KR20210120069A - 차량 스티어링 휠을 위한 검출 장치 - Google Patents

차량 스티어링 휠을 위한 검출 장치 Download PDF

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피에르 사보린
나탈리 포텔-샤렛트
로렌 그로루
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아우토리브 디벨롭먼트 아베
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Abstract

차량의 스티어링 휠을 위한 검출 장치로서, 상기 장치는 스티어링 휠과 사람의 접촉 또는 근접을 검출하도록 구성되고, 단지 3개인 센서들을 포함하며, 이들 중: - 제1 센서(21)는 스티어링 휠의 제1 면의 좌측 반부 상에 배열되도록 의도되고, - 제2 센서(22)는 스티어링 휠의 상기 제1 면의 우측 반부 상에 배열되도록 의도되며, - 제3 센서(23)는 스티어링 휠의 상기 제1 면의 반대편에 있는 제2 면 상에 배열되도록 의도되고, 상기 제1 면은 스티어링 휠의 후면이다.

Description

차량 스티어링 휠을 위한 검출 장치
본 발명은, 대체적으로, 안전장치 탑재 차량(safety on board vehicle)의 분야에 관한 것으로, 특히, 예를 들어 자동차와 같은 차량 스티어링 휠에 근접하거나 그와 접촉하는 사람의 존재의 검출에 관한 것이다. 이를 위해, 본 발명은 여러 대상, 특히 차량 스티어링 휠을 위한 검출 장치, 그러한 장치를 포함하는 스티어링 휠, 및 그러한 스티어링 휠을 구비한 차량에 관한 것이다. 이들 대상 각각은 상이한 태양을 가질 수 있다.
안전, 특히 능동 안전과 관련하여, 차량 밖에서 이동하는 사람뿐만 아니라 차량에 탑승한 사람 모두를 보호하기 위해 임의의 잠재적인 위험을 예상할 수 있게 하도록 많은 노력이 이루어지고 있다. 외부 환경을 더 잘 제어하기 위해 그리고 잠재적 또는 실제 위험이 발생할 때 운전자에게 경고하고 심지어 차량의 동적 거동을 수정하기 위해 점점 더 많은 센서가 차량에 구비되고 있다.
이러한 분야에서, 운전자가 스티어링 휠을 놓고 주행 방향으로부터 그의 주의를 돌릴 수 있을 정도로 운전자의 주의가 완화될 수 있는 차량의 자율 및 반자율 주행으로 발전하는 추세이다. 그러나, 자동화 시스템에 의해 관리될 수 없는 몇 가지 중요한 상황이 여전히 존재한다. 결과적으로, 이들 경우에, 운전자는, 그의 차량을 다시 제어하고 다시 그의 스티어링 휠을 잡을 필요가 있다. 자율 주행 시스템이 운전자가 그의 스티어링 휠을 잡음으로써 다시 그의 차량을 운전하고 있다는 것을 검출할 수 있도록 하기 위해, 차량의 스티어링 휠 내에 센서 시스템을 배열하는 것이 알려져 있다.
그러나, 차량의 스티어링 휠 내에 운전자 감지 수신기(driver sensory receptor) 또는 근접 센서를 배열하는 것은, 여전히, 자율 주행 시스템에 관련된 결함을 해결하는 것으로 판명되지 않았다. 실제로, 임의의 상황에서, 스티어링 휠에 대한 운전자의 접촉 또는 근접의 검출은 여전히 유리한데, 그 이유는 그가 차량의 주행에서의 자동화의 레벨과 상관없이 안전을 개선할 수 있게 하기 때문이다. 결과적으로, 비자동 주행의 존재 하에서도, 차량 스티어링 휠에 그러한 검출 시스템을 구비하게 하는 것에 관심이 있다.
문헌 US 20040267422는 여러 센서가 스티어링 휠의 원주를 따라 그리고 그의 반경방향 섹션 주위에 서로 분리되어 배열되는, 차량의 스티어링 휠을 위한 안전 시스템을 소개한다. 특히, 이러한 문헌은 전면 상에 3개의 센서가 제공된 스티어링 휠을 개시한다. 따라서, 운전자가 스티어링 휠을 한 손으로 파지하고 있는지 또는 양손으로 파지하고 있는지를 추론하기 위해 어느 섹터(들)에서 운전자가 스티어링 휠을 파지하고 있는지를 검출하는 것이 가능해진다.
문헌 WO2018/079096은 차량 스티어링 휠을 위한 다른 안전 시스템을 개시한다. 이러한 시스템은 스티어링 휠의 하부 주변부 부분에서 스티어링 휠의 최외부 부분 상에 위치된 에지 상에 불활성 영역을 남기도록 배열되는 센서를 구비한다. 이러한 방식으로, 스티어링 휠의 하부 주변부 부분만이 불활성 상태로 유지된다. 실제로, 스티어링 휠의 내부 에지는 스티어링 휠의 회전축을 중심으로 스티어링 휠의 전체 원주에 걸쳐 터치에 민감한 상태로 유지된다. 이러한 불활성 영역은 제어 시스템이 운전자의 다리 또는 무릎과 같은 운전자의 하지(lower limb)에 의한 스티어링 휠의 파지가 스티어링 휠의 적절한 파지라고 결정하는 것을 방지한다.
문헌 US 2015369633은 운전자의 손들 중 한 손이 스티어링 휠을 터치하고 있는지 여부를 검출할 수 있도록 스티어링 휠 상에 정전 용량 센서를 배열하는 것을 설명한다. 이를 위해, 스티어링 휠에는 그의 좌측 부분 상에 하나의 센서가 그리고 그의 우측 부분 상에 다른 센서가 제공된다. 이들 2개의 센서는 스티어링 휠의 하부 부분에 위치된 후자에 어떠한 센서도 전혀 없는 방식으로 배열된다. 이러한 배열은, 또한, 운전자가 그의 하지로 스티어링 휠의 하부 부분을 터치할 상황을 고려할 수 있게 한다. 게다가, 스티어링 휠 상에 배열된 센서는 스티어링 휠의 전체 반경방향 섹션을 커버한다.
종래 기술로부터 알려진 해결책은 스티어링 휠 상에서의 운전자의 손의 검출에 관하여 개선될 수 있다. 게다가, 그들은 스티어링 휠에 대한 그립(grip)의 접촉을 만족스럽게 구별할 수 있게 하는데, 이는 스티어링 휠이 운전자에 의해 파지되는 방식에 응답하여 결정의 불확실성을 초래할 수 있다. 마지막으로, 일부 해결책은, 스티어링 휠 내에 수용될 센서의 수로 인해, 스티어링 휠 상에서의 센서들의 배열뿐만 아니라 그들의 배선의 관점에서 수행하기에 비교적 복잡하다. 그러한 해결책은 차량의 원가 및 판매에 영향을 미치는 상당한 생산 비용을 초래하였다.
결과적으로, 전술한 단점을 적어도 부분적으로 해결할 수 있게 하는 더 적절하고 효과적인 해결책을 찾는 데 이점이 있다.
