KR102632528B1 - 스티어링 휠 - Google Patents
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Abstract
스티어링 휠이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 휠은 스티어링 휠은, 림 형상을 가지는 코어와 상기 코어의 적어도 일부를 감싸는 베이스층을 가지는 림베이스, 상기 림베이스의 둘레를 따라 마련되되, 상기 스티어링 휠의 제1 영역에 마련되어 운전자의 파지와 관련된 파지 신호를 검출하는 센서 패드, 상기 림베이스의 둘레를 따라 마련되되, 상기 제1 영역과 다른 제2 영역에 마련되어 상기 운전자의 생체 신호를 검출하는 생체신호 검출부 및 상기 센서 패드의 상기 파지 신호에 기초하여, 상기 스티어링 휠에 대한 상기 운전자의 파지 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.
Description
본 발명은 스티어링 휠에 관한 것이다. 더 자세하게는, 전자섬유가 적용된 스티어링 휠로서, 운전자의 생체 신호를 검출하거나 운전자에게 정보를 전달하여 운전자의 대응을 유도하는 조명 기능을 수행할 수 있는 전자섬유가 적용된 스티어링 휠에 관한 것이다.
자동차의 역할이 변화하고 있다. 자율 주행 자동차의 등장으로, 자동차는 단순히 사람과 짐을 운송하던 기계에서 이동 시간 동안 사람이 머무르며 다양한 활동을 할 수 있는 공간으로 변화하고 있다. 이로 인해, 사람들은 자동차 밖에서 자신들이 요구했던 다양한 수요들을 이제는 자동차 내부에서 이루어지길 기대하고 있다. 예컨대, 감성적인 휴식 공간 또는 건강 관리 기능 등이 자동차에서 제공되기를 바라며 이에 대한 수요가 증가하는 추세이다.
한편, 자동차의 자율 운행 중에도 운전자의 대응이 필요한 상황은 언제든지 나타날 수 있다. 그렇기 때문에 차량은 운전자가 자동차의 조향을 제어할 수 있는 스티어링 휠을 조작할 수 있는 상황인지 아닌지 판단해야 한다.
따라서, 차량에 탑승하는 승객 또는 운전자의 감성적 및 기능적 수요를 만족하며, 동시에 자율 주행 중인 차량의 주행 제어권 양도에 대한 판단을 수행할 수 있는 스티어링 휠이 필요한 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 운전자의 생체신호를 검출할 수 있는 스티어링 휠을 제공하고자 한다.
또한, 운전자가 스티어링 휠을 파지하고 있는 지에 대한 판단을 할 수 있는 스티어링 휠을 제공하고자 한다.
또한, 운전자의 감성적인 수요를 충족시킬 수 있는 다채로운 조명 기능을 수행할 수 있는 스티어링 휠을 제공하고자 한다.
또한, 생체신호를 검출하고 동시에 조명 기능을 수행할 수 있는 일체형 전자섬유가 적용된 스티어링 휠을 제공하고자 한다.
본 발명의 해결 과제들은 이상에서 언급한 내용으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 휠은, 림 형상을 가지는 코어와 상기 코어의 적어도 일부를 감싸는 베이스층을 가지는 림베이스; 상기 림베이스의 둘레를 따라 마련되되, 상기 스티어링 휠의 제1 영역에 마련되어 운전자의 파지와 관련된 파지 신호를 검출하는 센서 패드; 상기 림베이스의 둘레를 따라 마련되되, 상기 제1 영역과 다른 제2 영역에 마련되어 상기 운전자의 생체 신호를 검출하는 생체신호 검출부; 및 상기 센서 패드의 상기 파지 신호에 기초하여, 상기 스티어링 휠에 대한 상기 운전자의 파지 여부를 판단하는 제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 영역은 상기 스티어링 휠의 외주면이고, 상기 제2 영역은 상기 스티어링 휠의 내주면일 수 있다.
또한, 상기 센서 패드와 연동되어 상기 운전자에게 정보를 전달하는 조명부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 림베이스는 원주를 따라 상기 림베이스의 단면의 일부가 절개된 오목한 수용부를 포함하고, 상기 조명부 및 생체신호 검출부는 상기 수용부에 마련될 수 있다.
또한, 상기 림베이스는 상기 수용부에 설치되는 지지부를 포함하고, 상기 조명부와 상기 생체신호 검출부는, 각각 플라스틱 광섬유(POF; Plastic Optical Fiber)와 전도사를 이용한 일체형 전자섬유로 형성되어 상기 지지부 일면에 마련될 수 있다.
또한, 상기 림베이스는 상기 수용부에 설치되는 지지부를 포함하고, 상기 생체신호 검출부는, 신장성을 가지는 시트에 전도사를 이용한 패드로 형성되어 상기 지지부 일면에 마련되고, 상기 조명부는, 플라스틱 광섬유(POF; Plastic Optical Fiber)를 이용하여 상기 생체신호 검출부의 일면에 마련될 수 있다.
또한, 상기 생체신호 검출부는, 상기 운전자의 왼손의 생체신호를 검출하는 좌측 센싱 영역과 상기 운전자의 오른손의 생체 신호를 검출하는 우측 센싱 영역으로 구분될 수 있다.
또한, 상기 좌측 센싱 영역은, 상기 운전자를 향하는 상기 스티어링 휠의 전면에서 좌측 내주면에 위치하고, 상기 우측 센싱 영역은, 상기 운전자를 향하는 상기 스티어링 휠의 전면에서 우측 내주면에 위치할 수 있다.
