JP2004518151A - 操作部材の接触を検出する方法，コンピュータプログラム，開ループ制御及び／又は閉ループ制御装置及び装置並びに操作部材 - Google Patents

Abstract

方法は，利用者による機械の操作部材の接触を検出するために用いられる。検出を連続的かつ大きな確実性と説得力をもって実施することができるようにするために，利用者による操作部材の接触に従って変化する，操作部材の実際振動特性（ＦＲ）が駆動中に検出されて，操作部材の所定の状態において存在する少なくとも１つの目標振動特性（ＦＲ０）と比較され（３４，４２），かつ比較の結果に従って報告（４８，５２）が行われることが，提案される。
【選択図】図２

Description

【０００１】
従来の技術
本発明は，まず，利用者による機械の操作部材の接触を検出する方法に関する。
【０００２】
この種の方法は，ＤＥ１９５１８９１４Ａ１から知られている。車両運転者の疲労とそれに関連する知覚及び反応障害を検出可能にするために，この公報においては，車両のステアリングホィールに，多数の個別スイッチからなる「マルチコンタクトバンド」を取り付けることが，提案される。所定期間の間，利用者によって何れのスイッチも押されない場合には，警告信号が鳴り渡る。従って，利用者は，この既知の装置において，所定の間隔で積極的にスイッチを押すように強いられる。そうでない場合には，彼は警告信号，例えばクラクションによって「目を覚まされる」。
【０００３】
ＪＰ４１８３４３９Ａ１は，さらに，ステアリングホィールに取り付けられた電極を有する装置を開示している。運転者がステアリングホィールの電極の領域に接触した場合には，電子心拍曲線を生成することができる。電子心拍曲線を評価することにより，運転者の衰えた注意力あるいは眠り込みを検出することができる。
【０００４】
しかし，既知の方法は，種々の欠点を有している。コンタクトバンドによる方法では，例えば運転者の注意力とステアリングホィールにおけるその手の位置の検査は，時間的にインターバルをおいてのみ可能であるが，連続的な方法では不可能である。電子心拍曲線は，また，手とステアリングホィールとの電気的な接触を必要とするが，それは存在しないことが多い。最近の車両は，車両ガイドにおいて運転者を支援し，あるいは彼に特殊な走行行動を容易にするシステムを有することが，益々と増大している。これらのシステムにおいては，安全上の理由から，車両の運転者がその手をステアリングホィールにしっかりと置くことによって，彼が常に車両の完全なコントロールと車両ガイドのための責任を有していることが必要とされる。横ガイド支援の場合には，これは例えば，時々は，例えば直線走行の場合に，運転者による操舵介入を必要としない場合にも必要となる。
【０００５】
従って，本発明の課題は，運転者がその手でステアリングホィールを握っているかを，連続的かつ高い信頼性で検出することができる，方法を提供することである。
【０００６】
この課題は，冒頭で挙げた種類の方法において，利用者による操作部材の接触に従って変化する操作部材の実際振動特性が駆動中に検出され，操作部材の所定の状態において存在する少なくとも１つの目標振動特性と比較され，比較の結果に従って報告が行われることによって解決される。
【０００７】
各身体におけるのと同様に，機械の操作部材においても，振動特性は振動する質量（Ｍａｓｓｅ）とその軸承（Ｌａｇｅｒｕｎｇ）に依存している。利用者が操作部材を掴むと，振動する質量とそれに伴って操作部材の振動特性も変化する。各利用者による操作部材の把持の強さに応じて，かつ利用者が有する筋力に応じて，利用者の手がステアリングホィールをしっかり握ることは，付加的な軸受（Ｌａｇｅｒ）としても作用することができ，それが同様に操作部材の振動特性を変化させる。
【０００８】
従って，機械の操作部材の振動特性は，物理的な特性であって，それは利用者による操作部材の接触を連続的に検出するのに非常に良好に適している。その場合に，どの形式で利用者が操作部材に接触するか，は重要ではない。利用者が例えば手袋をしているか，あるいは操作部材に例えば皮バンドが巻き付けられている場合でも，接触した際の操作部材の振動特性は，変化する。従って，操作部材の振動特性の変化を検出することにより，各状況において利用者による操作部材の接触状態の検出が可能である。その場合に，検出は，電磁波を放出することなく，かつ遅延することなく行われる。その場合に，変化の検出は，最も簡単な場合においては，実際の値としきい値を比較することによって行うことができる。