이를 위해, 본 발명은, 제1 태양에서, 차량의 스티어링 휠을 위한 검출 장치로서, 스티어링 휠과 사람의 접촉 또는 근접을 검출하도록 구성되고, 개수가 단지 3개인 센서들을 포함하며, 이들 중:
- 제1 센서는 스티어링 휠의 제1 면의 좌측 반부 상에 배열되도록 의도되고,
- 제2 센서는 스티어링 휠의 상기 제1 면의 우측 반부 상에 배열되도록 의도되며,
- 제3 센서는 스티어링 휠의 상기 제1 면의 반대편에 있는 제2 면 상에 배열되도록 의도되고,
상기 제1 면은 스티어링 휠의 후면인, 검출 장치에 관한 것이다.
전형적으로, 각각의 센서 자체는, 특히 운전자의 의복 착용 여부에 관계없이 상기 운전자의 신체 부위를 통해, 운전자와 같은 사람의 접촉에 특히 민감한 민감성(또는 민감화) 영역을 결정한다. 센서가 결정하는 이러한 영역은, 또한, 상기 센서에 근접한, 따라서 스티어링 휠에 근접한 사람의 존재에 민감할 수 있다. 바람직하게는, 본 발명에 사용되는 센서는 용량성 유형의 것이고, 특히 운전자가 스티어링 휠에 접근하거나 그를 터치할 때 발생하는 커패시턴스의 변화를 검출하기 위해 스티어링 휠의 림(rim)의 외부 표면 아래에 이식될 수 있다. 본 출원에 따르면, 스티어링 휠의 후면은, 운전 자세에서 운전자를 향하거나 그를 향해 배향되는 전면과는 대조적으로, 대시보드(dashboard) 또는 앞유리(windscreen)를 향하거나 그로 향하는 면이다. 다시 본 발명에 따르면, 스티어링 휠의 좌측 반부는 스티어링 휠이 차량으로 하여금 직선으로 이동하도록 허용하는 중립 위치에 있을 때 운전 자세에서 운전자의 우측에 위치되는 부분이다.
본 발명의 제1 대상의 제1 태양은, 스티어링 휠의 전면 상에 제3 센서인 단일 센서를 위치시킴으로써, 운전자가 스티어링 휠의 좌측 부분 및 우측 부분을 한 손으로 파지하고 있는지 또는 양손으로 파지하고 있는지를 더 신뢰성 있게 검출할 수 있게 한다. 실제로, 일반적으로, 운전자는 스티어링 휠을 완전히 그리핑(gripping)하지 않고서 그의 손을 스티어링 휠의 전면과 접촉하는 상태로 놓을 많은 기회를 갖지만, 그의 손이 후면과 접촉할 때, 스티어링 휠이 확고하게, 즉 손이 스티어링 휠의 전면 및 후면과 동시에 접촉하는 상태로 파지될 가능성이 더 많다.
설명되는 바와 같은 검출 장치는 대부분의 운전자, 즉 적어도 모집단의 5번째 백분위수 내지 95번째 백분위수의 운전자에 대해 기능하여야 한다는 것이 명백하다. 따라서, 검출 시스템에는, 대체적으로, 5번째 백분위수에 대응하는 트리거링 임계치(triggering threshold)가 구성된다. 게다가, 용량성 센서에 의해 측정되는 값은 존재하는 표면에 비례한다. 따라서, 95번째 백분위수가 왼손의 손바닥을 스티어링 휠의 전면 상에 놓고 스티어링 휠의 우측 부분을 손 전체로 파지하는 경우에, 장치는, 좌측 후방 센서가 어떠한 것도 검출하지 않을 것이기 때문에, 스티어링 휠이 양손에 의해 파지되지 않는다는 것을 검출할 수 있을 것이다. 센서들의 배열이 반대로, 즉 2개의 센서가 전면 상에 있고 단일 센서가 후면 상에 있는 상태로 역전되는 경우, 검출 시스템은 스티어링 휠이 양손으로 파지된다고 결론을 내릴 수 있는데, 그 이유는, 95번째 백분위수의 한 손의 측정이 5번째 백분위수의 양손의 측정과 적어도 동등할 것이기 때문에, 후방 센서가 그러한 결론을 위한 충분한 표면적을 검출할 것이기 때문이다.
일 실시예에서, 제1 센서는, 스티어링 휠의 회전축에 수직인 평면 내에 한정되고 회전축 상에 중심설정되는 각도 섹터의 적어도 90° 또는 림의 주연부의 적어도 45%를 커버하도록 의도된다. 바꾸어 말하면, 제1 센서는, 정면에서 볼 때, 림의 주연부의 적어도 1/4을 커버한다.
일 실시예에서, 제2 센서는, 스티어링 휠의 회전축에 수직인 평면 내에 한정되고 회전축 상에 중심설정되는 각도 섹터의 적어도 90° 또는 림의 주연부의 적어도 45%를 커버하도록 의도된다. 바꾸어 말하면, 제2 센서는, 정면에서 볼 때, 림의 주연부의 적어도 1/4을 커버한다.
일 실시예에서, 제3 센서는, 스티어링 휠의 회전축에 수직인 평면 내에 한정되고 회전축 상에 중심설정되는 각도 섹터의 적어도 300° 또는 림의 주연부의 적어도 90%를 커버하도록 의도된다. 바꾸어 말하면, 제3 센서는, 정면에서 볼 때, 림의 주연부의 적어도 3/4을 커버한다.
이러한 실시예에 따른 스티어링 휠은 3개의 검출 센서만을 포함한다는 것에 유의하여야 한다.
일 실시예에서, 검출 장치는 제1 센서 및 제2 센서 각각이 스티어링 휠의 반경방향 단면의 하나의 돌출 각 섹터(projecting angular sector)만을 커버하는 방식으로 추가로 구성될 수 있으며, 상기 돌출 각 섹터는, 바람직하게는, 180° 미만, 바람직하게는 120° 미만, 더욱 더 바람직하게는 90° 미만, 심지어 60°, 45° 또는 30° 미만의 치수 또는 협각(included angle)을 갖는다. 다시 바람직하게는, 이러한 장치의 제3 센서는 스티어링 휠의 상기 반경방향 단면의 평탄 각 섹터(flat angular sector) 또는 오목 각 섹터(reentrant angular sector)를 커버한다. 그러한 오목 각 섹터는, 전형적으로, 제1 센서 또는 제2 센서에 의해 커버되는 돌출 각 섹터의 치수 또는 협각에 따라 180° 내지 330°의 치수 또는 협각을 가질 수 있다. 따라서, 민감성 영역을 정확히 최소로 감소시킴으로써, 이는 스티어링 휠의 적절한 그립을 더 확실하게 검출할 수 있게 한다. 검출이 요구되는 손 위치에 확실히 관련된 영역에만 센서를 위치시키는 것은 검출의 신뢰성을 개선한다.
제2 태양에서, 차량의 스티어링 휠을 위한 검출 장치는 스티어링 휠과 사람의 접촉 또는 근접을 검출하도록 구성되고, 센서들을 포함하며, 이들 중:
- 적어도 제1 센서는 스티어링 휠의 전면인 제1 면 상에 배열되도록 의도되고,
- 적어도 제2 센서는 스티어링 휠의 후면인 제2 면 상에 배열되도록 그리고 상기 스티어링 휠의 반경방향 단면의 돌출 각 섹터만을 커버하도록 의도되며,
상기 센서는 스티어링 휠의 임의의 반경방향 단면이 2개 초과의 센서를 포함하지 않는 방식으로 배열되고, 상기 제2 센서는, 상기 반경방향 단면 상에서, 상기 제1 센서의 협각의 90% 이하인 협각을 커버한다.