또한, 상기 생체신호 검출부는, 심전도(ECG; ElectroCardioGram), 피부 전도도(GSR; Galvanic Skin Response), 생체 전기 임피던스(BIA, Bioelectrical Impedance Analysis) 및 광전용적맥파(PPG; PhotoPlethysmoGraphy) 중 하나 이상을 검출할 수 있다.
또한, 상기 조명부는, 광원의 빛을 전달하는 플라스틱 광섬유(POF; Plastic Optical Fiber)일 수 있다.
또한, 상기 조명부는, 상기 생체신호 검출부가 상기 운전자의 생체신호를 검출하면, 미리 정해진 색상 또는 패턴의 빛을 전달할 수 있다.
또한, 상기 조명부는, 차량의 주행 제어 주도권에 대한 정보를 상기 운전자에게 전달할 수 있다.
또한, 상기 센서 패드는, 상기 운전자의 핸즈 오프(Hands Off) 및 핸즈 온(Hands On) 신호를 검출할 수 있다.
또한, 상기 센서 패드는, 상기 림베이스의 둘레를 따라 내측 센싱 영역과 외측 센싱 영역으로 센싱 영역이 구분되고, 상기 내측 센싱 영역과 상기 외측 센싱 영역에서 동시에 상기 핸즈 온 신호가 검출되면 상기 운전자가 상기 스티어링 휠을 그랩(grab) 파지한 것으로 판단되며, 상기 내측 센싱 영역과 상기 외측 센싱 영역 중 어느 한 영역에서만 상기 핸즈 온 신호가 검출되면 상기 운전자가 상기 스티어링 휠을 터치한 것으로 판단될 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 생체신호 검출부가 검출하는 상기 운전자의 상기 생체 신호를 추가로 고려하여 상기 운전자의 파지 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스티어링 휠은, 운전자의 생체신호를 검출할 수 있다.
또한, 운전자가 스티어링 휠을 파지하고 있는 지에 대한 판단을 할 수 있다.
또한, 운전자의 감성적인 수요를 충족시킬 수 있는 다채로운 조명 기능을 수행할 수 있다.
또한, 일체형 전자섬유를 이용하여 생체신호를 검출하고 동시에 조명 기능을 수행할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 내용으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링 휠의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링 휠의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링 휠의 좌측 그립부와 그 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 사각형 A 영역인 그립부 내부 단면을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광섬유를 직조방식으로 제직한 전자섬유 스킨층을 적용한 스티어링 휠을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광섬유 및 전도사를 자카드 방식으로 제직한 전자섬유 스킨층을 적용한 스티어링 휠을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링 휠의 스포크 부분의 아마추어 코어와 그립부 부분의 확대도이다.
도 8(a)은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링 휠의 조명부를 나타낸 도면이고, 도 8(b)은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링 휠의 생체신호 검출부를 나타낸 도면이다.
도 9(a)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 패드의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 9(b)는 도 9(a)의 센서 패드를 스티어링 휠의 그립부에 부착한 모습을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스티어링 휠의 좌측 그립부와 그 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10의 사각형 B 영역인 그립부 내부 단면을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자수 방식으로 제직된 조명부가 적용된 스티어링 휠의 좌측 그립부를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 스티어링 휠의 내부 단면을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자섬유 스킨층의 단면을 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전자섬유 스킨층의 단면을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링 휠의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링 휠의 좌측 그립부와 그 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 사각형 A 영역인 그립부 내부 단면을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광섬유를 직조방식으로 제직한 전자섬유 스킨층을 적용한 스티어링 휠을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광섬유 및 전도사를 자카드 방식으로 제직한 전자섬유 스킨층을 적용한 스티어링 휠을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링 휠의 스포크 부분의 아마추어 코어와 그립부 부분의 확대도이다.
도 8(a)은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링 휠의 조명부를 나타낸 도면이고, 도 8(b)은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링 휠의 생체신호 검출부를 나타낸 도면이다.
도 9(a)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 패드의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 9(b)는 도 9(a)의 센서 패드를 스티어링 휠의 그립부에 부착한 모습을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스티어링 휠의 좌측 그립부와 그 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10의 사각형 B 영역인 그립부 내부 단면을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자수 방식으로 제직된 조명부가 적용된 스티어링 휠의 좌측 그립부를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 스티어링 휠의 내부 단면을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자섬유 스킨층의 단면을 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전자섬유 스킨층의 단면을 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예가 상세하게 설명된다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명의 실시예를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략되었다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 명세서에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 나타나는 구성부들은 서로 다른 특징적인 기능들을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 기술되고, 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 합쳐져 하나의 구성부로 이루어지거나, 하나의 구성부가 복수 개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있다. 이러한 각 구성부의 통합된 실시예 및 분리된 실시예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.
또한, 이하의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링 휠의 구조를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링 휠의 블록도이다. 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링 휠의 좌측 그립부와 그 내부 구조를 나타낸 도면이며, 도 4는 도 3의 사각형 A 영역인 그립부 내부 단면을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링 휠(100)은 운전자의 스티어링 휠에 대한 파지여부를 판단함과 동시에, 운전자에게 정보를 제공하거나 또는 운전자의 생체 정보를 검출하기 위해 마련된 것이다. 예컨대, 본 발명의 스티어링 휠(100)은 조명을 이용하여 운전자에게 시각적으로 정보를 전달하거나 운전자의 생체 정보를 검출하여 운전자의 헬스케어에 기여하기 위해 마련된 것일 수 있다.