【０００９】
本発明の好ましい展開が，従属請求項に記載されている。
【００１０】
第１の展開においては，振動特性は，励起される振動の操作部材の少なくとも１つの領域に沿った伝播特性であることが示されている。操作部材に沿った振動の伝播特性も，利用者による操作部材の接触によって変化される。このことは，操作部材に沿って伝播する振動の緩衝が，軸承と操作部材の振動する質量に依存することに関連する。これも，利用者による接触が行われた場合に，変化する。
【００１１】
その場合に，特に好ましくは，操作部材は振動パルスによって励起され，かつ応答振動の時間的な強度プロフィールが検出される。かかる振動励起は，技術的に極めて簡単に実現できる。操作部材の接触の検出も，この方法で極めて簡単に実施することができる。最も簡単な場合においては，操作部材の接触が行われない場合についての応答振動の時間的強度プロフィールが格納され，この目標強度プロフィールが実際の強度プロフィールと比較される。一致する場合には，利用者は操作部材に接触していないと推定することができ，それに対して両方の強度プロフィールの差から，利用者の例えば手による操作部材の接触を推定することができる。
【００１２】
また，振動特性が操作部材の共振周波数であることも，可能である。身体の共振周波数は，振動する質量とその軸承に従って変化する。これは，操作部材における振動の胴部と振動の節の配置が変化することによるものである。操作部材の実際の共振周波数を検出して，それを目標共振周波数と比較することは，技術的に簡単に実現することができる。
【００１３】
即ち，例えば操作部材の少なくとも１つの領域が共振するように励起され，その場合に，操作部材の実際共振周波数は，励起周波数が変化されて，パワー出力の最大及び／又はパワー入力の最小が検出されることによって検出されることが，考えられる。本発明に基づく方法のこの展開は，身体の共振の領域においてパワー増幅がもたらされる，という考えに基づいている。出力パワーが等しい場合，即ちこの場合においては，操作部材における振動振幅が等しい場合に，操作部材の共振周波数の領域内では，共振周波数の外部よりも少ないパワー入力が必要となる。逆に，共振周波数の領域における所定のパワー入力は，共振周波数外部よりも高い振動振幅をもたらす。
【００１４】
従ってこの方法によって，簡単な方法で，所定の周波数領域を「スキャンする（ａｂｓｃａｎｎｅｎ）」ことにより，操作部材の実際共振周波数を定めることができる。この実際共振周波数を，例えば操作部材の，利用者による接触のない状態における共振周波数に相当する目標共振周波数と比較した場合に，それに基づいて簡単な方法で実際の接触状況を認識することができる。本発明に基づく方法の，操作部材が一定の周波数で励起され，必要なパワー入力あるいは得られたパワー出力の変化及び／又は励起と応答との間の位相位置のシフトが検出される展開も，この方向を目指している。
【００１５】
さらに，実際振動特性の，目標振動特性からの偏差の範囲及び／又は種類に基づいて，接触の強さ及び／又は種類が推定される。従って，本発明に基づく方法のこの展開においては，例えば，利用者が操作部材を片手で触ったか，あるいは両手で触ったかを認識することができる。その上さらに，利用者が操作部材を軽く掴んでいるか，あるいは「しっかりした手で」握っているかを認識することができる。
【００１６】
本発明に基づく方法の特に好ましい展開においては，目標振動特性は，利用者による操作部材の非接触が保証された状態において検出されて，記憶される。例えば，利用者が機械あるいは操作部材に接近しているが，まだこの操作部材には接触していない場合に検出すること，及びその場合に目標振動特性を検出して記憶することが可能である。このようにして，例えば温度効果又は利用者によって行われた操作部材の変化，例えば部品の接着（Ａｕｆｋｌｅｂｅｎ）などを考慮して，確実に補償することができる。
【００１７】
