JP7245919B2 - 車両ステアリングホイール用の検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、車両内での安全性の分野に関し、特に、例えば、自動車などの車両ステアリングホイールに近接した、又は接触している人の存在の検知に関する。そのため、本発明は、いくつかの対象、具体的には、車両ステアリングホイール用の検知装置、そのような装置を備えるステアリングホイール、及びそのようなステアリングホイールを備えた車両に関する。これらの対象はそれぞれ、異なる態様を有してもよい。

安全性、特にアクティブセーフティに関しては、車両の外側を移動する人々と車両内にいる人々の両方を保護するために、起こり得るあらゆる危険性を予想することができるように多大な努力が投じられている。外部環境をより適切に制御し、潜在的な又は実際の危険が生じる際に、運転者に警告し、更には車両の動的挙動を修正するために、ますます多くのセンサが車両に装備されつつある。

本分野では、車両の自律的及び半自律的運転に向けて進化する傾向があり、運転中、運転者がステアリングホイールから手を放し、運転方向から注意を逸らすことができる程度まで、運転者の注意を緩めることができる。しかしながら、自動化システムによって管理され得ない重大な状況もいまだにいくつか存在する。したがって、こうした場合、運転者は、車両の制御を取り戻し、再度ステアリングホイールを握る必要がある。運転者がステアリングホイールを握ることによって再び運転を引き継いだことを、自立運転システムが検知することができるように、車両のステアリングホイール内にセンサシステムを配置することが知られている。

しかしながら、車両のステアリングホイール内に運転者感知レセプタ又は近接センサを配置することが、自律運転システムに関連する欠陥に対処することになるとはまだ証明されていない。実際には、どのような状況でも、ステアリングホイールに対する運転者の接触又は近接の検知は、車両の運転における自動化レベルにかかわらず安全性を向上させることができるため、有利であることに変わりはない。したがって、非自動運転の場合でも、車両のステアリングホイールにこのような検知システムを備えることが目的とされる。

従来技術
米国特許第２００４０２６７４２２号は、いくつかのセンサが、ステアリングホイールの外周に沿って、及びその径方向部分の周りに互いに分離して配置されている車両のステアリングホイール用安全システムを紹介している。特に、本文献は、前面に３個のセンサを備えたステアリングホイールを開示している。これにより、運転者が片手又は両手でステアリングホイールを保持しているか否かを推定するために、運転者がステアリングホイールを保持しているセクタを検知することができる。

国際公開第２０１８／０７９０９６号は、別の車両ステアリングホイール用安全システムを開示している。本システムは、ステアリングホイールの下側周辺部において、ステアリングホイールの最外周部に位置する縁部に非アクティブ領域を残すように配置されたセンサを備えている。このようにして、ステアリングホイールの下側周辺部のみが非アクティブとなる。実際のところ、ステアリングホイールの内側縁部は、回転軸を中心としたステアリングホイール全周にわたって依然として接触を感知する。この非アクティブ領域は、制御システムが、運転者の脚又は膝などの下肢によるステアリングホイールの保持が、ステアリングホイールの適切な保持であると判定してしまうことを防止する。

米国特許第２０１５３６９６３３号は、運転者の手の一方がステアリングホイールに触れているか否かを検知することができるように、ステアリングホイール上に静電容量センサを配置することについて記載している。これを実行するために、ステアリングホイールには、左部分に１個のセンサ、右部分に別のセンサが設けられている。これら２個のセンサは、ステアリングホイールの下部に位置する右部分にはセンサを全く含まないように配置される。この構成により、運転者が、下肢でステアリングホイールの下部に接触する状況もまた考慮することができる。更に、ステアリングホイールに配置されたセンサは、ステアリングホイールの径方向部分全体を覆う。

従来技術から既知の解決策は、ステアリングホイール上の運転者の両手の検知に関して改善され得る。更に、センサは、ステアリングホイール上の把持の接触を十分に区別することができ、運転者がどのようにステアリングホイールを保持するかによって不確実な判定を生じ得る。最後に、いくつかの解決策は、ステアリングホイールに収容されるセンサの数に起因して、ステアリングホイール上のセンサの配置及びそれらの配線の観点からその実行が比較的複雑である。このような解決策は、著しい生産コストをもたらし、車両の原価及び販売に影響を及ぼしている。

したがって、前述の欠点を少なくとも部分的に解決することができる、より適切かつ効果的な解決策を見出すことが有益である。

その目的で、本発明は、第１の態様では、ステアリングホイールと人との接触又は近接を検知するように構成され、３個のみのセンサを備える、車両のステアリングホイール用の検知装置に関し、センサ中、
第１のセンサは、ステアリングホイールの第１の面の左半分に配置されるよう意図され、
第２のセンサは、ステアリングホイールの第１の面の右半分に配置されるよう意図され、
第３のセンサは、ステアリングホイールの第１の面とは反対側の第２の面に配置されるよう意図され、
第１の面は、ステアリングホイールの後面である。

典型的には、各センサ自体は、特に、衣服を身につけた又はつけていない身体部分を通じた運転者などの人の接触に特別に反応する感度（又は感作）領域を決定する。この領域はセンサが決定し、センサに近接し、したがってステアリングホイールにも近接する人の存在にも反応し得る。好ましくは、本発明で使用されるセンサは、容量型であり、特に運転者がステアリングホイールに接近又は接触するときに生じる静電容量の変動を検知するために、ステアリングホイールのリムの外面下に埋め込まれてもよい。本出願によれば、ステアリングホイールの後面は、運転位置において運転者に対向する、又は運転者に向けて配向される前面とは対照的に、ダッシュボード又はフロントガラスに対向する、又はそれに向けて配向される。また、本発明によれば、ステアリングホイールの左半分は、ステアリングホイールが車両を真っ直ぐ移動させる中立位置にあるとき、運転位置において運転手の右側に位置する半分である。

