfernt. Es versteht sich, dass die Mess- oder Heizzone 95A der Matte 90A wahlweise von wenigstens einer der Kanten 92A um mehr oder weniger als 5 mm entfernt sein kann. Wenn die Matte 90A um einen Kranz eines Lenkrads vorgesehen ist, stellen die Abstände 94 eine „tote Zone” bereit, in der Mess-/Heizelemente der Matte 90A nicht angeordnet sind. Bezug nehmend auf 9B zeigt diese eine tote Zone 96 in Querschnittansicht entlang der Linie A-A' eines Abschnitts eines Lenkrads 20. Die Matte 90A kann in der toten Zone 96 keine Wärme messen oder bereitstellen. Während des Zusammenbauens kann die Haut, die den Kranz des Lenkrads 20 bedeckt, in der toten Zone 96 zusammengenäht werden, ohne die Mess- oder Heizzone 95A der Matte 90A zu beschädigen.
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Matten 90B und 90C veranschaulichen Abschnitte von Matten mit einem ineinandergreifenden und/oder verschachtelten Bereich. Ähnlich wie die Matte 90A können die Matten 90B, 90C die Sensormatten oder die Heizmatten sein, die in den Beispielen aus 2A–8 erörtert wurden. Die Matten 90B, 90C weisen jeweils Mess- oder Heizzonen 95B, 95C auf. Die Matte 90B beinhaltet gegenüberliegende Kanten 92B, die ein Sägezahnmuster definieren. Beispielsweise weist die Matte 90B entsprechende vorspringende Abschnitte 97A und ausgesparte Abschnitte 97B auf. Die Matte 90C beinhaltet gegenüberliegende Kanten 92C, die ein Zinnenmuster definieren. Beispielsweise weist die Matte 90C entsprechende vorspringende Abschnitte 97A und ausgesparte Abschnitte 97B auf. Diese Offenbarung sieht vor, dass die Matten gegenüberliegende Kanten aufweisen können, die andere Muster als Sägezahn- und Zinnenmuster definieren. Wenn die Matten 90B, 90C um einen Kranz eines Lenkrads bereitgestellt werden, können sich die vorspringenden Abschnitte der Matten in einen Eingriffbereich, der der oben beschriebenen toten Zone entspricht, hinein erstrecken und dort Mess- oder Heizfähigkeit bereitstellen. Beispielsweise können vorspringende Abschnitte der einzelnen gegenüberliegenden Kanten sich alternierend in den Eingriffbereich erstrecken. Bezug nehmend auf 9B zeigt diese einen Eingriffbereich 98 in Querschnittansicht entlang der Linie A-A' eines Abschnitts eines Lenkrads 20. Durch Bereitstellen einer Matte mit einem Eingriff- und/oder verschachtelten Bereich ist es möglich, die Abstände 94 zwischen den Mess- oder Heizzonen 95B, 95C und den Kanten 92B, 92C zu reduzieren.