일 실시예에 따르면, 제2 센서의 협각은 90° 미만일 수 있다.
유리하게는, 스티어링 휠의 임의의 반경방향 단면에 존재하는 센서의 개수를 제한하는 것은 스티어링 휠에서의 상기 센서의 배열을 단순화할 수 있게 하여, 상기 센서에 의해 획득된 정보를 전달하는 데 필요한 연결부의 개수를 감소시키고, 검출 장치의 제조 비용을 낮춘다.
다시 유리하게는, 소정 센서, 특히 스티어링 휠의 후면 상에 배열되도록 의도되는 센서에 의해 부여되는 민감성 영역을 감소시키는 것은 스티어링 휠의 정확한 그립을 더 확실하게 또는 신뢰성 있게 검출할 수 있게 한다. 따라서, 상기 민감성 영역이 얇아지거나 정확히 최소로 감소될수록, 스티어링 휠이 파지되거나 그리핑되는 방식이 더 잘 식별될 수 있을 것이다. 실제로, 스티어링 휠이 파지되는 방식과 상관없이, 특히 손가락이 스티어링 휠의 내부를 향하든 또는 외부를 향하든 상관없이, 손가락, 및 특히 손의 중간 지골 또는 손바닥에 의해 항상 커버되는 감소된 각도 영역이 있다.
대안으로서, 제2 센서는 제1 센서의 협각의 70%, 심지어 50% 이하의 협각을 가질 수 있다.
이러한 제2 태양의 바람직한 실시예에서, 제1 센서는 반경방향 단면의 돌출 각 섹터만을 추가로 커버한다. 다시 바람직하게는, 제1 센서 및/또는 제2 센서에 의해 커버되는 돌출 각 섹터는 120°, 바람직하게는 90° 미만, 바람직하게는 60° 미만, 바람직하게는 45° 미만, 더 바람직하게는 30° 미만의 치수 또는 협각을 갖는다.
제3 태양에서, 차량의 스티어링 휠을 위한 검출 장치는 스티어링 휠과 사람의 접촉 또는 근접을 검출하도록 구성되고, 개수가 단지 3개 또는 4개인 센서들을 포함하며, 이들 중:
- 제1 센서는 스티어링 휠의 전면 또는 후면인 제1 면의 좌측 반부 상에 배열되도록 의도되고,
- 제2 센서는 스티어링 휠의 상기 제1 면의 우측 반부 상에 배열되도록 의도되며,
- 적어도 제3 센서는 스티어링 휠의 상기 제1 면의 반대편에 있는 제2 면 상에 배열되도록 의도되고,
제1 센서 및 제2 센서는 상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 하나 상에서 상기 스티어링 휠의 하부 반부 내에 위치된 비활성 영역 외측에 배열되도록 구성된다.
유리하게는, 이러한 장치의 제3 태양에 제시된 구성은 운전자의 손 이외의 방식으로, 예를 들어 무릎에 의해 파지될 수 있는 스티어링 휠의 하부 부분을 탈민감화할 수 있게 할 뿐만 아니라, 운전자가 그의 손(들)으로 스티어링 휠을 파지하고 있는지를 결정하고 운전자가 어느 손(들)으로 스티어링 휠을 파지하고 있는지를 결정할 수 있게 한다.
하나의 특정 실시예에서, 비활성 영역은 120° 미만, 바람직하게는 10° 내지 45°, 더욱 더 바람직하게는 15° 내지 30°의 협각을 갖는, 스티어링 휠의 평면에 속하는 섹터 상에 추가로 위치된다.
바람직하게는, 비활성 영역은 스티어링 휠의 좌측 반부 및 우측 반부를 구획하는 축 상에 중심설정되는, 스티어링 휠의 평면에 속하는 섹터 상에 추가로 위치된다.
일 실시예에서, 비활성 영역은 스티어링 휠의 후면의 적어도 하나의 부분 상에 추가로 위치된다.
더 특정한 실시예에 따르면, 비활성 영역은 스티어링 휠의 전면과 후면의 계면에 의해 부분적으로 제한된다. 스티어링 휠의 전면과 후면의 계면은 이들 2개의 면들 사이의 경계부 또는 접합부이다. 이러한 대안은 검출을 최적화하는 것을 가능하게 하여 비활성 영역이 그의 정확히 최소로 제한된다. 실제로, 스티어링 휠의 후면이 무릎 또는 허벅지에 의해 접촉될 수 있지만, 그들 부위로 스티어링 휠의 전면에 접근하거나 그를 터치하는 것이 더 어렵다.
다른 실시예에서, 상기 검출 장치는 제1 센서 및 제2 센서 각각이 스티어링 휠의 반경방향 단면의 오목 각 섹터만을 커버하는 방식으로 추가로 구성될 수 있으며, 상기 오목 각 섹터는 180° 내지 240°의 치수 또는 협각을 갖고, 제3 센서는 스티어링 휠의 상기 반경방향 단면의 돌출 각 섹터만을 커버하며, 상기 돌출 각 섹터는 120° 미만의 치수 또는 협각을 갖는다.
제4 태양에서, 차량의 스티어링 휠을 위한 검출 장치는 스티어링 휠과 사람의 접촉 또는 근접을 검출하도록 구성되고, 적어도 5개의 센서들을 포함하며, 이들 중 하나의 센서만이 스티어링 휠의 후면 상에 배열되도록 의도된다.
유리하게는, 이러한 태양은, 스티어링 휠에 제한된 개수의 센서를 제공하면서, 스티어링 휠이 운전자에 의해 그리핑되는 방식을 더 정밀하게 특성화할 수 있게 하는 충분히 미세한 그리드(grid)를 얻을 수 있게 한다. 그 결과, 생산하기에 간단하면서도 경제적인 해결책이 추가로 얻어진다.
위에 제시된 태양 또는 실시예와 상관없이, 본 발명의 장치는 상이한 대안에 따라 나뉘어질 수 있다.
하나의 대안에서, 센서는 스티어링 휠의 반경방향 단면의 평탄 각 섹터를 커버하도록 구성될 수 있는데, 그 이유는 평탄 각 섹터가 180°와 동일한 치수 또는 협각을 갖기 때문이다.
다른 대안에서, 센서들은 함께 축대칭 배열, 특히 스티어링 휠의 좌측 반부 및 우측 반부를 구획하는 축대칭 배열을 가질 수 있다.
다른 대안에 따르면, 상기 센서들 중 적어도 하나는, 스티어링 휠의 반경방향 단면 상에서, 스티어링 휠 상에서의 상기 반경방향 단면의 위치에 따라 변화하는 위치 및/또는 협각을 갖는다. 이는 스티어링 휠이 파지되는 위치에 기초하여 운전자가 상기 스티어링 휠을 파지할 수 있는 상이한 방식, 특히 스티어링 휠을 손으로, 특히 손가락이 스티어링 휠의 저부에서 스티어링 휠의 내부를 향하거나 외부를 향하는 상태로 파지하는 방식을 더 잘 고려할 수 있게 한다.