本発明の第１の対象の第１の態様は、ステアリングホイールの前面に単独の第３のセンサを配置することにより、運転手がステアリングホイールの左右の部分を一方又は両方の手で保持しているか否かをより確実に検知することができる。実際に、概して、運転者は、完全には握らずにステアリングホイールの前面に手を載せていることがよくあるが、両手を後面に接触させているときは、ステアリングホイールがしっかりと、即ち、手がステアリングホイールの前部及び後部に同時に接触することによって保持されている可能性が高い。

記載される検知装置は、運転者の大半、即ち、集団の少なくとも５パーセンタイル～９５パーセンタイルに機能するべきであることは明白である。したがって、検知システムは、一般に、５パーセンタイルに対応するトリガ閾値を有するように構成される。更に、静電容量センサによって測定される値は、存在する表面に比例する。したがって、９５パーセンタイルがステアリングホイールの前面に左手の手のひらを置き、ステアリングホイールの右部分を手全体で保持する場合には、左後面センサが何も検知しないため、装置はステアリングホイールが両手で保持されていないと検知することができる。センサの配置が反転される、即ち、前面に２個のセンサ及び後面に単一のセンサが配置される場合、９５パーセンタイルの片手の測定値が５パーセンタイルの両手の測定値と少なくとも同等であるため、後面センサが上記の結論にとって十分な表面積を検知することになり、検知システムは、ステアリングホイールが両手で保持されていると結論付けることができる。

一実施形態では、第１のセンサは、リムの周囲の少なくとも４５％、又はステアリングホイールの回転軸に垂直な平面内に画定され、かつ回転軸を中心とする角セクタの少なくとも９０度をカバーするよう意図される。換言すれば、第１のセンサは、正面図で、リムの周囲の少なくとも４分の１をカバーする。

一実施形態では、第２のセンサは、リムの周囲の少なくとも４５％、又はステアリングホイールの回転軸に垂直な平面内に画定され、回転軸を中心とする角セクタの少なくとも９０度をカバーするよう意図される。換言すれば、第２のセンサは、正面図で、リムの周囲の少なくとも４分の１をカバーする。

一実施形態では、第３のセンサは、リムの周囲の少なくとも９０%、又はステアリングホイールの回転軸に垂直な平面内に画定され、回転軸を中心とする角セクタの少なくとも３００度をカバーするよう意図される。換言すれば、第３のセンサは、正面図で、リムの周囲の少なくとも４分の３をカバーする。

なお、本実施形態によるステアリングホイールは、３個のみの検知センサを備えることに留意されたい。

一実施形態では、検知装置は、第１及び第２のセンサのそれぞれが、ステアリングホイールの径方向断面の１つの凸状角セクタのみをカバーするように構成されてもよく、凸状角セクタは、好ましくは、１８０度未満、好ましくは１２０度未満、更により好ましくは９０度未満、更には６０度未満、４５度未満、又は３０度未満の寸法又は夾角を有する。再び好ましくは、この装置の第３のセンサは、ステアリングホイールの径方向断面の平坦又は凹状角セクタをカバーする。このような凹状角セクタは、典型的には、第１又は第２のセンサによってカバーされる凸状角セクタの寸法又は夾角に応じて、１８０度～３３０度の寸法又は夾角を有してもよい。したがって、感度領域を厳密に最小限まで低減することによって、ステアリングホイールの適切な把持をより確実に検知することができる。検知を所望する手位置に明確に関与する領域内にのみセンサを配置することにより、検知の信頼性が向上する。

第２の態様では、車両のステアリングホイール用の検知装置は、ステアリングホイールと人との接触又は近接を検知するように構成され、センサを備え、センサ中、
少なくとも第１のセンサは、ステアリングホイールの第１の面である前面に配置されるよう意図され、
少なくとも第２のセンサは、ステアリングホイールの第２の面である後面に配置され、ステアリングホイールの径方向断面の凸状角セクタのみをカバーするよう意図され、
上記のセンサは、ステアリングホイールの任意の径方向断面が２個を超えるセンサを含まず、第２のセンサが、径方向断面上で、第１のセンサの夾角の９０％以下の夾角をカバーするように配置される。

一実施形態によれば、第２のセンサの夾角は９０度未満であってもよい。

有益には、ステアリングホイールの任意の径方向断面に存在するセンサの数を制限することにより、ステアリングホイールにおけるセンサの配置を簡素化して、センサによって取得された情報を搬送するために必要な接続数を削減し、検知装置の製造コストを低減することができる。

更に有益なことに、特定のセンサ、特にステアリングホイールの後面に配置されるよう意図されたセンサの感度領域を低減することにより、ステアリングホイールの正確な把持をより確実に、かつより高い信頼性を持って検知することができる。したがって、感度領域が薄くなるほど、又は厳密な最小限まで低減されるほど、ステアリングホイールがどのように保持又は把持されているかがより良好に識別され得る。実際に、ステアリングホイールがどのように保持されているかにかかわらず、特に指がステアリングホイールの内側に向いているか又は外側に向いているかにかかわらず、指、特に中間指又は手のひらによって常に覆われる角領域が低減される。

代替例として、第２のセンサは、第１のセンサの夾角の７０％以下、更には５０％の夾角を有してもよい。

この第２の態様の好ましい実施形態では、第１のセンサは更に、径方向断面の凸状角セクタのみをカバーする。再び好ましくは、第１及び／又は第２のセンサによってカバーされる凸状角セクタは、１２０度、好ましくは９０度未満、好ましくは６０度未満、好ましくは４５度未満、更に好ましくは３０度未満の寸法又は夾角を有する。

第３の態様では、車両のステアリングホイール用の検知装置は、ステアリングホイールと人との接触又は近接を検知するように構成され、３個又は４個のみのセンサを備え、センサ中、
第１のセンサは、ステアリングホイールの第１の面である前面又は後面の左半分に配置されるよう意図され、
第２のセンサは、ステアリングホイールの第１の面の右半分に配置されるよう意図され、
少なくとも第３のセンサは、ステアリングホイールの第１の面とは反対側の第２の面に配置されるよう意図され、
第１及び第２のセンサは、第１及び第２の面のうちの少なくとも一方上の、ステアリングホイールの下半分に位置する不活性領域以外に配置されるように構成される。