본 실시예에서, 스티어링 휠(100)은 그립부(110), 허브(120), 스포크(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다. 그립부(110)는 운전자가 파지하기 위해 마련된 것으로서, 림베이스(111), 센서 패드(112), 마감층(113), 지지부(114) 및 전자섬유 스킨층(115)을 포함할 수 있다.
림베이스(111)는 림 형상을 가지는 코어(111a)에 폴리우레탄 폼과 같은 폴리머 재질을 발포 성형한 베이스층(111b)을 포함할 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 것과 같이 베이스층(111b)은 코어(111a)의 적어도 일부를 감싸도록 형성될 수 있다.
센서 패드(112)는 림베이스(111)의 둘레를 따라 마련되되, 스티어링 휠(100)의 제1 영역(101)에 마련될 수 있다. 여기서, 제1 영역(101)은 그립부(110)의 외주면일 수 있다. 제1 영역(101)과 다른 그립부(110)의 제2 영역(102)에는 전자섬유 스킨층(115)이 마련될 수 있다. 전자섬유 스킨층(115)은 운전자의 생체 신호를 검출하는 생체신호 검출부(115a)와 센서 패드(112)와 연동되어 운전자에게 정보를 전달하는 조명부(115b)가 일체화된 전자섬유일 수 있다. 여기서, 제2 영역(102)은 스티어링 휠(100)의 내주면일 수 있다.
그립부(110)의 구조에 대해서 상세히 설명하면, 림베이스(111)는 원주를 따라 림베이스(111)의 단면의 일부가 절개된 오목한 수용부(116)가 형성될 수 있다. 수용부(116)는 제2 영역(102)을 따라 형성될 수 있다. 수용부(116)에는 림베이스(111)에 지지되며 수용부(116)를 덮는 지지부(114)가 설치될 수 있고, 지지부(114)의 상면에는 생체신호 검출부(115a)와 조명부(115b)가 일체화된 전자섬유 스킨층(115)이 마련될 수 있다. 수용부(116)를 제외한 볼록한 림베이스(111)는 제1 영역(101)을 따라 형성될 수 있으며, 림베이스(111)의 외면에는 센서 패드(112)가 마련되고 가죽 등을 이용한 마감층(113)으로 덮어질 수 있다. 마감층(113)과 전자섬유 스킨층(115)층은 동일 면을 이루도록 각각 서로가 매끄럽게 연결될 수 있다.
전자섬유 스킨층(115)은 일반 섬유, 전도사 및 광섬유를 이용하여 제직되는 전자섬유일 수 있다. 여기서, 상기 전도사를 이용하여 생체신호 검출부(115a) 기능을 수행하고, 상기 광섬유가 발광체로부터 빛을 전달하여 발광함으로써 조명부(115b) 기능을 수행할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 광섬유는 플라스틱 광섬유(POF; Plastic Optical Fiber) 또는 폴리머 광섬유(POF; Polymer Optical Fiber)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
센서 패드(112)는 운전자의 스티어링 휠의 파지 여부와 관련된 파지 신호를 검출할 수 있다. 일례로, 센서 패드(112)는 파지 신호로서, 핸즈 온(Hands on) 또는 핸즈 오프(Hands off) 신호를 검출하기 위해 마련된 것으로서, 일례로, 정전용량식 센서가 마련될 수 있다. 다만, 센서 방식은 정전용량식만 이용하는 것은 아니며, 운전자의 핸즈 온 또는 핸즈 오프 신호를 검출할 수 있는 방식이면 가능하다. 본 실시예에서, 스티어링 휠(100)의 센서 패드(112)의 정전 용량은 운전자가 그립부(110) 파지 여부에 따라 달라지며, 제어부(140)는 변화한 센서 패드(112)의 정전용량을 이용하여 운전자의 그립부(110) 파지 여부를 판단할 수 있다.
제어부(140)는 운전자의 그립부(110) 파지 여부를 판단할 때, 노이즈 값을 처리하고 운전자의 파지 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 운전자는 그립부(110) 파지 시, 맨손으로 파지할 수도 있거나 장갑 등을 낀 채로 파지할 수도 있다. 뿐만 아니라, 운전자의 상태에 따라 그립부(110)를 파지하는 손의 체온과 땀으로 인한 손의 습도 등은 그때그때 달라질 수 있다. 이러한 운전자의 손의 상태에 따라 센서 패드(120)가 검출하는 정전용량은 일정하지 않고 변화하므로, 제어부(140)는 해당 상황에 따라 노이즈 처리 기준을 달리하며 운전자의 그립부(110) 파지 여부를 판단할 수 있다. 제어부(140)는 허브(120)에 위치할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 실시예에 따라 그 위치는 달라질 수 있다.
생체신호 검출부(115a)는 운전자의 손이 전자섬유 스킨층(115)에 접촉할 때, 심전도(ECG; ElectroCardioGram), 피부 전도도(GSR; Galvanic Skin Response), 생체 전기 임피던스(BIA, Bioelectrical Impedance Analysis) 및 광전용적맥파(PPG; PhotoPlethysmoGraphy) 중 하나 이상을 검출할 수 있다.