다른 대안에 따르면, 각각의 센서는 적어도 하나의 상부 층(overlayer)에 의해 보호되며, 이러한 상부 층은 상기 층 전체에 걸쳐 동일한 특성의 재료로부터 형성된다. 바람직하게는, 상기 센서의 적어도 일부분은 그들의 상부 층의 재료에 의존하는 상이한 검출 임계치를 갖는다.
불가능하지 않는 한, 이들 대안은 임의의 방식으로 추가로 조합될 수 있다는 것에 유의하여야 한다.
본 발명의 제2 대상은, 특히, 이러한 장치에 대해 본 명세서에 제시된 태양들 및/또는 실시예들 중 임의의 것에 따른, 그리고 해당되는 경우, 상대적인 대안들 중 임의의 것에 따른 장치를 포함하는 스티어링 휠에 관한 것이다.
본 발명의 제3 대상은 제2 대상으로서 제시된 것과 같은 스티어링 휠을 포함하는 차량, 특히 자동차에 관한 것이다. 바꾸어 말하면, 이러한 차량, 바람직하게는 자동차는 스티어링 휠, 및 특히 본 발명의 제1 대상으로서 제시된 것과 같은 장치를 포함한다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은, 전체적으로 비제한적인 예로서 제공되고 첨부 도면에 의해 도시되는 본 발명의 상이한 태양 및 실시예를 제시하는 하기의 상세한 설명을 읽을 때 더 명백해질 것이다.
도 1은 스티어링 휠을 정면도로 개략적으로 나타낸다.
도 2는 도 1의 축 II-II를 따른 스티어링 휠의 부분 반경방향 단면을 개략적으로 나타낸다.
도 3a는 제1 실시예에 따른 본 발명의 검출 장치의, (위로부터의) 정면도 및 (아래로부터의)배면도로 나타낸 개략도이다.
도 3b는 검출 장치의 제2 실시예의, 도 3a의 개략도와 유사한 개략도이다.
도 3c는 검출 장치의 제3 실시예의, 도 3a의 개략도와 유사한 개략도이다.
도 3d는 검출 장치의 제4 실시예의, 도 3a의 개략도와 유사한 개략도이다.
도 3e는 검출 장치의 제5 실시예의, 도 3a의 개략도와 유사한 개략도이다.
도 3f는 검출 장치의 제6 실시예의, 도 3a의 개략도와 유사한 개략도이다.
도 3g는 검출 장치의 제7 실시예의, 도 3a의 개략도와 유사한 개략도이다.
도 3h는 검출 장치의 제8 실시예의, 도 3a의 개략도와 유사한 개략도이다.
도 4는 도 1의 스티어링 휠의 단순화된 도면이다.
도 1을 참조하면, 이는 차량, 특히 자동차의 스티어링 휠(10), 및 특히, 정상적인 상황에서 스티어링 휠의 전면을 향하여 위치되는 차량의 운전자에 대한 이러한 스티어링 휠의 후면을 나타낸다. 이러한 스티어링 휠은, 전형적으로, 이러한 차량을 위한 스티어링 휠이다. 이러한 스티어링 휠은 센서(20), 특히 스티어링 휠과 사람의 접촉 또는 근접을 검출하도록 구성되는 검출 센서를 수용하도록 의도되는 림(11)을 포함한다. 전형적으로, 이들 센서(20)는 스티어링 휠(10) 내에, 예를 들어 이러한 스티어링 휠의 림(11)의 외부 표면 아래에 또는 그 상에 이식되는 용량형 센서이다. 커패시턴스의 변화에 의해, 이들 센서는 전도체가 스티어링 휠을 터치하고 있는지 또는 그의 신체 표면의 일부가 스티어링 휠에 근접해 있는지를 검출할 수 있게 한다. 본 발명의 센서(20)는 용량성 센서로 결코 제한되지 않고, 예를 들어 압전 또는 열전 효과를 생성하는 열 센서, 압력 센서 또는 실리콘 센서와 같은 상이한 유형의 센서를 지칭할 수 있다는 것에 유의하여야 한다.
도 1의 예시에서, 3개의 센서(20)가 내부에 개략적으로 도시되어 있다. 굵은 파선으로 표현된 제1 센서(21)는 스티어링 휠(10)의 제1 후면의 좌측 반부 상에 배열되도록 의도되는 센서이다. 제2 센서(22)는 굵은 파선으로 표현된다. 이러한 제2 센서는 스티어링 휠의 이러한 제1 후면의 우측 반부 상에 배열되도록 의도되는 센서이다. 제3 센서(23)는 제1 면의 반대편에 있는 제2 면 상에, 즉 스티어링 휠의 전면 상에 배열되도록 의도되는 센서이다. 이러한 이유로, 그는 이러한 도면에서 가는 이중 파선으로 표현된다.
이러한 도면에서, 스티어링 휠의 좌측 반부 및 우측 반부는 수직축 Y-Y에 의해 구획되고, 스티어링 휠의 상부 부분 및 하부 부분은 수평축 X-X에 의해 구획된다. 축 X-X 및 Y-Y는 스티어링 휠의 평면 내에 포함된다. 스티어링 휠의 이러한 평면은 스티어링 휠의 회전축에 대체로 수직인 평면이며, 이러한 회전축은 차량을 조향할 수 있게 하고, 림의 중간을 통과한다. 축 Y-Y는 스티어링 휠이 중립 위치에 있을 때, 즉 차량이 직선으로 전진할 수 있을 때 수직축이다. 축 X-X는 축 Y-Y에 수직이다. 게다가, 이러한 제1 도면에서, 단지 제3 센서(23)만이 스티어링 휠의 원주의 전부 또는 거의 전부를 점유하는 센서라는 것을 알 수 있다. 센서는 센서가 전체 원주에 걸쳐 민감한 것을 방지하는, 하나의 에지로부터 다른 에지로의 연결 영역 또는 비-커버리지(non-coverage) 영역을 제공하는 것이 필요할 때 거의 모든 표면을 커버한다. 바꾸어 말하면, 센서는 스티어링 휠의 원주의 95% 초과, 심지어 97% 초과를 커버한다. 실제로, 제1 및 제2 센서들(21, 22)은 이러한 스티어링 휠의 하반부 내에 그리고 바람직하게는 그의 후면 상에 위치되는, 스티어링 휠의 비활성 영역(30) 외측에 배열되도록 구성된다. 이러한 비활성 영역(30)은 스티어링 휠의 평면의 일부인 하나의 섹터, 본 경우에 α로 표시된 원형 섹터 상에 위치된다. 따라서, 이러한 예에서, 제1 및 제2 센서들(21, 22)은 스티어링 휠의 평면 내의 원형 섹터만을 점유한다. 또한, 실시예와 상관없이, 센서(20)는, 예를 들어 도 1의 상부 부분에 도시된 바와 같이, 그들이 일정 거리 또는 갭(13)만큼 서로 분리되는 방식으로 배열된다는 것에 유의하여야 할 것이다. 2개의 인접한 센서들 사이에서, 이러한 갭(13)은 바람직하게는 가능한 한 작지만, 이는 첨부된 개략적인 도면에서 항상 명백하지는 않다.