有益には、この装置の第３の態様において提示される構成により、運転者の両手以外、例えば膝で保持され得るステアリングホイールの下部の感度を低下させることができるだけでなく、運転者が手（複数可）でステアリングホイールを保持しているか否かを判定し、運転者がどのように手（複数可）でステアリングホイールを保持しているかを判定することもできる。

特定の一実施形態では、不活性領域は更に、ステアリングホイールの平面に関して、１２０度未満、好ましくは１０度～４５度、更により好ましくは１５度～３０度の夾角を有するセクタに位置する。

好ましくは、不活性領域は更に、ステアリングホイールの平面に関して、ステアリングホイールの左半分及び右半分を区切る軸を中心とするセクタに位置する。

一実施形態では、不活性領域は更に、ステアリングホイールの後面の少なくとも一部に位置する。

より具体的な実施形態では、不活性領域は、ステアリングホイールの前面と後面との境界面によって部分的に区切られる。ステアリングホイールの前面と後面との境界面は、これら２つの面の間の境界又は接合部である。この代替例は、不活性領域が厳密な最小値に制限されて検知を最適化することができる。実際に、ステアリングホイールの後面は膝や大腿部に接触する場合があるが、ステアリングホイールの前面をこれらの部分に接近又は接触させることはより困難である。

別の実施形態では、検知装置は、前記第１及び第２のセンサのそれぞれが、ステアリングホイールの半径方向断面の凹状角セクタのみを覆うように更に構成されてもよく、凹状角セクタは、１８０度～２４０度の寸法又は夾角を有し、第３のセンサは、ステアリングホイールの径方向断面の凸状角セクタのみをカバーし、凸状角セクタは、１２０度未満の寸法又は夾角を有する。

第４の態様では、車両のステアリングホイール用の検知装置は、ステアリングホイールと人との接触又は近接を検知するように構成され、少なくとも５個のセンサを備え、そのうち１個のセンサのみがステアリングホイールの後面に配置されるよう意図される。

有益なことに、この態様により、ステアリングホイールに限られた数のセンサを設けつつ、ステアリングホイールが運転者によってどのように把持されているかをより正確に特徴付けることができる十分に微細なグリッドを得ることができる。その結果、製造上、単純かつ経済的である解決策が更に得られる。

上記の態様又は実施形態にかかわらず、本発明の装置は、様々な代替例に従って細分化されてもよい。

一代替例では、平坦角セクタが１８０度に等しい寸法又は夾角を有するので、センサは、ステアリングホイールの径方向断面の平坦角セクタをカバーするように構成され得る。

別の代替例では、センサは共に、軸対称の配置、特にステアリングホイールの左半分及び右半分を区切る軸について対称な配置を有し得る。

別の代替例では、センサのうちの少なくとも１つは、ステアリングホイールの径方向断面上に、ステアリングホイール上の径方向断面の位置に応じて変化する位置及び／又は夾角を有する。これにより、ステアリングホイールが保持される位置、具体的には、手で、特に、底部においてステアリングホイールの内側又は外側に向いた指でステアリングホイールが保持される位置に基づいて、運転者がステアリングホイールを保持する様々な方法を更に考慮に入れることができる。

別の代替例では、各センサは、上層全体にわたって同じ性質の材料から形成された少なくとも１つの上層によって保護される。好ましくは、センサの少なくとも一部は、上層の材料に応じて異なる検知閾値を有する。

不可能でない限り、これらの代替例は、任意の方法で更に組み合わされてもよいことに留意されたい。

本発明の第２の対象は、特に、本装置に関する本明細書に提示される態様及び／又は実施形態のうちのいずれか１つ、及び適用な可能な場合、関連の代替例のいずれか１つによる装置を備えるステアリングホイールに関する。

本発明の第３の対象は、第２の対象として提示されるようなステアリングホイールを備える車両、特に自動車に関する。即ち、この車両、好ましくは自動車は、ステアリングホイールと、特に本発明の第１の対象として提示されるような装置と、を備える。

本発明の他の特徴及び利点は、本発明の様々な態様および実施形態を示す以下の詳細な説明を読むことにより、より明らかになり、この詳細な説明は、完全に非限定的な例として提示され、添付図面に示される。

図１は、ステアリングホイールの概略正面図である。

図２は、図１の軸ＩＩ－ＩＩに沿ったステアリングホイールの部分径方向断面の概略図である。

図３Ａは、第１の実施形態による本発明の検知装置の正面（上から）及び後面（下から）の概略図である。

図３Ｂは、検知装置の第２の実施形態の図３Ａの一方と同様の概略図である。

図３Ｃは、検知装置の第３の実施形態の図３Ａの一方と同様の概略図である。

図３Ｄは、検知装置の第４の実施形態の図３Ａの一方と同様の概略図である。

図３Ｅは、検知装置の第５の実施形態の図３Ａの一方と同様の概略図である。

図３Ｆは、検知装置の第６の実施形態の図３Ａの一方と同様の概略図である。

図３Ｇは、検知装置の第７の実施形態の図３Ａの一方と同様の概略図である。

図３Ｈは、検知装置の第８の実施形態の図３Ａの一方と同様の概略図である。

図４は、図１のステアリングホイールの簡略図である。

図１は、通常の状況において、ステアリングホイールの前面に対向して位置する車両運転者に対する、車両、特に自動車のステアリングホイール１０、具体的にはこのステアリングホイールの後面を表す。このステアリングホイールは、典型的には、車両用ステアリングホイールである。このステアリングホイールは、センサ２０、具体的には、ステアリングホイールと人との接触又は近接を検知するように構成された検知センサを受容することを目的とするリム１１を備える。典型的には、これらのセンサ２０は、ステアリングホイール１０、例えば、ステアリングホイールのリム１１の外面の下又は外面に埋め込まれた静電容量センサである。静電容量の変化により、これらのセンサは、導体がステアリングホイールに接触しているか否か、又は身体表面の一部がステアリングホイールに近接しているか否かを検知することができる。本発明のセンサ２０は、静電容量センサに限定されるものではなく、例えば、圧電又は熱電効果を生成する熱センサ、圧力センサ、又はシリコーンセンサーなどの異なるタイプのセンサを指し得ることに留意されたい。