他の展開においては，報告がビット及び／又はフラグのセットを含むことが，提案される。このソフトウェアによる手段は，車両の安全上重要なシステムにおける反応を可能にする。このようにして利用者が操作部材を離した場合，従って機械が「運転者なし」である場合に，自動的な安全措置が可能である。これは，報告がオートパイロットによる介入及び／又は警告及び／又はアラームの出力をもたらす展開においても，表される。警告及び／又はアラームを出力することによって，利用者はさらに，場合によっては安全上危険な状態を示唆される。
【００１８】
その場合に，特に好ましくは，警告及び／又はアラームは，音響信号，光学信号の出力及び／又は操作部材における知覚可能な刺激，特に振動の形成を含んでいる（操作部材における振動の検出は，当然ながら，利用者が操作部材に少なくともまだ軽く触れていることを前提としている）。
【００１９】
また，振動特性が超音波領域内及び／又は可聴下領域内で検出され，あるいはそれに応じた振動が形成されることが，可能である。かかる振動は，人間には聞こえる，あるいは感じることもできないので，それが機械の駆動を損なうことはない。
【００２０】
設置の手間を軽減するために，操作部材の振動の励起と振動特性の検出は，同一の装置，特にピエゾ検出器によって行うことができる。
【００２１】
本発明は，また，コンピュータプログラムに関するものであり，そのコンピュータプログラムは，それがコンピュータ上で実施された場合に，上記方法を実施するのに好適である。その場合に，コンピュータプログラムがメモリ上，特にフラッシュメモリ上に格納されていると，特に効果的である。
【００２２】
さらに，本発明は，利用者による機械の操作部材の接触を検出するための開ループ制御及び／又は閉ループ制御装置に関する。機械の確実な駆動を保証するために，開ループ制御及び／又は閉ループ制御装置が上記方法を実施するのに適していることが，提案される。その場合に，同装置に上記種類のコンピュータプログラムが搭載されていると，特に効果的である。
【００２３】
本発明は，また，操作部材と接続されて，利用者による操作部材の接触に応答する検出装置を有する，利用者による機械の操作部材の接触を検出する装置に関する。
【００２４】
利用者による操作部材の接触状態を連続的かつ確実に検出することができるようにし，それがまた，機械の「運転者のいない」状態を認識してそれに応じた措置を導入することを可能にするために，検出装置が，利用者による操作部材の接触に従って変化する，操作部材の実際振動特性を駆動中に検出するように形成されており，かつデータ処理装置が設けられており，そのデータ処理装置は検出装置の信号を，操作部材の所定の状態において存在する目標振動特性と比較して，比較の結果に従って報告を出力することが，提案される。
【００２５】
かかる装置は，高い信頼性をもって作動し，利用者による操作部材の接触状態の連続的な監視を可能にする。また，ここでは，目標振動特性が，単純に最大許容される値，従ってしきい値であることが当てはまる。
【００２６】
本発明に基づく装置の好ましい展開が，従属請求項に記載されている。
【００２７】
本発明は，さらに，機械の操作部材，特に車両のステアリングホィールに関し，その操作部材は上記種類の装置と接続されている。特に車両においては，運転者がその手をステアリングホィールにおいているか否かが監視される場合に，効果的である。運転者が，例えば不注意により，あるいは誤って，自動的な制御装置があるためにステアリングホィールから手を離すことができると思うことによって，その手をステアリングホィールから離した場合に，それを本発明に基づく操作装置によって検出し，あるいは監視して，それに応じた対抗措置を導入することができる。その場合に，装置全体を場所をとらないように操作部材に内蔵することも可能である。
【００２８】
図１において，車両（図示せず）のステアリングホィール１０の，利用者による接触を検出する装置は，全体として参照符号１２を有している。装置１２は，振動発生器１４と振動センサ１６を有しており，それらは本実施例においては直径方向に対向する個所においてステアリングホィール１０のステアリングホィールリム１８と結合されている（なお，振動発生器と振動センサは，必ずしも直径方向に対向して配置する必要はなく，任意の他の相対位置に設けることもできる）。振動発生器１４は，ピエゾ振動発生器である。図示しない実施例においては，振動発生器と振動センサは，単一の装置内に収容されている。
【００２９】