도 4는 센서(21, 22, 23)에 의해 커버된 영역만을 도시하는 단순화된 방식으로 도 1의 스티어링 휠을 나타낸다. 요약하자면, 제1 센서(21)는 대체로 7시와 정오 사이에서 림의 후방 영역을 커버하고, 제2 센서는 대체로 정오와 5시 사이에서 림의 후방 영역을 커버하며, 제3 센서(23)는 거의 360°에 걸쳐 림의 전방 영역을 커버한다.
갭(13)과 비활성 영역(30)이 혼동되지 않아야 한다는 것이 명시되어야 한다. 실제로, 비활성 영역(30)은 갭(13)보다 크기가 훨씬 더 큰데, 그 이유는 그가, 적어도, 예를 들어 손(들), 손가락(들), 무릎(들), 다리(들) 또는 복부와 같은, 스티어링 휠 상에 있는 운전자의 신체의 일부분의 영역을 커버할 수 있어야 하기 때문이다. 이러한 영역(30)은, 스티어링 휠의 적어도 하나의 전략적 위치에서 운전자의 신체 부위의 접촉 또는 근접을 검출하지 않기 위해 그에 의도적으로 센서(20)가 없기 때문에 비활성이다. 그러한 위치는 전형적으로 스티어링 휠의 하반부 내에 있고, 특히 이러한 스티어링 휠에 의한 차량의 적절한 제어를 위해 주의를 기울여야 하는 경우에, 운전자의 접촉 또는 근접에 부적절한 것으로 간주된다. 전형적으로, 이는 다리 또는 무릎과 같은 운전자의 하지들 중 하나에 의해 스티어링 휠을 파지하는 것이 스티어링 휠을 파지하지 않는 것과 동등하다는 것을 고려할 수 있게 한다. 이러한 비활성 영역은, 또한, 탈민감화된 영역, 불활성 영역 또는 센서(20)가 없는 영역인 것으로 정의될 수 있다는 것에 유의하여야 한다.
도 2를 참조하면, 이는 도 1의 축 II-II를 따른 스티어링 휠의 반경방향 단면을 나타낸다. 이러한 단면은, 그가 스티어링 휠(10)의 반경을 통과하기 때문에, 또는 바꾸어 말하면, 스티어링 휠의 중심(12)을 통과하고 그의 평면에 수직인 평면을 통과하기 때문에, 반경방향으로 불리운다. 도 2의 예시는 스티어링 휠의 전면 및 후면을 나타낸다. 실제로, 후면은 도 2의 수직축 Y'-Y'의 우측에 위치된 것인 한편, 전면은 이러한 수직축의 좌측에 있다.
도 2의 단면은, 또한, 돌출 각 섹터, 오목 각 섹터 및 평탄 각 섹터의 개념을 도입한다. 이러한 도면에서, 스티어링 휠의 전면 상에 위치된 제3 센서(23)는 β로 표시된 돌출 각 섹터를 점유하는 한편, 스티어링 휠의 후면 상에 위치된 제2 센서(22)는 φ로 표시된 오목 각 섹터를 점유한다는 것에 유의하여야 할 것이다. 따라서, 돌출 각 섹터는 0° 내지 180°의 치수 또는 협각을 갖는 한편, 오목 각 섹터는 180° 내지 360°의 치수 또는 협각을 갖는다. 이들 2개의 섹터들 사이에 평탄 각 섹터가 삽입되며, 이는 이때 180°와 동일한 치수 또는 협각을 갖는다.
따라서, 도 2는, 본 명세서에서 예로서 사용되는 실시예에서, 제3 센서(23)가 제2 센서(22)보다 훨씬 더 좁고, 이들 2개의 센서(22, 23)가, 물론 센서의 적절한 작동에 필요한 갭(13)을 제외하고는, 스티어링 휠의 반경방향 섹션의 원주 전부를 커버한다는 것을 보여줄 수 있게 한다.
도 3a 내지 도 3h는 본 발명의 검출 장치의 개략도이다. 이들 도면들 각각은 하나의 특정 실시예를 정면도(F) 및 배면도(B)로 단순화된 방식으로 도시한다. 따라서, 이들 관점은, 각각, 차량이 직선으로 이동할 수 있도록 스티어링 휠이 위치될 때, 차량의 스티어링 휠을 향하는 (도 1의 표현과는 대조적으로) 운전자가 가질 관점이다.
도 3c 및 도 3g에 도시된 그의 제1 태양에서, 본 발명의 제1 대상은, 차량의 스티어링 휠을 위한 검출 장치로서, 스티어링 휠(10)과 사람의 접촉 또는 근접을 검출하도록 구성되는 검출 장치에 관한 것이다. 이러한 검출 장치는 개수가 단지 3개인 센서들(20)을 포함하며, 이들 중:
- 제1 센서(21)는 스티어링 휠(10)의 제1 면의 좌측 반부 상에 배열되도록 의도되고,
- 제2 센서(22)는 스티어링 휠(10)의 제1 면의 우측 반부 상에 배열되도록 의도되며,
- 제3 센서(23)는 스티어링 휠의 상기 제1 면의 반대편에 있는 제2 면 상에 배열되도록 의도된다.
본 발명에 따르면, 제1 면은 스티어링 휠의 후면이다.
도 3c 및 도 3g는 도 3c가 비활성 영역(30)을 포함하는 반면 도 3g는 그러한 영역을 갖지 않는다는 사실에 의해 서로 상이하다는 것에 유의하여야 할 것이다.
제1 센서 및 제2 센서를 그들이 스티어링 휠의 후면의 좌측 반부 및 우측 반부 상에 배열되도록 의도되는 방식으로 구성함으로써, 이들 제1 센서 및 제2 센서를 스티어링 휠의 전면 상에 배열하도록 의도하는 해결책과 비교하여 스티어링 휠의 정확한 그립의 신뢰성을 개선하는 것이 가능해진다.
도 3d 및 도 3h에 도시된 바와 같은 대안에서, 검출 장치는 (3개 대신에) 개수가 단지 4개인 센서들을 포함할 수 있으며, 이들 중:
- 제1 센서(21)는 스티어링 휠(10)의 제1 면의 좌측 반부 상에 배열되도록 의도될 것이고,
- 제2 센서(22)는 스티어링 휠(10)의 제1 면의 우측 반부 상에 배열되도록 의도될 것이며,
- 제3 센서(23) 및 제4 센서(24)는 스티어링 휠의 상기 제1 면의 반대편에 있는 제2 면 상에 배열되도록 의도될 것이다.
도 3d 및 도 3h에 도시된 바와 같이, 제1 면 및 제2 면은 각각 스티어링 휠의 전면 및 후면이다. 그러나, 이러한 대안이 정확히 4개의 센서(20)를 포함하고, 각각의 센서가 스티어링 휠의 전방 또는 후방 반부만을 점유하기 때문에, 이들 센서들 중 어느 센서가 스티어링 휠의 전면 또는 후면의 좌측 또는 우측 반부를 점유하는지를 아는 것은 중요하지 않다. 도 3d 및 도 3h에서, 센서(23)는 2개의 가는 선에 의해 프레임화된 굵은 선으로 표현되는 한편, 센서(24)는 2개의 굵은 선으로 표현되고, 2개의 굵은 선의 중간에 있는 백색 영역은 비활성 영역이다.