図１の例示では、３個のセンサ２０が概略的に示されている。太い点線で表された第１のセンサ２１は、ステアリングホイール１０の第１の後面の左半分に配置されるよう意図されたセンサである。第２のセンサ２２は、太い破線で表される。この第２のセンサは、ステアリングホイールの第１の後面の右半分に配置されるよう意図されたセンサである。第３のセンサ２３は、第１の面とは反対側の第２の面、即ち、ステアリングホイールの前面に配置されるよう意図されたセンサである。このため、この図では細い二重点線で示されている。

本図では、ステアリングホイールの左半分及び右半分は、縦軸Ｙ－Ｙによって区切られ、ステアリングホイールの上部及び下部は、横軸Ｘ－Ｘによって区切られている。軸Ｘ－Ｘ及びＹ－Ｙは、ステアリングホイールの平面内に含まれている。このステアリングホイールの平面は、ステアリングホイールの回転軸に略垂直な平面であり、この回転軸は車両を操舵することができ、リムの中央を通過する。軸Ｙ－Ｙは、ステアリングホイールが中立位置にあるとき、即ち、車両が真っ直ぐ前進できるときの縦軸である。軸Ｘ－Ｘは、軸Ｙ－Ｙに垂直である。更に、この第１の図では、第３のセンサ２３のみが、ステアリングホイールの外周の全て又はほぼ全てを占めるセンサであることが分かる。このセンサは、センサが全周にわたって反応するのを防止する接続領域又は非探知領域を提供する必要があるとき、一方の縁部から他方の縁部までほぼ全面をカバーする。即ち、このセンサは、ステアリングホイールの外周の９５％以上、更には９７％以上をカバーする。実際に、第１及び第２のセンサ２１、２２は、ステアリングホイール、好ましくはその後面の下半分に位置するステアリングホイールの不活性領域３０以外に配置されるように構成されている。この不活性領域３０は、１つのセクタに位置し、この場合は、ステアリングホイールの平面の一部であるαで示された円形セクタである。したがって、本実施例では、第１及び第２のセンサ２１、２２はそれぞれ、ステアリングホイールの平面内の１つの円形セクタのみを占める。また、実施形態に関係なく、センサ２０は、例えば図１の上部に示されるように、距離又は間隙１３を介して互いに分離されるように配置されることにも留意されたい。２個の連続するセンサ間の間隙１３は、好ましくは可能な限り小さいが、添付の概略図において必ずしも明確ではない。

図４は、図１のステアリングホイールの簡略図であり、センサ２１、２２、及び２３によってカバーされた領域のみを示す。要約すると、第１のセンサ２１は、リムの後側領域の約７時～１２時の位置の間をカバーし、第２のセンサはリムの後側領域の約１２時～５時の位置の間をカバーし、第３のセンサ２３は、リムの前側領域をほぼ３６０度にわたってカバーする。

間隙１３と不活性領域３０を混同してはならないことを指摘しておく。実際に、不活性領域３０は、例えば、手（複数可）、指（複数可）、膝（複数可）、脚（複数可）、又は腹など、ステアリングホイール上の運転者の身体の一部の面積を少なくともカバーすることができなければならないために、間隙１３よりもずっと大きなサイズである。この領域３０は、ステアリングホイールの少なくとも１つの戦略的位置における運転者の身体の接触又は近接を検知しないように意図的にセンサ２０を含んでいないため、不活性である。このような位置は、典型的には、ステアリングホイールの下半分にあり、特に、ステアリングホイールによる車両の適切な制御に注意を払う必要がある場合には、運転者の接触又は近接には不適切な位置であるとみなされる。通常、脚又は膝などの運転者の下肢のうちの１つでステアリングホイールを保持することは、ステアリングホイールを保持しないことと同等であると考えることができる。この不活性領域はまた、非感作領域、非アクティブ領域、又はセンサ２０のない領域であると定義され得ることに留意されたい。

図２は、図１の軸ＩＩ－ＩＩに沿ったステアリングホイールの径方向断面を表す。この断面は、ステアリングホイール１０の半径を通過する、言い換えれば、ステアリングホイールの中心１２を通る平面を通過し、その平面に垂直であるため、径方向と呼ばれる。図２の例示は、ステアリングホイールの前面及び後面を表す。実際には、後面が図２の縦軸Ｙ’－Ｙ’の右側に位置する面であり、前面がこの縦軸の左側に位置する面である。

図２の断面はまた、凸状角セクタ、凹状角セクタ、及び平坦角セクタの概念を紹介する。本図では、ステアリングホイールの前面に位置する第３のセンサ２３は、βで示される凸状角セクタを占め、ステアリングホイールの後面に位置する第２のセンサ２２は、φで示される凹状角セクタを占めることに留意されたい。よって、凸状角セクタは、０度～１８０度の寸法又は夾角を有し、凹状角セクタは、１８０度～３６０度の寸法又は夾角を有する。これらの２つのセクタ間に平坦角セクタが挿入され、この角セクタは１８０度に等しい寸法又は夾角を有する。

したがって、図２は、ここで実施例として使用される実施形態では、第３のセンサ２３が第２のセンサ２２よりもはるかに狭く、これら２個のセンサ２２、２３が、センサの適切な動作に必要な間隙１３を勿論除いてステアリングホイールの径方向部分の全周をカバーすることを示すことができる。

図３Ａ～図３Ｈは、本発明の検知装置の概略図である。これらの図はそれぞれ、特定の一実施形態を正面図Ｆ及び後面図Ｂで簡略的に示している。したがって、これらの図ではそれぞれ、車両が真っ直ぐ移動できるようにステアリングホイールが配置されているときに、運転者は（図１の表示とは対照的に）車両のステアリングホイールに対向している。