振動センサ１６は，信号を開ループ制御又は閉ループ制御装置２０へ供給し，同装置の出力側は振動発生器１４と接続されている。さらに，警告表示２２とアラーム装置２４が，開ループ制御及び閉ループ制御装置２０によって駆動される。警告表示２２とアラーム装置２４は，例えば車両のアーマチュアボード内に収容することができる。その場合に，アラーム装置２４は，振動発生器を有することもでき（図示せず），その振動発生器はアラーム作動の際にステアリングホィール１０を振動させて，その振動を利用者は手で感じることができる。
【００３０】
図１に示される装置１２は，コンピュータプログラムとして開ループ制御及び閉ループ制御装置２０に格納されている方法に従って駆動することができ，その方法のシーケンスが図２に示されている。
【００３１】
方法は，スタートブロック２６において開始される。ブロック２８においては，車両のドアが開放されたか，が調べられる。これは，例えば車両の閉鎖機構又は車両の室内灯の監視によって行うことができる。図示しない実施例においては，ドアの開放だけでなく，車両ドアの閉鎖も監視される。
【００３２】
ブロック２８においてドアの開放が検出された場合には，ブロック３０において振動発生器１４が開ループ制御又は閉ループ制御装置２０によって，ステアリングホィールリム１８の共振周波数ＦＲ０を定めることができるように，駆動される。これは，励起周波数が変化されて，振動センサ１６から供給される信号がいつ最大の振幅を表示するか，が検出されることによって行われる。あるいは，センサ１６において一定の信号強さに制御して，発生器１４の入力導線を監視することもできる。振動発生器１４は，本実施例においては超音波領域の周波数で作動するので，このプロセスは利用者によっては知覚できない。しかし，可聴音領域の駆動も可能である。車両のドアが開いている間は，運転者はステアリングホィールに向かってはおらず，従ってその手はステアリングホィール１０あるいはステアリングホィールリム１８に接触していないと推定することができるので，共振周波数ＦＲ０は，利用者がステアリングホィール１０に非接触の状態において存在する共振周波数である。
【００３３】
ブロック３２において，求められた共振周波数ＦＲ０が格納される。車両の駆動の間，今度はブロック３４において，ステアリングホィール１０のステアリングホィールリム１８の実際の共振周波数ＦＲが，記憶されている共振周波数ＦＲ０を一定の係数Ａで乗算することから生じる値よりも小さいか，が調べられる（Ａ＜１）。ブロック３４における応答が肯定である場合には，運転者は両手でステアリングホィール１０をもっている，と推定することができる（ブロック３６）。この場合には何の手段も必要とされないので，プログラムは終了ブロック３８へ飛躍する。
【００３４】
このやり方は，運転者が両手でステアリングホィールを握っている場合には，振動する質量が増大する，という考えに基づいている。これは，この振動する系の共振周波数は，然るべき接触なしではステアリングホィール１０あるいはステアリングホィールリム１８の共振周波数ＦＲ０よりも小さいことを意味している。係数Ａは，ブロック３４における質問への肯定的な応答が，運転者がステアリングホィールリム１８を実際にその手でしっかりと握っている場合にのみ行われるように，選択されている。図３の図表においては，これは，共振周波数ＦＲのためのカーブの，参照符号４０を有する領域に相当する。
【００３５】
ステアリングホィールリム１８の実際の共振周波数を決定することは，ブロック３０のやり方，即ち振動発生器１４の励起周波数が開ループ制御及び閉ループ制御装置２０によって変化されて，同時に開ループ制御及び閉ループ制御装置２０内で振動センサ１６から供給された信号が評価されることと，同様に行われる。検出された信号の振幅が最大の場合に，共振が存在する（もちろん，振動発生器１４によって形成された振動が一定の振幅を有することが前提である）。
【００３６】
ブロック３４内の応答が否定であって，従って実際共振周波数ＦＲが共振周波数ＦＲ０で乗算された値Ａの上方にある場合には，ブロック４２において，実際共振周波数ＦＲが，共振周波数ＦＲ０を係数Ｂで乗算することから得られる値よりも小さいか，が調べられる（Ｂ＜１，Ｂ＞Ａ）。ブロック４２における質問への応答が肯定である場合には（それは，図３のカーブの領域４４における共振周波数ＦＲに相当する），運転者が一方の手だけでステアリングホィールリム１８を握っていると推定することができる（ブロック４６）。
【００３７】