도 3d 및 도 3h는 비활성 영역(30)의 존재 및 그에 따른 스티어링 휠의 후면 상에서의 스티어링 휠의 하부 반부에서의 민감성의 부재에 의해 서로 구별된다.
도 3g는 제1 태양(그의 대안을 포함함)에 따른 장치의 특정 실시예를 도시하며, 여기에서 제1 및 제2 센서들(21, 22) 각각은 스티어링 휠(10)의 반경방향 단면의 돌출 각 섹터만을 커버한다. 도 3g에서, 센서(21, 22)가 이러한 동일한 도면에서 제3 센서(23)를 표현하는 선보다 더 가는 선으로 표현된다는 것을 알 수 있다. 바람직하게는, 전술한 돌출 각 섹터는 120° 미만의 치수 또는 협각을 갖는다.
다른 실시예에 따르면, 제3 센서(23)는 스티어링 휠의 반경방향 단면의, 180°와 동일한 평탄 각 섹터 또는 오목 각 섹터를 추가로 커버할 수 있다. 오목 각 섹터는 180° 내지 240°의 치수 또는 협각을 가질 수 있다.
특히 도 3f에 의해 그리고 또한 도 3g에 의해 표현되는 제2 태양에서, 차량의 스티어링 휠(10)을 위한 검출 장치는 상기 스티어링 휠과 사람의 접촉 또는 근접을 검출하도록 구성되고, 그는 센서들(20)을 포함하며, 이들 중:
- 적어도 제1 센서는 스티어링 휠(10)의 전면인 제1 면 상에 배열되도록 의도되고,
- 적어도 제2 센서는 스티어링 휠의 후면인 제2 면 상에 배열되도록 그리고 스티어링 휠의 반경방향 단면의 돌출 각 섹터만을 커버하도록 의도된다.
게다가, 이러한 제2 태양에 따르면, 센서(20)는 스티어링 휠의 임의의 반경방향 단면(II-II)이 2개 초과의 센서를 포함하지 않는 방식으로 배열되고, 제2 센서는, 임의의 반경방향 단면 상에서, 제1 센서의 치수 또는 협각의 90% 이하인 치수 또는 협각을 커버한다. "스티어링 휠의 임의의 반경방향 단면"이라는 표현은 스티어링 휠의 반경방향 단면의 위치가 중요하지 않으며, 따라서 반경방향 단면 상의 최대 2개의 센서 개수에 관련된 조건이 스티어링 휠 상에서의 이러한 단면의 배치와 상관없이, 즉 예를 들어 도 1에서 볼 때 이러한 스티어링 휠의 주변부 상에서의 단면의 위치와 상관없이 확인될 수 있어야 한다는 것을 의미한다.
도 3f에 따르면, 제1 센서는 스티어링 휠의 전면의 센서(21 또는 22)일 수 있고, 이때 제2 센서는 이러한 스티어링 휠의 후면 상의 센서(23)에 대응할 것이다. 이러한 도 3f에 도시된 바와 같이, 센서(23)는 스티어링 휠의 반경방향 단면 상에서 이러한 센서를 커버하는 돌출 각 섹터를 나타내는 더 가는 선으로 표현된다. 도 3g를 참조하면, 제1 센서는 스티어링 휠의 전면 상에 배열된 센서(23)에 대응할 것인 한편, 제2 센서는 이러한 스티어링 휠의 후면 상에 배열된 센서(21 또는 22)일 것이다. 실제로, 이들 상기 센서들(21, 22) 각각은, 또한, 스티어링 휠의 반경방향 단면 상의 돌출 각 섹터를 나타내기 위해, 스티어링 휠의 전면 상에 위치된 센서(23)를 표현하는 선보다 더 가는 선으로 도시되어 있다는 것에 유의하여야 할 것이다.
이러한 제2 태양에 따르면, 스티어링 휠(10)에는 센서의 개수에 관하여 특별한 제한 없이 복수의 센서(20)가 제공될 수 있다. 그러나, 이러한 스티어링 휠의 임의의 반경방향 단면은 2개 초과의 센서(20)를 갖지 않을 것이며, 즉 0개, 1개 또는 2개의 센서를 가질 것이다. 도 3f를 참조하면, 반경방향 단면이 어떠한 센서도 포함하지 않을 특정 경우는 스티어링 휠의 하부 반부 내에 위치된 비활성 영역(30) 내에 만들어지는 단면에 대응할 수 있다. 단일 센서가 그러한 반경방향 단면 내에 포함될 특정 경우는 도 3f의 센서(23)를 비활성 영역(30)을 커버하도록 연장함으로써 그리고 6시 위치에 위치되는 반경방향 단면을 만듦으로써 얻어질 수 있다. 따라서, 어떤 것도 스티어링 휠이, 여전히, 그의 후면 상에 여러 센서가 그리고/또는 그의 전면 상에 여러 센서가 제공될 수 있다는 사실을 배제하지 않는다. 게다가, 이러한 제2 태양에서, 검출 장치는, 여전히, (전면 상의) 제1 센서와 (후면 상의) 제2 센서 사이의 비례 관계를 한정하는 특징을 갖는데, 그 이유는 이러한 스티어링 휠의 임의의 반경방향 단면 상의 제2 센서의 협각이 이러한 동일한 반경방향 단면 상의 제1 센서의 협각의 90%를 초과하지 않기 때문이다.
대안으로서, 제2 센서는, 임의의 반경방향 단면에서, 이러한 반경방향 단면에서의 제1 센서의 협각의 70%, 심지어 50% 이하의 협각을 가질 수 있다.
제2 태양의 더 정밀한 대안적인 형태에서, 본 발명의 대상은, 차량의 스티어링 휠(10)을 위한 검출 장치로서, 스티어링 휠과 사람의 접촉 또는 근접을 검출하도록 구성되고, 스티어링 휠의 좌측 반부 및 우측 반부 상에 배열되는 센서들(20)을 포함하며, 이들 중:
- 적어도 제1 센서는 스티어링 휠의 전면인 제1 면 상에 배열되도록 의도되고,
- 적어도 제2 센서는 스티어링 휠의 후면인 제2 면 상에 배열되도록 그리고 이러한 스티어링 휠의 반경방향 단면의 돌출 각 섹터만을 커버하도록 의도되며,
센서는 스티어링 휠의 임의의 반경방향 단면이 2개 초과의 센서를 포함하지 않는 방식으로 배열되고, 제2 센서는, 반경방향 단면 상에서, 제1 센서의 협각의 90% 이하인 협각을 갖는, 검출 장치에 관한 것이라는 것이 언급될 것이다.
제2 태양의 다른 실시예에서, 스티어링 휠의 전면 상에 배열되도록 의도되는 제1 센서는 반경방향 단면의 돌출 각 섹터만을 커버한다.
이러한 제2 태양의 실시예와 상관없이, 제1 센서 및/또는 제2 센서에 의해 커버되는 돌출 각 섹터는 120°, 90°, 60°, 45° 또는 30° 미만의 치수 또는 협각을 갖는다.
유리하게는, 스티어링 휠의 반경방향 단면 상의 센서의 영역을 제한하는 것은 이러한 센서에 의해 점유되는 스티어링 휠의 면의 민감화 영역의 미세도를 증가시킬 수 있게 한다. 이러한 미세도의 증가는, 이어서, 스티어링 휠이 운전자에 의해 파지되는 방식의 결정을 개선한다.