図３Ｃ及び図３Ｇに示す第１の態様では、本発明の第１の対象は、ステアリングホイール１０と人との接触又は近接を検知するように構成された車両のステアリングホイール用検知装置に関する。この検知装置は、３個のみのセンサ２０を含み、センサ中、
第１のセンサ２１は、ステアリングホイール１０の第１の面の左半分に配置されるよう意図され、
第２のセンサ２２は、ステアリングホイール１０の第１の面の右半分に配置されるよう意図され、
第３のセンサ２３は、ステアリングホイールの第１の面とは反対側の第２の面に配置されるよう意図される。

本発明によれば、第１の面は、ステアリングホイールの後面である。

図３Ｃ及び３Ｇは、図３Ｃが不活性領域３０を含む一方、図３Ｇはそのような領域を有さないという点で異なることに留意されたい。

第１及び第２のセンサがステアリングホイールの後面の左半分と右半分に配置されるよう意図されるように構成することにより、第１及び第２のセンサがステアリングホイールの前面に配置されるよう意図される解決策と比較して、ステアリングホイールの適正な把持の信頼性を向上させることができる。

図３Ｄ及び図３Ｈに示す代替例では、検知装置は、（３個の代わりに）４個のセンサを含むことができ、センサ中、
第１のセンサ２１は、ステアリングホイール１０の第１の面の左半分に配置されるよう意図され、
第２のセンサ２２は、ステアリングホイール１０の第１の面の右半分に配置されるよう意図され、
第３のセンサ２３及び第４のセンサ２４は、ステアリングホイールの第１の面とは反対側の第２の面に配置されることが意図される。

図３Ｄ及び図３Ｈに示すように、第１及び第２の面はそれぞれ、ステアリングホイールの前面及び後面である。しかしながら、この代替例は４個のセンサ２０を含み、そのそれぞれがステアリングホイールの前半分又は後半分を占めるだけであり、これらのセンサのうちのどのセンサがステアリングホイールの前面又は後面の左半分又は右半分を占めるかを知ることは重要ではない。図３Ｄ及び３Ｈでは、センサ２３は、２本の細線によって枠付けされた太線で表され、センサ２４は２本の太線で表され、２本の太線の中央の白色領域は不活性領域である。

図３Ｄ及び図３Ｈは、不活性領域３０の存在、つまり、ステアリングホイールの後面の下半分に感度が存在しないことによって区別される。

図３Ｇは、第１の態様による装置（その代替例を含む）の特定の一実施形態を示し、第１及び第２のセンサ２１、２２はそれぞれ、ステアリングホイール１０の径方向断面の凸状角セクタのみをカバーする。図３Ｇでは、センサ２１、２２は、同じ図の第３のセンサ２３を表す線よりも細い線で表されていることが分かる。好ましくは、前述の凸状角セクタは、１２０度未満の寸法又は夾角を有する。

別の実施形態によれば、第３のセンサ２３は更に、ステアリングホイールの径方向断面の平坦角セクタ、即ち、１８０度、又は凹状角セクタをカバーすることができる。凹状角セクタは、１８０度～２４０度の寸法又は夾角を有することができる。

特に図３Ｆ、また図３Ｇによっても表される第２の態様では、車両のステアリングホイール１０用の検知装置は、ステアリングホイールと人との接触又は近接を検知するように構成され、センサ２０を含み、センサ中、
少なくとも第１のセンサは、ステアリングホイール１０の第１の面である前面に配置されるよう意図され、
少なくとも第２のセンサは、ステアリングホイールの第２の面である後面に配置され、ステアリングホイールの径方向断面の凸状角セクタのみをカバーするよう意図される。

更に、この第２の態様によれば、センサ２０は、ステアリングホイールの任意の径方向断面ＩＩ－ＩＩが２個を超えるセンサを含まず、第２のセンサは、任意の径方向断面上で、第１のセンサの寸法又は夾角の９０％以下の寸法又は夾角をカバーするよう配置される。「ステアリングホイールの任意の径方向断面」という表現は、ステアリングホイールの径方向断面の位置は重要ではなく、したがって、径方向断面の最大２個のセンサに関連する条件が、ステアリングホイール上での断面の配置に関係なく、即ち、例えば図１に示すようなステアリングホイールの周辺部の断面位置に関係なく、検証され得るはずであることを意味する。

図３Ｆによれば、第１のセンサは、ステアリングホイールの前面のセンサ２１又は２２であってもよく、それに応じて、第２のセンサは、ステアリングホイールの後面のセンサ２３に対応する。図３Ｆに示すように、センサ２３は、ステアリングホイールの径方向断面でこのセンサをカバーする凸状角セクタを表す細線で表されている。図３Ｇを参照すると、第１のセンサは、ステアリングホイールの前面に配置されたセンサ２３に対応し、第２のセンサは、ステアリングホイールの後面に配置されたセンサ２１又は２２である。実際には、これらのセンサ２１、２２はそれぞれ、ステアリングホイールの径方向断面の凸状角セクタを表すように、ステアリングホイールの前面に位置するセンサ２３を表す線よりも細い線で示されていることに留意されたい。

この第２の態様によれば、ステアリングホイール１０は、センサの数に関して特に制限されずに複数のセンサ２０を備えてもよい。しかしながら、このステアリングホイールの任意の径方向断面は、２個を超えるセンサ２０を有さず、即ち、０、１、又は２個のセンサを有する。図３Ｆを参照すると、径方向断面がセンサを含まない特定の場合は、ステアリングホイールの下半分に位置する不活性領域３０内に作製された断面に対応し得る。径方向断面に単一のセンサが含まれる特定の場合は、不活性領域３０を覆うように図３Ｆのセンサ２３を延在させ、６時に位置する径方向断面を作製することによって得ることができる。したがって、ステアリングホイールが、後面に複数のセンサ及び／又は前面に複数のセンサを備えてもよいという事実を除外するものではない。更に、この第２の態様では、ステアリングホイールの任意の径方向断面の第２のセンサの夾角が、同じ径方向断面の第１のセンサの夾角の９０％を超えないため、検知装置は、（前面の）第１のセンサと（後面の）第２のセンサとの間の割合の関係を定義する特徴をなお有する。