その基礎となる考えは，運転者の一方の手だけがステアリングホィールリム１８に接触している場合には，振動する系の質量は，２つの手で接触している場合よりも小さいが，何ら接触のない場合におけるよりも大きい，ということである。それに応じて実際共振周波数ＦＲは，周波数ＦＲ０とブロック３４で使用された周波数との間の領域にあって，それが係数Ｂによって表現される。運転者が片方の手だけでステアリングホィールリム１８を持っている場合には，所定の走行状況においては，車両の確実なガイドが危険にさらされているので，ビットがセットされ，そればブロック４８において警告の出力をもたらす。このビットは，装置１２によって，運転者が再び両手でステアリングホィールリム１８を握っていることが認識された場合に初めて，消去される。
【００３８】
ブロック４２における応答が否定である場合には，それは，実際共振周波数ＦＲが共振周波数ＦＲ０の領域にあることを意味している（図３の参照符号５０）。従って，運転者の手がステアリングホィールリム１８に接触していないか，あるいは少なくとも十分なように接触していない，と推定することができる。車両に横ガイド支援が設けられている場合にも，運転者は常にステアリングホィール１０に手をおいているべきであるので，この場合にアラームが作動される（ブロック５２）。その場合に，このアラームは，音響信号，光学信号の出力又はステアリングホィールリム１８における知覚上の刺激，特に振動の形成を含むことができる。このアラーム５２によって，運転者は誤解することなしに，車両を案内する際の安全性を保証するためには，その手でステアリングホィールリム１８を掴まなければならないことが必要であることに，気づかされる。
【００３９】
図４と５には，図１の装置１２を駆動する方法の第２の実施例が示されている。図２と３に示す実施例におけるのと同一又は等価の機能を有する部材あるいはブロックは同一の参照符号を有している。それの一部については，もはや詳細に説明はしない。
【００４０】
図４と５に示す実施例は，図２と３に示す実施例とは，接触状況を検出するための判断基準が共振周波数ではなく，所定の振動振幅を得るために必要な，振動発生器１４における入力パワーＰＩＮであることによって，異なっている。その場合に，まずブロック３０において，上記実施例におけるのと同様に，共振周波数が決定され，この共振周波数において必要な振動発生器１４の入力パワーＰＩＮが，ブロック３２に格納される。
【００４１】
次に，駆動中に振動発生器１４が開ループ制御及び閉ループ制御装置２０によって，周波数と，振動センサ１６によって検出された振動の振幅が一定に維持されるように，駆動される。そのために必要な，振動発生器１４における入力パワーＰＩＮが，ブロック３４において限界値と比較され，その限界値は共振入力パワーＰＩＮ０を係数Ｃで乗算することから得られる（Ｃ＞１）。
【００４２】
必要な入力パワーＰＩＮが，この限界値よりも大きい場合には，それは，等しい振動振幅を形成するためには振動発生器１４において非常に大きい入力パワーＰＩＮが必要であることを意味している。これは，例えば，実際共振周波数が変化している場合であって，それは運転者がステアリングホィールリム１８にその手で接触した場合である。係数Ｃは，ブロック３４において答えが肯定である場合に，運転者がステアリングホィールリム１８を両手で掴んでいると推定できるように，選択されている（ブロック３６）。図５の図表において，この領域は参照符号４０を有している。
【００４３】
必要な入力パワーＰＩＮが，共振入力パワーＰＩＮ０によって乗算された係数Ｃから得られる限界値の下方にある場合には，ブロック４２において，必要な入力パワーＰＩＮが，共振入力パワーＰＩＮ０を係数Ｄで乗算して得られる限界値よりも大きいか，が判断される（Ｄ＞１，Ｄ＜Ｃ）。その場合に係数Ｄは，ブロック４２の応答が肯定の場合に，運転者の両手はステアリングホィールにはないが，運転者は少なくとも一方の手でステアリングホィールリム１８に接触していると推定できるように，選択されている。これは，図４のブロック４６と，図５の領域４４に示されている。
【００４４】
運転者は，ステアリングホィール１０あるいはステアリングホィールリム１８を一方の手だけで握った場合に，全ての状況において必要な制御運動を実施することはできないので，ここでもブロック４６において警告が出力される。前述した振幅を形成するために必要な，振動発生器１４における入力パワーの変化が，極めてわずかであり，あるいはそもそも変化が行われない場合には，ブロック４２における応答は否定であって，ここでもブロック５２においてアラームが作動される（図５の領域５０も参照）。