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Die Armatur 40 kann mit einer Abdeckung oder Haut 42 bedeckt sein, die die Armatur 40 wenigstens teilweise bedeckt. Die Haut 42 kann wahlweise über der einen oder den mehreren Sensormatten 50 und der einen oder den mehreren Heizmatten 102 bereitgestellt werden. Da die eine oder die mehreren Sensormatten 50 und die eine oder die mehreren Heizmatten 102 durch die zweite aufgeformte Schicht 85 getrennt sind, werden Probleme bezüglich der Umwickelung, der Qualität und im Zusammenhang mit dem Prozess beim Anordnen der Haut 42 über den Sensormatten 50 und den Heizmatten 102 ausgeräumt. Die Haut 42 kann dazu konfiguriert sein, ein ästhetisch ansprechendes Äußeres für das Lenkrad 20 bereitzustellen. Die Haut 42 kann auch dazu konfiguriert sein, eine ergonomisch angenehme Schicht auf der Außenseite des Lenkrads 20 hinzuzufügen, um den Komfort des Fahrers zu steigern. Einem Beispiel gemäß kann die Haut 42 aus einem spritzgeformten Polyurethanmaterial gebildet sein. Gemäß anderen Beispielen kann die Haut 42 aus verschiedenen anderen geformten Materialien gebildet sein, etwa olefinischen thermoplastischen Elastomeren (TEO), thermoplastischen Olefinen (TPO), thermoplastischem Elastomeschaum, Gummi oder einem beliebigen anderen geeigneten Material. Gemäß anderen Beispielen kann die Haut 42 eine Folie oder Bahn sein, die um die Armatur gewickelt wird, wie etwa Leder, Gewebe, ein Polymermaterial. Gemäß anderen Beispielen kann die Haut 42 ein Mantel aus Laminat sein, der aus einem allgemein steifen Material wie etwa Holz, einem Kohlenstofffaserverbundstoff usw. gebildet ist. Ein Unterlagenmaterial wie etwa ein Schaum kann unter der Haut 42 vorgesehen sein, um den ergonomischen Komfort des Fahrers weiter zu erhöhen. Das Lenkrad 20 kann weitere daran gekoppelte Komponenten aufweisen, wie etwa Applikationen aus Materialien (wie etwa Leder oder Holz), separate Rückseitenabdeckungen, Schalter, Blenden usw.
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Obwohl das System oben als ein druckempfindliches Material zum Messen des Kontakts von einer oder zwei Händen am Lenkrad beschrieben wurde, können in anderen Ausführungsformen andere Messmittel benutzt werden. Beispielsweise kann die Anwesenheit und Positionierung der Hände auf dem Lenkrad mit kapazitäts- oder widerstandsbasierten Sensoren erkannt werden, wie oben erörtert.
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Die Sensormatte 50 kann dazu konfiguriert sein, ein Binärsignal an das Verarbeitungssystem 52 bereitzustellen (z. B. Hände vorhanden: Ja/Nein) oder kann ein Analogsignal an das Verarbeitungssystem 52 bereitstellen, das die auf das Lenkrad 20 ausgeübte Druckstärke, die Veränderungsrate des Drucks auf dem Lenkrad usw. beschreibt. Wenn die Sensormatte 50 ein Analogsignal bereitstellt, kann das Verarbeitungssystem 52 dazu konfiguriert sein, beispielsweise auf ein Signal, das angibt, dass der Druck am Steuer rasch abgefallen ist, anders zu reagieren als auf ein Signal, das angibt, dass der Druck am Lenkrad langsam abgefallen ist. Ein rasch abfallender Druck an einem der Kontaktpunkte kann derart ausgelegt werden, dass eine Hand relativ rasch in einer gezielten Bewegung vom Lenkrad 20 entfernt wurde (z. B. um ein Mobiltelefon zu beantworten, einen Radiosender zu wechseln, den Gang umzuschalten usw.). Ein langsam abfallender Druck an einem oder zwei Kontaktpunkten dagegen kann derart ausgelegt werden, dass eine Hand langsam vom Lenkrad entfernt wurde, was auf einen schläfrigen Fahrer, einen betrunkenen Fahrer, einen Fahrer, der unter einer Krankheitsepisode leidet usw. zurückgehen kann. Das Verarbeitungssystem 52 kann dazu konfiguriert sein, eine unterschiedliche Warnreaktion abhängig von der Geschwindigkeit einzuleiten, mit der eine Hand vom Lenkrad entfernt wurde, wenn die Dauer einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt.