제3 태양에서, 본 발명의 제1 대상은, 차량 스티어링 휠을 위한 검출 장치로서, 스티어링 휠(10)과 사람의 접촉 또는 근접을 검출하도록 구성되는 검출 장치에 관한 것이다. 이러한 검출 장치는 개수가 단지 3개 또는 4개인 센서들(20)을 포함하며, 이들 중:
- 제1 센서(21)는 스티어링 휠(10)의 전면 또는 후면인 제1 면의 좌측 반부 상에 배열되도록 의도되고,
- 제2 센서(22)는 스티어링 휠(10)의 상기 제1 면의 우측 반부 상에 배열되도록 의도되며,
- 적어도 제3 센서(23)는 스티어링 휠의 상기 제1 면의 반대편에 있는 제2 면 상에 배열되도록 의도된다.
본 발명에 따르면, 제1 및 제2 센서들(21, 22)은 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나 상에서 이러한 스티어링 휠(10)의 하부 반부 내에 위치된 비활성 영역(30) 외측에 배열되도록 구성된다.
이러한 태양은 도 3a, 도 3b, 도 3c, 도 3d 및 도 3f에 도시된 상이한 실시예를 커버한다. 도 3a 및 도 3b는, 비활성 영역(30)이 도 3a에서는 스티어링 휠의 전면(F) 및 후면(B) 둘 모두 상에 위치되는 반면, 그가 도 3b에서는 후면(B)에만 위치된다는 사실에 의해, 서로 구별된다는 것에 유의하여야 할 것이다. 또한, 도 3f에 예시된 실시예는, 제3 센서(23)가 제1 및 제2 센서들(21, 22)보다 좁다는 사실에 의해, 도 3a의 실시예와 구별된다. 이들 도면의 예시들 사이의 다른 차이점은 본 명세서에서 설명되는 다른 실시예에서 언급된다. 또한, 이러한 제3 태양에서는 센서의 개수가 4개를 초과하지 않기 때문에, 이러한 제3 태양에 따른 본 발명의 대상의 제시에서 위에 언급된 "적어도 제3 센서"라는 표현은 "제3 센서" 또는 "제3 센서 및 제4 센서"를 지칭하는 것으로 이해되어야 한다는 것에 유의하여야 한다.
비활성 영역(30)은 도 1에 도시된 섹터 α와 같은, 스티어링 휠(10)의 평면에 속하는 섹터 상에 추가로 위치될 수 있다. 그러한 섹터는 120° 미만, 바람직하게는 10° 내지 45°, 더 바람직하게는 15° 내지 30°의 협각을 가질 수 있다. 이러한 섹터의 협각의 값은 상기 섹터의 치수에 대응한다.
도 1에 또한 명확하게 도시된 바와 같이, 비활성 영역(30)은, 바람직하게는, Y-Y 축, 즉 스티어링 휠(10)의 좌측 반부 및 우측 반부를 구획하는 축 상에 중심설정되는 (스티어링 휠의 평면의) 섹터 상에 위치된다. 축 Y-Y는 스티어링 휠이 차량이 직진 방향으로 지향되는 위치, 즉 우측으로도 좌측으로도 회전하지 않는 위치를 채택할 때 수직 평면 내에 위치된다는 것이 명시된다. 이러한 축 Y-Y에 대한 비활성 영역(30)의 중심설정은, 선험적으로, 운전자가 예를 들어 그의 신체의 우측 부위보다 그의 신체의 좌측 부위의 도움으로 이러한 영역에서 스티어링 휠을 파지하고 싶어 할 것이라고 생각할 이유가 없다는 사실로부터 도출된다. 도 3a 내지 도 3h에 도시된 수직축이 위에 언급된 축 Y-Y와 정확하게 일치한다는 것에 또한 유의하여야 한다.
일 실시예에서, 비활성 영역(30)은 스티어링 휠의 후면의 적어도 하나의 부분 상에 추가로 위치된다.
더 구체적인 실시예에서, 비활성 영역(30)은 스티어링 휠의 전면과 후면의 계면에 의해 부분적으로 제한된다. 이는, 예를 들어, 비활성 영역(30)이 스티어링 휠의 후면 상에 위치될 뿐만 아니라, 또한, 전형적으로 스티어링 휠의 저부 부분에서, 그가 스티어링 휠의 전면과 후면 사이의 한계까지 연장된다는 것을 의미한다.
도 3f 또는 도 1 및 도 2에 도시된 다른 실시예에서, 검출 장치는 제1 및 제2 센서들(21, 22) 각각이 스티어링 휠의 반경방향 단면의 오목 각 섹터만을 커버하는 방식으로 추가로 구성될 수 있다. 전형적으로, 그러한 오목 각 섹터는 180° 내지 240°의 치수 또는 협각을 가질 수 있을 것이다. 게다가, 제3 센서(23)는, 바람직하게는, 스티어링 휠의 반경방향 단면의 돌출 각 섹터만을 커버한다. 전형적으로, 그러한 돌출 각 섹터는 120° 미만의 치수 또는 협각을 가질 수 있을 것이다.
도 3e에 도시된 제4 태양에서, 차량의 스티어링 휠(10)을 위한 검출 장치는 스티어링 휠과 사람의 접촉 또는 근접을 검출하도록 구성되고, 적어도 5개의 센서들(20)을 포함하며, 이들 중 하나의 센서만이 스티어링 휠의 후면 상에 배열되도록 의도된다. 바꾸어 말하면, 상기 도 3e의 예에 도시된 바와 같이, 스티어링 휠(10)의 후면(B)은 하나의 센서만을 포함할 것이다.
유리하게는, 이는, 스티어링 휠에 제한된 개수의 센서(20)를 구비하게 하면서, 스티어링 휠(10)이 운전자에 의해 그리핑되는 방식을 결정하도록 의도되는 시스템의 비교적 미세한 그리드를 얻을 수 있게 한다. 이러한 방식으로, 간단하면서도 경제적인 이점을 또한 갖는 유익한 해결책이 제공된다.
이러한 제4 태양의 더 구체적인 대안적인 형태에서, 본 발명의 대상은, 차량의 스티어링 휠(10)을 위한 검출 장치로서, 상기 스티어링 휠과 사람의 접촉 또는 근접을 검출하도록 구성되고, 스티어링 휠의 좌측 반부 및 우측 반부 상에 배열되는 적어도 5개의 센서들(20)을 포함하며, 이들 중 하나의 센서만이 상기 스티어링 휠의 후면 상에 배열되도록 의도되는, 검출 장치에 관한 것이라는 것이 언급될 것이다.
지금까지 제시된 4가지 태양 및 실시예와 상관없이, 그리고 가능한 비호환성을 조건으로 하여, 본 발명의 제1 대상이, 이하에서 설명되는 바와 같이, 여전히 상이한 대안으로 나뉘어질 수 있다는 것에 유의하여야 한다.
하나의 대안에서, 센서는 스티어링 휠(10)의 반경방향 단면의 평탄 각 섹터를 커버하도록 구성될 수 있다. 따라서, 그러한 각도 섹터는 180°와 동등한 치수를 가질 것이다. 전형적으로, 이때 전방 센서 및 후방 센서는 스티어링 휠의 전면과 후면 사이의 계면까지 이어지는 섹터를 커버할 수 있다.