【００４５】
図６及び７には，図１の装置１２を駆動する方法の第３の実施例が示されている。ここでも，図２と４のブロックに対して機能的に等価であるブロックは，同一の参照符号を有しており，その一部はもはや詳細に説明はしないことが当てはまる。
【００４６】
上記実施例とは異なり，図６及び７に示す方法においては，ステアリングホィール１０あるいはステアリングホィールリム１８は共振振動するように励起されない。その代わりに，振動発生器１４は開ループ制御及び閉ループ制御装置２０によって，個々の所定の振動パルスＳＯＵＴを出力するように駆動される（図６のブロック５４と図７ａ）。
【００４７】
振動パルスＳＯＵＴは，ステアリングホィールリム１８内で続き，場合によっては一部がステアリングホィールリム１８の境界で反射される。応答振動ＳＩＮが，振動センサ１６によって検出されて，それに応じた信号が開ループ制御及び閉ループ制御装置２０へ伝達される。上記実施例におけるのと同様に，まず，利用者がステアリングホィール１０のステアリングホィールリム１８に接触していないことが保証されている状態において，応答振動ＳＩＮ０の検出が行われる。それに応じた応答振動ＳＩＮ０が，図７ｂに示されている。
【００４８】
開ループ制御及び閉ループ制御装置２０内には，種々のタイプの応答信号ＳＩＮが格納されている。利用者がステアリングホィールリム１８を例えば両手で掴むと，それによって振動の緩衝あるいは伝播特性が変化されるので，振動センサ１６によって検出される応答信号は，変化された時間的な強度プロフィールを有する。典型的に，ステアリングホィールリム１８が両手で捕まれた場合に発生するような，この種の応答振動の例が，図７ｃに示されており，タイプＥの応答振動として称される。運転者が，ステアリングホィールリム１８を片手だけで掴んだ場合には，緩衝の強さが少なくなり，ステアリングホィールリム１８に沿った振動の伝播特性は，より少ない強さで影響を受ける。該当する時間的な強度プロフィールが図７ｄに示されて，タイプＦと称される。
【００４９】
ブロック３４において，今度は，振動センサ１６によって検出された応答振動ＳＩＮが，開ループ制御及び閉ループ制御装置２０に格納されているタイプＥにほぼ相当するか，が照会される。ブロック３４の応答が肯定である場合には，運転者は両手をステアリングホィールにおいていると推定することができる（ブロック３６）。そうでない場合には，ブロック４２において，応答振動ＳＩＮが同様に開ループ制御及び閉ループ制御装置２０に格納されているタイプＦに相当するか，照会される。それに対する応答が肯定である場合には，運転者は片手でステアリングホィールリム１８に接触していると推定されて，上記実施例と同様に，ブロック４８において警告が出力される。
【００５０】
そうでない場合には，運転者は両手をステアリングホィール１０のステアリングホィールリム１８から離していると推定することができ，ここでも，上記実施例と同様に，ブロック５２においてそれに応じたアラームが生成される。
【００５１】
従って，上記全ての装置１２と該当する方法によって，車両の運転者がその両手でステアリングホィール１０のステアリングホィールリム１８を握っているか，を確実に検出することが可能である。その場合に，そもそも接触が行われているか，が検出可能であるだけでなく，接触の強さとそのやり方も定めることができる。その場合に，装置１２の駆動は，運転者によっては知覚できない。というのは，振動発生器１４と振動センサ１６は超音波領域で作動するからである（図示されていない実施例においては，可聴下領域での駆動も可能である）。
【００５２】
ブロック３０と３２あるいは５４と５６において目標振動特性を校正することによって，さらに，例えば温度変化による，あるいはステアリングホィールリム１８に皮バンドを巻き付けることによるステアリングホィール１０の振動特性の状況に基づく変化を補償することができる。なお，その場合に，図２，４及び６に示す方法は，車両駆動の間，一回だけでなく，繰り返し遂行されるので，ステアリングホィール１０あるいはステアリングホィールリム１８における接触状況を連続的に監視することが可能である。さらに，上記方法は他の操作部材において，かつ他の機械タイプにおいても使用できることを，付言しておく。例は，鋸，掘削機，飛行機などの操作レバーである。