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Im hier verwendeten Sinne tragen die Begriffe „annähernd”, „etwa”, „im Wesentlichen” und ähnliche Begriffe eine breite Bedeutung, die mit dem allgemeinen und akzeptierten Gebrauch durch einen Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet des Gegenstands dieser Offenbarung übereinstimmt. Fachleute, die diese Offenbarung unter diesen Voraussetzungen lesen, werden verstehen, dass die Begriffe eine Beschreibung bestimmter beschriebener und beanspruchter Merkmale ermöglichen sollen, ohne den Umfang dieser Merkmale auf die genauen angegebenen numerischen Bereiche einzuschränken. Daher sollen diese Begriffe angeben, dass unwesentliche oder folgenlose Abwandlungen oder Änderungen des beschriebenen und beanspruchten Gegenstands als in den Umfang der Erfindung fallend betrachtet werden, wie er in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist.
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Es sei darauf verwiesen, dass der Begriff „(Ausführungs)beispiel”, wie er hier zur Beschreibung verschiedener Ausführungsformen verwendet wird, angeben soll, dass diese Ausführungsformen mögliche Beispiele, Darstellungen und/oder Veranschaulichungen möglicher Ausführungsformen sind (während dieser Begriff nicht suggerieren soll, dass diese Ausführungsformen zwingend besondere oder herausragende Beispiele sind).
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Die Begriffe „gekoppelt”, „verbunden” und dergleichen im hier verwendeten Sinne bedeuten das direkte oder indirekte Zusammenfügen von zwei Elementen. Ein solches Zusammenfügen kann stationär (z. B. dauerhaft) oder beweglich (z. B. entfernbar oder lösbar) sein. Ein solches Zusammenfügen kann mit den zwei Elementen oder den zwei Elementen und beliebigen weiteren Zwischenelementen, die miteinander oder mit den zwei Elementen einstückig als ein einzelner Körper gebildet sind, oder den zwei Elementen und beliebigen weiteren Zwischenelementen erfolgen, die aneinander angebracht sind.
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Der Verweis auf die Positionen von Elementen (z. B. „oben”, „unten”, „über”, „unter” usw.) soll lediglich die Ausrichtung verschiedener Elemente in den FIGUREN bezeichnen. Es sei darauf hingewiesen, dass die Ausrichtung verschiedener Elemente je nach Ausführungsbeispiel unterschiedlich sein kann und dass diese Variationen alle von der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen werden.
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Es ist wichtig zu beachten, dass die Konstruktion und Anordnung der Druckmesssystems für ein Lenkrad, wie es in den verschiedenen Ausführungsbeispielen gezeigt ist, nur veranschaulichend ist. Obwohl nur einige wenige Ausführungsformen in dieser Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, werden Fachleute bei der Lektüre dieser Offenbarung ohne Weiteres verstehen, dass zahlreiche Abwandlungen möglich sind (z. B. Variationen der Größe, Abmessungen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente, Parameterwerte, Anbringungsanordnungen, verwendeten Materialien, Farben, Ausrichtungen usw.), ohne wesentlich von den neuartigen Lehren und Vorteilen des hier beschriebenen Gegenstands abzuweichen. Beispielsweise können als einstückig gebildete Elemente aus mehreren Teilen oder Elementen aufgebaut sein, die Position der Elemente kann umgekehrt oder in anderer Weise variiert werden, und die Art oder Anzahl einzelner Elemente oder Positionen kann geändert oder variiert werden. Die Reihenfolge oder Abfolge von Prozessen oder Verfahrensschritten kann gemäß alternativen Ausführungsformen variiert oder umgeordnet werden. Weitere Ersetzungen, Abwandlungen, Änderungen und Fortlassungen an Auslegung, Betriebsbedingungen und Anordnung der verschiedenen Ausführungsbeispiele können ebenfalls vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Ausführungsformen abzuweichen.
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Obwohl der Gegenstand in Begriffen beschrieben wurde, die für strukturelle Merkmale und/oder methodische Handlungen spezifisch sind, versteht es sich, dass der in den beigefügten Ansprüchen definierte Gegenstand nicht zwingend auf die spezifischen oben beschriebenen Merkmale oder Handlungen beschränkt ist. Vielmehr werden die spezifischen oben beschriebenen Merkmale oder Handlungen als Beispielformen für die Implementierung der Ansprüche offenbart.