代替例として、第２のセンサは、任意の径方向断面において、この径方向断面に含まれる第１のセンサの夾角の７０％以下、更には５０％の夾角を有してもよい。

第２の態様のより正確な代替版では、本発明の対象は、ステアリングホイールと人との接触又は近接を検知するように構成され、ステアリングホイールの左半分及び右半分に配置されたセンサ２０を備える、車両のステアリングホイール１０用の検知装置に関し、センサ中、
少なくとも第１のセンサは、ステアリングホイールの第１の面である前面に配置されるよう意図され、
少なくとも第２のセンサは、ステアリングホイールの第２の面である後面に配置され、ステアリングホイールの径方向断面の凸状角セクタのみをカバーするよう意図され、
これらのセンサは、ステアリングホイールの任意の径方向断面が２個を超えるセンサを含まず、第２のセンサが、径方向断面で、第１のセンサの夾角の９０％以下の夾角を有するように配置される。

第２の態様の別の実施形態では、第１のセンサは、ステアリングホイールの前面に配置されるよう意図され、径方向断面の凸状角セクタのみをカバーする。

この第２の態様の実施形態とは無関係に、第１及び／又は第２のセンサによってカバーされる凸状角セクタは、１２０度、９０度、６０度、４５度、又は３０度未満の寸法又は夾角を有する。

有利には、ステアリングホイールの径方向断面でのセンサ面積を限定することにより、センサによって占められるステアリングホイールの面の感作領域の精度を高めることができる。この精度の向上により、運転者がどのようにステアリングホイールを保持しているかについての判定が向上する。

第３の態様において、本発明の第１の対象は、ステアリングホイール１０と人との接触又は近接を検知するように構成された車両ステアリングホイールの検知装置に関する。この検知装置は、３個又は４個のみのセンサ２０を含み、センサ中、
第１のセンサ２１は、ステアリングホイール１０の第１の面である前面又は後面の左半分に配置されるよう意図され、
第２のセンサ２２は、ステアリングホイール１０の第１の面の右半分に配置されるよう意図され、
少なくとも第３のセンサ２３は、ステアリングホイールの第１の面とは反対側の第２の面に配置されるよう意図される。

本発明によれば、第１及び第２のセンサ２１、２２は、第１及び第２の面のうちの少なくとも一方上の、ステアリングホイール１０の下半分に位置する不活性領域３０以外に配置されるように構成される。

この態様は、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄ、及び図３Ｆに示す様々な実施形態に適用される。図３Ａ及び３Ｂは、不活性領域３０が、図３Ａではステアリングホイールの前面（Ｆ）及び後面（Ｂ）の両方に配置される一方、図３Ｂでは後面（Ｂ）のみに配置される点で区別されることに留意されたい。また、図３Ｆに示す実施形態は、第３のセンサ２３が第１及び第２のセンサ２１、２２よりも狭いという点で、図３Ａに示す実施形態と区別される。これらの図の例示間の他の相違点は、本明細書に記載する他の実施形態において指摘されている。また、この第３の態様による本発明の対象の提示における上述の表現「少なくとも第３のセンサ」は、第３の態様ではセンサの数が４個を超えないため、「第３のセンサ」又は「第３のセンサ及び第４のセンサ」を指すと理解されるべきである。

不活性領域３０は更に、図１に示すセクタαなどのステアリングホイール１０の平面に関するセクタに位置してもよい。そのようなセクタは、１２０度未満、好ましくは１０度～４５度、より好ましくは１５度～３０度の夾角を有し得る。このセクタの夾角の値は、そのセクタの寸法に相当する。

図１にも明確に示されるように、不活性領域３０は、好ましくは、Ｙ－Ｙ軸を中心とする（ステアリングホイールの平面の）セクタに、即ち、ステアリングホイール１０の左半分及び右半分を区切る軸上に配置される。ステアリングホイールが、車両が真っ直ぐに方向付けられる位置、即ち、右も左にも曲がらない位置を採用する際、軸Ｙ－Ｙは垂直平面内に位置することが指定される。この軸Ｙ－Ｙに対する不活性領域３０の中心配置は、例えば、運転者が右半身よりも左半身の助けを借りて不活性領域内でステアリングホイールを保持するように誘導されると考える理由がないという事実から導き出される。また、図３Ａ～図３Ｈに示す縦軸は、上述の軸Ｙ－Ｙに正確に対応することに留意されたい。

一実施形態では、不活性領域３０は更に、ステアリングホイールの後面の少なくとも一部に位置する。

より具体的な実施形態では、不活性領域３０は、ステアリングホイールの前面と後面との境界面によって部分的に区切られる。これは、例えば、不活性領域３０はステアリングホイールの後面にのみ配置されるだけでなく、さらにステアリングホイールの前面と後面との間の限界まで、典型的にはステアリングホイールの底部の限界にまで広がっていることを意味する。

図３Ｆ又は図１及び図２に示される別の実施形態では、検知装置は、第１及び第２のセンサ２１、２２のそれぞれが、ステアリングホイールの径方向断面の凹状角セクタのみをカバーするように更に構成されてもよい。典型的には、このような凹状角セクタは、１８０～２４０度の寸法又は夾角を有することができる。また、第３センサ２３は、好ましくは、ステアリングホイールの径方向断面の凸状角セクタのみをカバーする。典型的には、このような凸状角セクタは、１２０度未満の寸法又は夾角を有することができる。

図３Ｅに示す第４の態様では、車両のステアリングホイール１０用の検知装置は、ステアリングホイールと人との接触又は近接を検知するように構成され、少なくとも５個のセンサ２０を含み、その中で１個のセンサのみがステアリングホイールの後面に配置されるよう意図される。換言すれば、ステアリングホイール１０の後面（Ｂ）は、図３Ｅの実施例に示されるように単一のセンサのみを含む。