제어부(140)는 생체신호 검출부(115a)가 검출한 운전자의 생체 신호를 운전자가 모니터링할 수 있도록 저장장치에 저장하거나 미리 설정된 알고리즘에 따라 처리할 수 있다. 예컨대, 제어부(140)는 운전자의 생체 신호가 정상 범위를 벗어나면 운전자가 식별할 수 있는 경고 신호를 발생시키거나 미리 지정된 연락처의 단말기로 경고 신호를 전송할 수 있다. 또는, 피부 전도도 수치를 이용하여 운전자의 긴장 또는 스트레스 여부도 측정할 수 있거나 심전도 수치를 이용하여 개인 인증을 수행할 수도 있다.
또한, 제어부(140)는 운전자의 스티어링 휠의 파지 판단의 정확성을 향상하기 위해, 센서 패드(112)의 파지 신호와 함께 생체신호 검출부(115a)가 검출한 운전자의 생체 신호를 보조적인 파지 신호(핸즈 온 신호 또는 핸즈 오프 신호)로 이용할 수 있다. 일례로, 운전자가 스티어링 휠을 파지한 상태이지만, 운전자의 손과 그립부(110)가 접촉하고 있는 면적 중 센서 패드(112)가 마련된 제2 영역(102)에서의 접촉 면적이 좁을 경우, 제어부(140)는 센서 패드(112)가 검출하는 파지 신호가 미약하여 운전자가 스티어링 휠을 파지하고 있지 않다고 판단할 수 있다. 이때, 제1 영역(101)을 접촉하고 있는 운전자의 손을 통해 생체신호 검출부(115a)가 운전자의 생체 신호를 검출한다면 제어부(140)는 센서 패드(112)가 검출하는 파지 신호가 파지 여부 판단 기준에 못 미치더라도 운전자가 스티어링 휠을 파지하고 있는 상태로 판단할 수 있다.
조명부(115b)는 센서 패드(112)와 연동하여 차량의 주행제어권 이양에 대한 정보를 실시간으로 운전자에게 제공하기 위해 마련된 것이다. 예컨대, 조명부(115b)는, 차량이 자율 주행 중일 때는 미리 지정된 제1 색상 또는 제1 패턴으로 발광하다가 운전자가 차량의 주행제어권을 회수할 상황에서는 미리 지정된 제2 색상 또는 제2 패턴으로 발광할 수 있다. 운전자가 스티어링 휠(100)을 파지하여 차량으로부터 주행제어권을 안정적으로 회수하면, 조명부(115b)는 미리 지정된 제3 색상 또는 제3 패턴으로 발광할 수 있다. 그러나 운전자가 스티어링 휠(100)을 파지해야할 때(차량이 운전자에게 주행제어권을 이양해야 할 상황이며, 조명부(115b)가 상기 제2 색상으로 발광할 때), 센서 패드(112)가 상기 핸즈 오프 신호를 검출하여 제어부(140)가 운전자가 스티어링 휠(100)을 파지하고 있지 않다고 판단되면, 조명부(115b)는 운전자에게 경고 신호를 주기 위해 상기 제2 색상으로 빠르게 점멸을 하거나 높은 경고성을 지니는 다른 색상으로 발광을 할 수 있다. 이 같은 예시는 하나의 실시예이며, 조명부(115b)의 발광 및 패턴 발동 조건 등은 실시예에 따라 달라질 수 있다.
또한, 조명부(115b)는 생체신호 검출부(115a)와 연동하여 운전자의 건강과 관련된 경고 신호가 필요할 때, 미리 설정된 패턴으로 발광하여 운전자에게 주의를 줄 수 있다.
또한, 조명부(115b)는 운전자에게 자율 주행에 대한 정보뿐 아니라 운전자가 차량에 탑승할 때, 운전자가 차량의 시동을 걸 때, 운전자가 차량에서 하차할 때 등 다양한 상황에서 운전자에게 감성적인 조명 효과를 제공할 수 있도록 다양한 색상과 패턴으로 발광할 수도 있다.
스포크(130)는 허브(120)와 그립부(110)를 연결하는 부위로서, 차량의 엔터테인먼트 기능을 사용할 수 있는 조작 관련 스위치 등이 마련될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광섬유를 직조방식으로 제직한 전자섬유 스킨층을 적용한 스티어링 휠을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자섬유 스킨층(115)은 일반 섬유, 전도사 및 광섬유가 서로 직조되며 하나의 전자섬유로 제직될 수 있다. 전자섬유 스킨층(115)은, 광섬유가 일반 섬유 및 전도사와 서로 직조되므로, 광섬유와 연결된 광원이 빛을 생성하면, 광섬유가 상기 빛을 전달함으로써 표면의 전영역에서 발광할 수 있다. 광섬유가 직조방식으로 제직된 전자섬유 스킨층(115)은 전자섬유 스킨층(115)의 영역을 면조명으로써 사용할 수 있으므로 폭넓고 은은하게 퍼지는 조명효과를 가질 수 있어 차량 내에 감성적인 분위기를 연출할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광섬유 및 전도사를 자카드 방식으로 제직한 전자섬유 스킨층을 적용한 스티어링 휠을 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링 휠의 스포크 부분의 아마추어 코어와 그립부 부분의 확대도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자섬유 스킨층(115)은 일반 섬유에 광섬유와 전도사를 자카드 방식으로 제직될 수 있다. 광섬유 및 전도사가 자카드 방식으로 전자섬유 스킨층(115)의 일부 영역에 포함되므로, 그립부(110)의 특정 영역에 원하는 패턴으로 형성하거나 상기 패턴에 따른 독립적인 기능 구현이 가능하다. 예컨대, 제직되는 자카드 패턴에 따라 서로 다른 생체신호를 인식하거나 또는 상기 패턴에 따른 라이팅을 할 수 있다. 물론, 제직되는 자카드 패턴은 실시예에 따라 다양할 수 있다.