【図面の簡単な説明】
以下，添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。図面において：
【図１】
図１は，車両ステアリングホィールの運転者による接触を検出する装置の原理を示し；
【図２】
図２は，図１の装置を駆動するための方法の第１の実施例を示すフローチャートであり；
【図３】
図３は，図２の方法を説明する図表であり；
【図４】
図４は，図１の装置を駆動するための方法の第２の実施例を示すフローチャートであり；
【図５】
図５は，図４の方法を説明する図表であり；
【図６】
図６は，図１の装置を駆動するための方法の第４の実施例を示すフローチャートであり；
【図７】
図７ａ−７ｄは，図６の方法を説明する図表である。

Claims (28)

1. 利用者による機械の操作部材（１０）の接触を検出する方法であって，
   前記利用者による前記操作部材（１０）の接触に従って変化する前記操作部材（１０）の実際振動特性（ＦＲ；ＰＩＮ；ＳＩＮ）が駆動中に検出され，
   前記操作部材（１０）の所定の状態において存在する少なくとも１つの目標振動特性（ＦＲ０；ＰＩＮ０；ＳＩＮ０）と比較され（３４，４２），
   前記比較の結果に従って報告が行われる（４８，５２），
   ことを特徴とする利用者による機械の操作部材の接触を検出する方法。
2. 前記振動特性は，励起された振動の前記操作部材（１０）の少なくとも１つの領域（１８）に沿った伝播特性（ＳＩＮ）である，
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記操作部材は，振動パルス（ＳＯＵＴ）によって励起され，応答振動の時間的な強度プロフィール（ＳＩＮ）が検出される，
   ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記振動特性は，前記操作部材の共振周波数（ＦＲ）である，ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記操作部材（１０）の少なくとも１つの領域（１８）が共振するように励起され，その場合に，前記操作部材の実際共振周波数（ＦＲ）は，励起周波数が変化されて，パワー出力の最大値及び／又はパワー入力の最小値が検出されることによって検出される，ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記操作部材（１０）の少なくとも１つの領域（１８）が一定の周波数で励起されて，必要なパワー入力（ＰＩＮ）あるいは得られたパワー出力の変化及び／又は励起と応答の間の位相位置のシフトが検出される，
   ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
7. 前記実際振動特性（ＦＲ；ＰＩＮ；ＳＩＮ）の前記目標振動特性（ＦＲ０；ＰＩＮ０；ＳＩＮ０）からの偏差の範囲及び／又は種類から，接触の強さ及び／又は種類（３６；４６）が推定される，
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記目標振動特性（ＦＲ０；ＰＩＮ０；ＳＩＮ０）は，前記利用者による操作部材の保証された非接触状態において検出されて，記憶される（３０，３２；５４，５６），
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記報告は，ビット及び／又はフラグのセットを含む，
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記報告は，オートパイロットによる操作及び／又は警告（４８）及び／又はアラーム（５２）の出力をもたらす，
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記警告及び／又は前記アラームは，音響信号及び／又は光学信号の出力及び／又は操作部材における知覚上の刺激，特に振動の形成を含む，
    ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記振動特性（ＦＲ；ＰＩＮ；ＳＩＮ）が超音波領域内及び／又は可聴下領域内で検出され，あるいはそれに応じた振動（ＦＲ０；ＳＩＮ０）が形成される，
    ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 前記操作部材の振動の励起及び前記振動特性の検出が，同一の装置，特にピエゾ検出器によって行われる，
    ことを特徴とする請求項２から１２のいずれか１項に記載の方法。
14. コンピュータプログラムにおいて，
    コンピュータ上で実施される場合に，請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法を実施するのに適している，
    ことを特徴とするコンピュータプログラム。
15. メモリ上，特にフラッシュメモリ上に格納されている，
    ことを特徴とする請求項１４にことを特徴とする請求項コンピュータプログラム。
16. 利用者による機械の操作部材（１０）の接触を検出するための開ループ制御及び／又は閉ループ制御装置（２０）において，
    請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法を実施するのに適している，
    ことを特徴とする開ループ制御及び／又は閉ループ制御装置。
17. 請求項１４又は１５に記載のコンピュータプログラムを搭載している，ことを特徴とする請求項１６に記載の開ループ制御及び／又は閉ループ制御装置（２０）。
18. 操作部材（１０）と接続されて，利用者による操作部材（１０）の接触に応答する検出装置（１６）を有する利用者による機械の操作部材（１０）の接触を検出する装置（１２）において，
    前記検出装置（１６）は，前記利用者による前記操作部材（１０）の接触に従って変化する実際振動特性（ＦＲ；ＰＩＮ；ＳＩＮ）が前記検出装置によって駆動中に求められるように形成されており，かつ
    データ処理ユニット（２０）が設けられており，前記データ処理ユニットは前記検出装置（１６）の信号を前記操作部材（１０）の所定の状態において存在する目標振動特性（ＦＲ０；ＰＩＮ０；ＳＩＮ０）と比較し（３４，４２），前記比較の結果に従って報告を出力する（４８，５２），
    ことを特徴とする，接触検出装置。
19. 前記操作部材（１０）と接続されており，かつ前記操作部材を所定の振動（ＦＲ，ＳＯＵＴ）をするように励起可能な装置（１４）を有する，ことを特徴とする請求項１８に記載の装置（１２）。
20. 前記励起装置（１４）は，所定の振動パルス（ＳＯＵＴ）を前記操作部材（１０）に出力可能であり，かつ応答振動の時間的な強度プロフィール（ＳＩＮ）を検出可能な装置（１６）が設けられている，
    ことを特徴とする請求項１９に記載の装置（１２）。
21. 前記励起装置（１４）は，前記操作部材（１０）の少なくとも１つの領域（１８）を共振振動（ＦＲ）するように励起可能である，
    ことを特徴とする請求項１９又は２０のいずれか１項に記載の装置（１２）。
22. 前記励起装置（１４）へのパワー入力（ＰＩＮ）を検出する装置が設けられている，ことを特徴とする請求項２１に記載の装置（１２）。
23. 前記警告（４８）及び／又は前記アラーム（５２）を出力する装置を有する，ことを特徴とする請求項１８から２２のいずれか１項に記載の装置（１２）。
24. 前記励起装置（１４）は超音波領域内及び／又は可聴下領域内の振動を生成可能であり，前記検出装置（１６）はそれに応じた振動（ＦＲ，ＳＩＮ）を検出可能である，ことを特徴とする請求項１９から２３のいずれか１項に記載の装置（１２）。
25. 前記励起装置と前記検出装置は同一であって，特にピエゾ素子として形成されている，
    ことを特徴とする請求項１９に記載の装置（１２）。
26. 請求項１７又は１８に記載の開ループ制御及び／又は閉ループ制御装置（２）を有している，ことを特徴とする請求項１８から２５のいずれか１項に記載の装置（１２）。
27. 機械の操作部材（１），特に車両のステアリングホィール（１０）において，請求項１８から２６のいずれか１項に記載の装置と接続されている，ことを特徴とする機械の操作部材（１０）。
28. 前記装置全体が，操作部材に内蔵されている，ことを特徴とする請求項２７に記載の操作部材。

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