有利には、これにより、ステアリングホイールに限られた数のセンサ２０を設けつつ、ステアリングホイール１０が運転者によってどのように把持されているかを判定するよう意図されるシステムの比較的微細なグリッドを得ることができる。このようにして、単純かつ経済的である利点も有する有益な解決策が提供される。

この第４の態様のより具体的な代替版では、本発明の対象は、ステアリングホイールとの接触又は人の近接を検知するように構成され、ステアリングホイールの左半分及び右半分に配置された少なくとも５個のセンサ２０を含み、センサ中、１個のセンサのみがステアリングホイールの後面に配置されるよう意図される車両のステアリングホイール１０用の検知装置に関すると言える。

ここまでに提示した４つの態様及び実施形態に関係なく、並びに起こり得る不適合性の条件下で、本発明の第１の対象は、後述するように、様々な代替例に依然として細分化され得ることに留意されたい。

１つの代替例では、センサは、ステアリングホイール１０の径方向断面の平坦角セクタをカバーするように構成され得る。したがって、このような角セクタは、１８０度と同等の寸法を有する。典型的には、前面センサ及び後面センサは、ステアリングホイールの前面と後面との間の境界面まで延びるセクタをカバーすることができる。

別の代替例では、センサ２０は共に、軸対称の配置、特に、ステアリングホイール１０の左半分と右半分を区切る軸Ｙ－Ｙについての対称配置を有し得る。換言すれば、この代替例では、センサ２０は、図１に示すように、ステアリングホイールの軸Ｙ－Ｙについて対称に配置される。図３Ａ～３Ｈはまた、このような（軸Ｙ－Ｙの）軸方向対称性を有するが、これは必ずしもこれらの図に示される実施形態に必要な条件ではないことに留意されたい。

別の代替例によると、センサ２０のうちの少なくとも１つは、ステアリングホイール１０の径方向断面上に、ステアリングホイール上の断面位置に応じて変化する位置及び／又は夾角を有する。しかしながら、ステアリングホイールの全ての可能な径方向断面が、必ずしも上記センサの位置及び／又は夾角の変化を有するとは限らない。

ステアリングホイールの径方向断面の平面においてセンサの位置を変化させることにより、例えば、このステアリングホイール上に螺旋形状を採用するようにセンサを配置することができる。したがって、このようなセンサは、ステアリングホイールの前面又は後面のうちの一方に配置され得るだけでなく、例えば図１に示されるように、さらにその面内の配向をステアリングホイールの外周に沿って変動させることができる。

有利には、この特徴は、運転者がステアリングホイールを保持することができる様々な方法を考慮に入れることができ、この方法はステアリングホイールが保持される位置に依存し得る。例えば、図１に示すようなステアリングホイール上の時計の位置を参照すると、運転者は、両手が１時間の１０分前と１０分後に位置する第１の方法、１５分前と１５分後に位置する第２の方法、又は２０分前と２０分後に位置する第３の方法でステアリングホイールを保持することができる。特に、これは、両手が様々な位置でステアリングホイールを保持するときの両手の親指の位置を考慮する場合であってもよい。典型的には、親指は、両手がステアリングホイールの上半分の上部に位置するときにはどちらかというとステアリングホイールの内側に向き、両手がステアリングホイールの下半分に位置するときにはステアリングホイールの外側にも向く。ステアリングホイールの少なくとも外周（図１に示すような外周）の一部に沿ってセンサの角回転を課す効果により、有利なことに、運転者によるステアリングホイールの保持における様々な微妙な差を利用することができる。

このような微妙な差はまた、外周又はその一部に沿ってセンサの夾角を変化させることによっても考慮することができる。例えば、図２の径方向断面を参照すると、第３のセンサ２３の夾角βは、ステアリングホイールの外周（図１に示すような外周）に沿ってずっと一定ではなく、外周に沿って、又は外周上の特定の位置の機能として変化させることができる。更に、これらの変化は、径方向断面のセンサの位置又は夾角に関連するかどうかにかかわらず、必ずしも規則的又は漸進的である必要はないことに留意されたい。

別の代替例では、各センサ２０は、上層全体にわたって同じ性質の材料から形成された少なくとも１つの上層によって保護される。実際に、図１を参照して説明されるように、センサは、典型的には、ステアリングホイール１０のリム１１上に配置されるよう意図される。よって、これらは一般的に、ステアリングホイールの表面に直接配置されず、ステアリングホイール内に、運転者の両手と直接接触している場合がある上層の下に配置される。このような層は、例えば、プラスチック、革、又は木材などの材料から形成されてもよい。本代替例によると、各センサは、そのような材料層によって覆われ、この材料は、同じ性質の材料からのみ形成される。したがって、同じセンサが、例えば、第１の部分が革の上層、別の部分が木材の上層で覆われることはない。このように、寸法に対する上層の影響を考慮し、それにより、センサを覆う層に基づいてセンサ２０に異なる検知閾値を課すことが可能である。

このため、ある代替例は、センサ２０の少なくとも１つの部分に、上層の材料に応じて様々な検知閾値を提供することから成ることができる。したがって、センサの少なくとも一部は、上層の材料に基づいて増減される検知閾値を有するように更に構成され得る。このようにして、同一のセンサのセットから、例えば、それらのセンサが同じ導電性材料の下に全て配置されておらず、したがって同じ容量効果を与えることができないという事実にもかかわらず、全センサの見掛け感度のバランスをとることができる。

また、本明細書は、本明細書で提示される第１の対象の各種実施形態において、人に数回言及していることにも留意されたい。この人は、典型的には、車両の運転者を指すが、例えば、自動車の前側乗客などの別の人を運転者と置き換えることができる。