도 7을 참조하면, 전자섬유 스킨층(115)은 전류가 흐르는 전도사가 포함되어 있으므로 금속인 아마추어 코어(131)와 단락이 발생할 가능성이 있다. 특히, 전자섬유 스킨층(115)과 아마추어 코어(131)가 접촉하는 접촉부(117)에서 단락이 발생할 가능성이 크다. 본 실시예의 광섬유 및 전도사가 자카드 방식으로 제직된 전자섬유 스킨층(115)은 일부 영역에 전도사 및 광섬유를 제직하여 아마추어 코어(131)와의 단락을 회피하도록 할 수 있다.
도 8(a)은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링 휠의 조명부를 나타낸 도면이고, 도 8(b)은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스티어링 휠의 생체신호 검출부를 나타낸 도면이다.
도 8(a) 및 도 8(b)을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자섬유 스킨층(115)은 스티어링 휠(100)에서 그립부(110)의 내주면에 위치할 수 있다.
도 8(a)에 도시된 것과 같이, 전자섬유 스킨층(115)은 조명부(115b)로서, 그립부(110)의 내주면에 위치함으로써 히든라이팅 기능을 수행할 수 있다. 조명부(115b)는 차량의 감성테라피와 연동되어, 다양한 상황에서의 차량의 다채로운 분위기를 연출할 수 있다.
도 8(b)에 도시된 것과 같이, 전자섬유 스킨층(115)은 생체신호 검출부(115a)로서, 생체신호 검출부(115a)는 운전자 왼손의 생체신호를 검출하는 좌측 센싱 영역(115a-1)과 운전자의 오른손 생체 신호를 검출하는 우측 센싱 영역(115a-2)으로 구분될 수 있다. 생체신호 검출부(115a)은 좌측 센싱 영역(115a-1)과 우측 센싱 영역(115a-2)을 이용해 운전자의 왼손과 오른손으로부터 생체 신호를 검출함으로써, 보다 정확하고 다양한 운전자의 생체 신호를 획득할 수 있다.
차량은 생체신호 검출부(115a)가 획득한 운전자의 생체 신호를 이용하여 헬스케어 기능과 연동함으로써, 운전자가 자신의 건강을 모니터링할 수 있도록 정보를 제공할 수 있으며, 운전 중 심정지와 같은 위급 상황 발생 시 구급 신호를 송신하는 등 운전자의 안전에 기여할 수 있다.
도 9(a)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 패드의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 9(b)는 도 9(a)의 센서 패드를 스티어링 휠의 그립부에 부착한 모습을 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 센서 패드(112)는 신장성을 가지는 기재부(112a)에 전도성 페이스트 또는 금속이 증착된 센싱 영역(112f, 112r)이 마련될 수 있다. 센싱 영역(112f, 112r)은 제1 센싱 영역(112f)과 제2 센싱 영역(112r)으로 구분될 수 있다. 제1 센싱 영역(112f)과 제2 센싱 영역(112r)은 센서 패드(112)의 길이방향으로 형성된 만곡 라인(112g)으로 서로 구획될 수 있다. 만곡 라인(112g)은 센서 패드(112)가 림베이스(111)에 부착될 때, 센서 패드(112)의 제1 센싱 영역(112f)과 제2 센싱 영역(112r)을 구분하기 위해 형성된 것이다. 센서 패드(112)가 림베이스(111)에 부착되면, 제1 센싱 영역(112f)은 운전자를 향하는 스티어링 휠(100)의 내측에 위치할 수 있고, 제2 센싱 영역(112r)은 스티어링 휠(100)의 외측에 위치할 수 있다.
본 실시예에서, 제어부(140)는, 제1 센싱 영역(112f)과 제2 센싱 영역(112r)에서 동시에 핸즈 온 신호가 검출되면 운전자가 스티어링 휠(100)을 그랩(grab) 파지, 즉, 운전자가 스티어링 휠(100)을 움켜진 것이라고 판단하고, 제1 센싱 영역(112f)과 제2 센싱 영역(112r) 중 어느 한 영역에서만 핸즈 온 신호가 검출되면 운전자가 스티어링 휠(100)을 파지한 것이 아닌 가볍게 터치하고 있는 상태로 판단할 수 있다. 또한, 운전자가 스티어링 휠(100)을 손가락 등으로 가볍게 터치하거나 손바닥 전면으로 하는 대면적 터치 여부를 판단할 수 있다.
본 실시예는 자율 주행 중인 차량이 운전자에게 차량 제어권을 양도하기 위한 조건으로 활용될 수 있다. 예컨대, 제어부(140)가 제1 센싱 영역(112f)과 제2 센싱 영역(112r)에서 동시에 핸즈 온 신호가 검출되면 운전자가 스티어링 휠(100)을 파지한 것으로 판단하여 차량이 운전자에게로 주행 제어권이 양도될 수 있다. 그러나 제1 센싱 영역(112f) 또는 제2 센싱 영역(112r) 어느 하나의 센싱 영역에서만 핸즈 온 신호가 검출되면, 차량은 운전자가 스티어링 휠(100)을 파지한 것이 아닌 가볍게 터치만 하고 있는 상태로 판단하여 운전자에게 주행 제어권을 양도하지 않을 수 있다. 물론, 제1 센싱 영역(112f) 및 제2 센싱 영역(112r) 모두 핸즈 온 신호가 검출되지 않는 경우도 운전자에게 차량 제어권 양도되는 것이 제한될 수 있다.
한편, 일 실시예에서, 도 8(b)의 생체신호 검출부(115a)는 제1 센싱 영역(112f) 및 제2 센싱 영역(112r) 중 어느 하나를 대체할 수 있다. 예컨대, 제어부(140)는 제1 센싱 영역(112f)에서만 핸즈 온 신호가 검출되지만, 생체신호 검출부(115a)에도 운전자의 생체 신호가 검출된다면 운전자가 스티어링 휠을 그랩(grab) 파지하고 있는 상태로 판단할 수 있다. 또한, 제2 센싱 영역(112r)에서만 핸즈 온 신호가 검출되지만, 생체신호 검출부(115a)에도 운전자의 생체 신호가 검출된다면 운전자가 스티어링 휠을 그랩(grab) 파지하고 있는 상태로 판단할 수 있다. 제어부(140)는 생체신호 검출부(115a)가 검출하는 생체 신호를 운전자 파지 여부를 판단하는 보조적인 신호로 이용함으로써 운전자가 스티어링 휠을 파지하는 다양한 상황에서도 보다 정확한 파지 여부를 판단할 수 있다.
본 실시예는 운전자의 스티어링 휠(100)의 정확한 파지 여부를 감지할 수 있으므로 더 안전하고 정확한 주행 제어권의 양도 여부를 판단할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스티어링 휠의 좌측 그립부와 그 내부 구조를 나타낸 도면이며, 도 11은 도 10의 그립부 내부 단면을 확대하여 나타낸 도면이다. 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자수 방식으로 제직된 조명부가 적용된 스티어링 휠의 좌측 그립부를 나타낸 도면이다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 스티어링 휠은 생체신호 검출부(215)와 조명부(216)가 서로 분리되어 제직될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 그립부(210)는 코어(211a) 및 베이스층(211b)을 포함하는 림베이스(211), 센서 패드(212), 마감층(213), 지지부(214), 생체신호 검출부(215), 조명부(216)를 포함할 수 있다.
제2 실시예도 제1 실시예와 동일하게 수용부(217)를 가지는 림베이스(211)가 형성되고, 수용부(217)에는 지지부(214)가 설치될 수 있다. 제2 실시예와 제1 실시예가 다른 점은 도 9에 도시된 신장성을 가지는 기재부(112a)가 림베이스(211)와 지지부(214)가 이루는 외면을 모두 감싸되, 림베이스(211)의 외면 영역에는 도 9에 도시된 운전자의 파지를 감지하는 센싱 영역(112r, 112g)이 형성될 수 있고, 지지부(214)의 외면 영역에는 생체신호를 검출하는 센싱 영역(215)이 형성될 수 있다. 즉, 센서 패드(212)와 생체신호 검출부(215)는 동일한 기재부(112a)를 가지되, 각각의 센싱 영역이 분리되어 센서 패드(212)는 그립부(210)의 외주면인 제1 영역(201)에 형성될 수 있고, 생체신호 검출부(215)는 그립부(210)의 내주면인 제2 영역(202)에 형성될 수 있다. 센서 패드(212) 및 생체신호 검출부(215)는 기재부(112a)에 전도성 물질이 인쇄 또는 증착되거나, 전도사를 이용하여 제직되는 방식으로 형성될 수 있다.
본 실시예에서, 조명부(216)는 가죽과 같은 마감층(213)이 제1 영역(201)뿐 아니라 제2 영역(202)까지 감싸되, 제2 영역(202)의 마감층(213)에서 광섬유가 자수 방식으로 제직되어, 도 12에 도시된 것과 같이, 디자인 문양(203)을 이루며 형성될 수 있다. 또는, 제2 영역(202)에서는 일반 섬유와 광섬유가 직조 또는 자카드 방식으로 제직되어 별도의 조명부(216)를 형성되고, 별도의 조명부(216)는 제1 영역(201)의 마감층(213)과 매끄럽게 연결됨으로써 그립부(210)를 마감할 수 있다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 스티어링 휠의 내부 단면을 나타낸 도면이고, 도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자섬유 스킨층의 단면을 나타낸 도면이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 스티어링 휠의 그립부(310)의 구조는 제1 실시예와 동일할 수 있다. 제3 실시예가 제1 실시예와 다른 구성은 코어(311a)와 베이스층(311b)으로 형성된 림베이스(311)의 오목한 수용부(316)와 지지부(314)로 형성되는 내부 공간에 광원(320)이 마련되는 것이다. 여기서, 광원(320)은 빛을 발생시키는 것으로서, 예컨대 LED 모듈일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에서, 광원(320)은 전자섬유 스킨층(315)에 같이 제직되는 조명부(315b), 즉, 광섬유(315b)와 연결되어 있지 않고 서로 독립적으로 위치할 수 있다. 여기서, 광섬유(315b)는 내부에서 빛을 반사시켜 빛을 전달하기 보단, 외부의 빛을 내부에서 그대로 투과할 수 있는 구성으로서, 투명한 섬유이면 가능하다. 또한, 본 실시예에서, 지지부(314)는 빛을 투과할 수 있는 투명한 플라스틱으로 형성될 수 있지만, 플라스틱 재질로 한정되는 것은 아니며 빛을 투과하는 재질이면 가능하다.