本発明の第２の対象は、本装置に関する本明細書に提示される態様のいずれか１つ、及び適用可能な場合、関連の代替例のいずれか１つによる装置を備えるステアリングホイールに関する。このため、この第２の対象は、車両のステアリングホイール、特に、本明細書において参照する態様、代替例、又は実施形態のいずれか１つによる検知装置を備える自動車のステアリングホイールに関する。また、ステアリングホイール１０は、典型的には、車両のステアリングホイールを指すことにも留意されたい。

本発明の第３の対象は、第２の対象として提示されるようなステアリングホイールを備える車両、特に自動車に関する。換言すれば、この車両、好ましくは自動車は、ステアリングホイール、特に本発明の第１の対象として提示されるような装置を備える。

本発明の対象は、具体的な実施例を参照して説明してきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、説明される実施形態に対して様々な修正及び／又は明白な改善を行うことができる。

Claims (12)

1. 車両のステアリングホイール（１０）用の検知装置であって、前記ステアリングホイール（１０）と人との接触又は近接を検知するように構成され、３つのみのセンサ（２０）を備え、前記センサ中、
   第１のセンサ（２１）は、前記ステアリングホイール（１０）の第１の面の左半分に配置され、リムの周囲の少なくとも４５％、又は前記ステアリングホイールの回転軸に垂直な平面内に位置し、かつ前記回転軸を中心とする角セクタの少なくとも９０度をカバーしていて、
   第２のセンサ（２２）は、前記ステアリングホイール（１０）の前記第１の面の右半分に配置され、前記リムの周囲の少なくとも４５％、又は前記ステアリングホイールの前記回転軸に垂直な前記平面内に位置し、かつ前記回転軸を中心とする角セクタの少なくとも９０度をカバーしていて、
   第３のセンサ（２３）は、前記ステアリングホイールの前記第１の面とは反対側の第２の面に配置され、リムの周囲の少なくとも９０％、又は前記ステアリングホイールの前記回転軸に垂直な前記平面内に位置し、かつ前記回転軸を中心とする角セクタの少なくとも３００度をカバーしていて、
   前記第１の面が、前記ステアリングホイール（１０）の後面であり、
   前記センサ（２０）の少なくとも１つが、前記ステアリングホイール（１０）の径方向断面（ＩＩ－ＩＩ）上に、前記ステアリングホイール（１０）上の前記径方向断面（ＩＩ－ＩＩ）の位置に応じて変化する位置及び夾角あるいは位置又は夾角を有することを特徴とする、検知装置。
2. 車両のステアリングホイール（１０）用の検知装置であって、前記ステアリングホイール（１０）と人との接触又は近接を検知するように構成され、センサ（２０）を備え、前記センサ中、
   少なくとも第１のセンサ（２１）は、前記ステアリングホイールの第１の前面に配置されていて、
   少なくとも第２のセンサは、ステアリングホイール（１０）の第２の後面に配置され、前記ステアリングホイール（１０）の径方向断面（ＩＩ－ＩＩ）の凸状角セクタのみをカバーしていて、
   前記センサ（２０）が、前記ステアリングホイール（１０）の任意の径方向断面（ＩＩ－ＩＩ）が２個を超えるセンサ（２０）を含まず、前記第２のセンサが、前記径方向断面上で、９０度未満であり、かつ前記第１のセンサ（２１）の夾角の９０％以下である夾角をカバーするように配置されることを特徴とする、検知装置。
3. 前記第１のセンサ（２１）が更に、前記径方向断面の凸状角セクタのみをカバーすることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
4. 前記第１及び前記第２のセンサあるいは前記第１又は前記第２のセンサによってカバーされる前記凸状角セクタが、１２０度未満の夾角を有することを特徴とする、請求項２又は３に記載の装置。
5. 車両のステアリングホイール（１０）用の検知装置であって、前記ステアリングホイール（１０）と人との接触又は近接を検知するように構成され、３個又は４個のみのセンサ（２０）を備え、前記センサ中、
   第１のセンサ（２１）は、前記ステアリングホイール（１０）の第１の面である前面又は後面の左半分に配置されていて、
   第２のセンサ（２２）は、前記ステアリングホイール（１０）の前記第１の面の右半分に配置されていて、
   少なくとも第３のセンサ（２３）は、前記ステアリングホイールの前記第１の面とは反対側の第２の面に配置されていて、
   前記第１及び前記第２のセンサ（２１、２２）が、前記第１及び前記第２の面のうちの少なくとも一方上の、前記ステアリングホイール（１０）の下半分に位置する不活性領域（３０）以外に配置されるように構成されていて、
   前記不活性領域（３０）が更に、前記ステアリングホイール（１０）の前記後面の少なくとも一部に位置していて、前記ステアリングホイール（１０）の前記前面及び後面の境界面によって部分的に区切られていることを特徴とする、検知装置。
6. 前記不活性領域（３０）が更に、前記ステアリングホイール（１０）の平面に関して、１２０度未満の夾角を有するセクタに位置することを特徴とする、請求項５に記載の装置。
7. 前記不活性領域（３０）が更に、前記ステアリングホイールの平面に関して、前記ステアリングホイール（１０）の前記左半分及び前記右半分を区切る軸（Ｙ－Ｙ）を中心とするセクタに位置することを特徴とする、請求項５又は６に記載の装置。
8. 車両のステアリングホイール（１０）用の検知装置であって、前記ステアリングホイール（１０）と人との接触又は近接を検知するように構成され、少なくとも５個のセンサ（２０）を備え、前記センサ（２０）のうちの１つのみが、前記ステアリングホイール（１０）の後面に配置されることを特徴とする、検知装置。
9. 前記センサ（２０）が共に、前記ステアリングホイール（１０）の左半分及び右半分を区切る軸線（Ｙ－Ｙ）について軸対称配置を有することを特徴とする、請求項１～８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記センサ（２０）のそれぞれが、上層全体にわたって同じ性質の材料から形成された少なくとも１つの前記上層によって保護されることを特徴とする、請求項１～９のいずれか一項に記載の装置。
11. 請求項１～１０のいずれか一項に記載の装置を備えるステアリングホイール（１０）。
12. 請求項１１に記載のステアリングホイール（１０）を備える自動車。

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