본 실시예에서, 조명부(315b)는 광원(320)이 빛(301)을 방출하면, 빛(301)이 투명한 지지부(314)와 조명부(315b)를 투과함으로써 빛을 발광할 수 있다.
본 실시예는 광원(320)을 그립부(310) 내부에 위치시킴으로써 광원(320)과 조명부(315b)의 연결 과정을 생략할 수 있으므로 ,제조 과정상에 효율이 향상될 수 있고 조명부(315b)가 발광하는 빛(301)의 세기를 다양하게 조절할 수 있다.
도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전자섬유 스킨층의 단면을 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전자섬유 스킨층(410)은 일반 섬유로 제직된 제1 층(411)과 투명 전도성 프린팅으로 형성되는 제2 층(412)으로 형성될 수 있다. 제1 층(411)은 일반 섬유에 광섬유(413)을 포함하여 제직한 것으로서, 광섬유(413)는 광원(420)과 연결될 수 있다. 광섬유(413)는 광원(420)이 방출하는 빛(421)을 전달하여 제1 층(411)에서 빛(421)을 다시 방출하고, 방출된 빛(421)은 투명한 제2 층(412)을 투과하여 스티어링 휠의 그립부 외부로 나갈 수 있다.
본 발명의 스티어링 휠은 차량의 헬스케어 기능과 연동되도록 운전자의 손을 통해 운전자의 생체신호를 검출할 수 있다.
또한, 본 발명의 스티어링 휠은 전자섬유층에 조명부가 일체형 원단으로 제직됨으로써 조명부가 암전될 때는 조명부가 숨겨진 것 같은 미려한 외관을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 스티어링 휠은 자율 주행 기능과 연동되어 자량 주행 제어 주도권 관련 경고 및 정보를 조명부를 이용해 지속해서 운전자에게 제공하므로 운전자의 오판 방지 및 긴급 상황에서 운전자의 선제적 대응이 가능하다.
또한, 본 발명의 스티어링 휠은 차량 내부의 상황 또는 차량 주행 모드에 따라 조명부의 색상 및 발광 패턴이 변화하므로 차량 내부의 분위기를 더욱 다채롭게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 스티어링 휠은 운전자의 승차 부터 하차까지 운전에 필요한 정보를 조명부를 이용해 실시간으로 제공함으로써 운전자의 편의가 더욱 향상될 수 있다.
본 명세서에 기재된 다양한 실시예들은 하드웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 소프트웨어 및/또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예들은 하나 이상의 주문형 반도체(ASIC)들, 디지털 신호 프로세서(DSP)들, 디지털 신호 프로세싱 디바이스(DSPD)들, 프로그램어블 논리 디바이스(PLD)들, 필드 프로그램어블 게이트 어레이(FPGA)들, 프로세서들, 컨트롤러들, 마이크로컨트롤러들, 마이크로프로세서들, 여기서 제시되는 기능들을 수행하도록 설계되는 다른 전자 유닛들 또는 이들의 조합 내에서 구현될 수 있다.
이러한 하드웨어 등은 본 명세서에 기술된 다양한 동작들 및 기능들을 지원하도록 동일한 디바이스 내에서 또는 개별 디바이스들 내에서 구현될 수 있다. 추가적으로, 본 발명에서 "~부"로 기재된 구성요소들, 유닛들, 모듈들, 컴포넌트들 등은 함께 또는 개별적이지만 상호 운용가능한 로직 디바이스들로서 개별적으로 구현될 수 있다. 모듈들, 유닛들 등에 대한 서로 다른 특징들의 묘사는 서로 다른 기능적 실시예들을 강조하기 위해 의도된 것이며, 이들이 개별 하드웨어 컴포넌트들에 의해 실현되어야만 함을 필수적으로 의미하지 않는다. 오히려, 하나 이상의 모듈들 또는 유닛들과 관련된 기능은 개별 하드웨어 컴포넌트들에 의해 수행되거나 또는 공통의 또는 개별의 하드웨어 컴포넌트들 내에 통합될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.
100: 스티어링 휠 110: 그립부
111: 림베이스 112: 센서 패드
113: 마감층 114: 지지부
115: 전자섬유 스킨층 115a: 생체신호 검출부
115b: 조명부 120: 허브
130: 스포크 140: 제어부
111: 림베이스 112: 센서 패드
113: 마감층 114: 지지부
115: 전자섬유 스킨층 115a: 생체신호 검출부
115b: 조명부 120: 허브
130: 스포크 140: 제어부
Claims (15)
- 스티어링 휠로서,
림 형상을 가지는 코어와 상기 코어의 적어도 일부를 감싸는 베이스층을 가지는 림베이스;
상기 림베이스의 둘레를 따라 마련되되, 상기 스티어링 휠의 외주면인 제1 영역에 마련되어 운전자의 파지와 관련된 파지 신호를 검출하는 센서 패드;
상기 림베이스의 둘레를 따라 마련되되, 상기 제1 영역과 다른 스티어링 휠의 내주면인 제2 영역에 마련되어 상기 운전자의 생체 신호를 검출하는 생체신호 검출부;
상기 센서 패드와 연동되어 상기 운전자에게 정보를 전달하는 조명부; 및
상기 센서 패드의 상기 파지 신호와 상기 생체신호 검출부가 검출하는 상기 운전자의 상기 생체 신호에 기초하여, 상기 스티어링 휠에 대한 상기 운전자의 파지 여부를 판단하는 제어부;를 포함하고,
상기 림베이스는 원주를 따라 상기 림베이스의 단면의 일부가 절개된 오목한 수용부를 포함하고,
상기 조명부 및 생체신호 검출부는 상기 수용부에 마련되며,
상기 림베이스는 상기 수용부에 설치되는 지지부를 포함하고, 상기 조명부와 상기 생체신호 검출부는, 각각 플라스틱 광섬유(POF; Plastic Optical Fiber)와 전도사를 이용한 일체형 전자섬유로 형성되어 상기 지지부 일면에 마련되는 것인 스티어링 휠.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 생체신호 검출부는, 상기 운전자의 왼손의 생체신호를 검출하는 좌측 센싱 영역과 상기 운전자의 오른손의 생체 신호를 검출하는 우측 센싱 영역으로 구분되는 것인 스티어링 휠.
- 제7항에 있어서,
상기 좌측 센싱 영역은, 상기 운전자를 향하는 상기 스티어링 휠의 전면에서 좌측 내주면에 위치하고,
상기 우측 센싱 영역은, 상기 운전자를 향하는 상기 스티어링 휠의 전면에서 우측 내주면에 위치하는 것인 스티어링 휠.
- 제1항에 있어서,
상기 생체신호 검출부는, 심전도(ECG; ElectroCardioGram), 피부 전도도(GSR; Galvanic Skin Response), 생체 전기 임피던스(BIA, Bioelectrical Impedance Analysis) 및 광전용적맥파(PPG; PhotoPlethysmoGraphy) 중 하나 이상을 검출하는 것인 스티어링 휠.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 조명부는, 상기 생체신호 검출부가 상기 운전자의 생체신호를 검출하면, 미리 정해진 색상 또는 패턴의 빛을 전달하는 것인 스티어링 휠.
- 제1항에 있어서,
상기 조명부는, 차량의 주행 제어 주도권에 대한 정보를 상기 운전자에게 전달하는 것인 스티어링 휠.
- 제1항에 있어서,
상기 센서 패드는, 상기 운전자의 핸즈 오프(Hands Off) 및 핸즈 온(Hands On) 신호를 검출하는 것인 스티어링 휠.
- 제13항에 있어서,
상기 센서 패드는,
상기 림베이스의 둘레를 따라 내측 센싱 영역과 외측 센싱 영역으로 센싱 영역이 구분되고,
상기 내측 센싱 영역과 상기 외측 센싱 영역에서 동시에 상기 핸즈 온 신호가 검출되면 상기 운전자가 상기 스티어링 휠을 그랩(grab) 파지한 것으로 판단되며, 상기 내측 센싱 영역과 상기 외측 센싱 영역 중 어느 한 영역에서만 상기 핸즈 온 신호가 검출되면 상기 운전자가 상기 스티어링 휠을 터치한 것으로 판단되는 것인 스티어링 휠.
- 삭제
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| KR1020210170825A KR102632528B1 (ko) | 2021-12-02 | 2021-12-02 | 스티어링 휠 |
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| KR1020210170825A KR102632528B1 (ko) | 2021-12-02 | 2021-12-02 | 스티어링 휠 |
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| KR20230083363A KR20230083363A (ko) | 2023-06-12 |
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ID=86770161
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009207809A (ja) | 2008-03-06 | 2009-09-17 | Denso Corp | 生体信号検出装置 |
| JP2012157603A (ja) | 2011-02-02 | 2012-08-23 | Nissan Motor Co Ltd | 生体情報検出式ハンドル |
| JP2018155717A (ja) | 2017-03-21 | 2018-10-04 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | グリップセンサ、ステアリングホイールおよび車両 |
| JP2019031286A (ja) * | 2012-10-23 | 2019-02-28 | ティーケー ホールディングス インク．Ｔｋ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ Ｉｎｃ． | ステアリングホイールライトバー |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160012449A (ko) * | 2014-07-24 | 2016-02-03 | 쌍용자동차 주식회사 | 차량용 헬스케어 장치 |
| KR20190062118A (ko) * | 2017-11-28 | 2019-06-05 | 주식회사 임프레시보코리아 | 차량의 스티어링 휠의 파지 상태를 인식하는 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체 |
| KR102019568B1 (ko) * | 2017-12-19 | 2019-11-04 | 현대자동차주식회사 | 자율주행차량의 스티어링 휠 파지 감지 시스템 및 방법 |
| KR102511328B1 (ko) * | 2020-04-28 | 2023-03-17 | 주식회사 코모스 | 운전자 파지감지 스티어링 휠 |
-
2021
- 2021-12-02 KR KR1020210170825A patent/KR102632528B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009207809A (ja) | 2008-03-06 | 2009-09-17 | Denso Corp | 生体信号検出装置 |
| JP2012157603A (ja) | 2011-02-02 | 2012-08-23 | Nissan Motor Co Ltd | 生体情報検出式ハンドル |
| JP2019031286A (ja) * | 2012-10-23 | 2019-02-28 | ティーケー ホールディングス インク．Ｔｋ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ Ｉｎｃ． | ステアリングホイールライトバー |
| JP2018155717A (ja) | 2017-03-21 | 2018-10-04 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | グリップセンサ、ステアリングホイールおよび車両 |
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