다른 대안에서, 센서들(20)은 함께 축대칭 배열, 특히 스티어링 휠(10)의 좌측 반부 및 우측 반부를 구획하는 축 Y-Y의 대칭 배열을 가질 수 있다. 바꾸어 말하면, 이러한 대안에서, 센서(20)는 도 1에 도시된 바와 같이 스티어링 휠의 축 Y-Y에 대해 대칭으로 배열될 것이다. 도 3a 내지 도 3h도 (축 Y-Y의) 그러한 축대칭을 갖지만, 이것이 반드시 이들 도면에 표현된 실시예에 필요한 조건은 아니라는 것에 유의하여야 한다.
다른 대안에 따르면, 센서들(20) 중 적어도 하나는, 스티어링 휠(10)의 반경방향 단면 상에서, 스티어링 휠 상에서의 상기 단면의 위치에 따라 변화하는 위치 및/또는 협각을 갖는다. 그러나, 스티어링 휠의 모든 가능한 반경방향 단면이 상기 센서의 위치 및/또는 협각의 변화를 가질 필요는 없다.
스티어링 휠의 반경방향 단면의 평면 내에서의 센서의 위치의 변화는, 예를 들어, 이러한 스티어링 휠 상에 나선형 형상을 채택하는 방식으로 상기 센서를 배열할 수 있게 한다. 따라서, 그러한 센서가 스티어링 휠의 전면 또는 후면 중 하나 상에 위치될 수 있을 뿐만 아니라, 또한 상기 면 내에서의 그의 배향이, 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이, 스티어링 휠의 원주를 따라 변화할 수 있다.
유리하게는, 이러한 특징은 운전자가 스티어링 휠을 파지할 수 있는 상이한 방식을 고려할 수 있게 하며, 이러한 방식은 상기 스티어링 휠이 파지되는 위치에 의존할 수 있다. 예를 들어, 도 1에서 볼 수 있는 바와 같은 스티어링 휠 상에서 시계 위치를 참조하면, 운전자는 그의 손이 정시 10분 전 및 10분 후에 위치될 때 제1 방식으로 상기 휠을 파지할 수 있고, 그의 손이 15분 전 및 15분 후 또는 20분 전 및 20분 후에 위치될 때 다른 방식으로 상기 스티어링 휠을 파지할 수 있다. 특히, 이는 손이 상이한 위치에서 스티어링 휠을 파지하는 경우 손의 엄지손가락의 위치를 고려할 때 그러할 수 있다. 전형적으로, 손이 스티어링 휠의 상부 반부의 상부 부분 상에 위치될 때 엄지손가락은 오히려 스티어링 휠의 내부를 향해 지향될 것이지만, 그들은, 또한, 스티어링 휠의 하부 반부에서 스티어링 휠의 외부를 향해 지향될 것이다. 스티어링 휠을 따라, 적어도 그의 이들 원주(도 1에 도시된 바와 같은 원주)의 하나의 부분을 따라 센서의 각도 회전을 부여하는 효과는, 유리하게는, 운전자에 의한 스티어링 휠의 파지 시에 다양한 세부사항(subtlety)을 이용할 수 있게 한다.
그러한 세부사항은, 또한, 원주 또는 그의 일부분을 따라 상기 센서의 협각을 변화시킴으로써 고려될 수 있다. 예를 들어, 그리고 도 2의 반경방향 단면을 참조하면, 제3 센서(23)의 협각 β는 스티어링 휠의 원주(도 1에 도시된 바와 같은 원주) 전체에 걸쳐 일정하지 않고, 상기 원주를 따라 또는 그 상의 특정 위치의 함수로서 변화할 수 있다. 게다가, 이들 변화는, 그들이 반경방향 단면 상에서의 센서의 위치와 관련되든 또는 그의 협각과 관련되든 간에, 반드시 규칙적이거나 점진적일 필요는 없다는 것에 유의하여야 한다.
다른 대안에서, 각각의 센서(20)는 적어도 하나의 상부 층에 의해 보호되며, 이러한 상부 층은 상기 층 전체에 걸쳐 동일한 특성의 재료로부터 형성된다. 실제로, 그리고 도 1을 참조하여 설명된 바와 같이, 센서는, 전형적으로, 스티어링 휠(10)의 림(11) 상에 배열되도록 의도된다. 따라서, 그들은, 대체적으로, 스티어링 휠의 표면 상에 직접 위치되지 않지만, 대체적으로, 전형적으로 운전자의 손과 직접 접촉하는 것일 수 있는 상부 층 아래에서, 스티어링 휠 내측에 배치된다. 그러한 층은, 예를 들어 플라스틱, 가죽 또는 목재와 같은 재료로부터 형성될 수 있다. 본 대안에 따르면, 각각의 센서는 그러한 재료 층에 의해 커버되고, 상기 재료는 단지 동일한 특성의 재료로부터 형성된다. 따라서, 동일한 센서가 제1 부분 상에서는 예를 들어 가죽으로 된, 이어서 다른 부분 상에서는 목재로 된 상부 층에 의해 커버되지 않을 것이다. 이러한 방식으로, 치수에 대한 상부 층의 영향을 고려하고, 그에 따라, 센서를 덮는 층에 기초하여 센서(20)에 상이한 검출 임계치를 부여하는 것이 가능하다.
이러한 이유로, 하나의 대안은 센서(20)의 적어도 하나의 부분에 그들의 상부 층의 재료에 의존하는 상이한 검출 임계치를 제공하는 데 있을 수 있다. 따라서, 센서의 적어도 하나의 부분은 그들의 상부 층의 재료에 기초하여 증가되거나 감소되는 검출 임계치를 갖도록 추가로 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 그리고 동일한 센서들의 세트로부터, 그들이 모두 동일한 전기 전도율의 재료 아래에 배열되지는 않고 따라서 동일한 용량성 효과를 제공할 수 없다는 사실에도 불구하고, 예를 들어 상기 센서 모두의 겉보기 민감도의 균형을 맞추는 것이 가능해질 수 있다.
또한, 여러 번 본 명세서는 이러한 명세서에 제시된 제1 대상의 상이한 실시예에서 사람을 언급한다는 것에 유의하여야 한다. 이러한 사람은 전형적으로 차량의 운전자를 지칭하지만, 예를 들어 자동차의 앞좌석 승객과 같은 다른 사람이 이러한 운전자를 대신할 수 있다.
본 발명의 제2 대상은 이러한 장치에 대해 본 명세서에 제시된 태양들 중 임의의 것에 따른, 그리고 해당되는 경우, 상대적인 대안들 중 임의의 것에 따른 장치를 포함하는 스티어링 휠에 관한 것이다. 따라서, 이러한 제2 대상은 이러한 명세서에서 참조되는 태양들, 대안들 또는 실시예들 중 임의의 것에 따른 검출 장치를 포함하는 차량의 스티어링 휠, 특히 자동차의 스티어링 휠에 관한 것이다. 스티어링 휠(10)은 전형적으로 차량의 스티어링 휠을 지칭한다는 것에 또한 유의하여야 한다.
본 발명의 제3 대상은 제2 대상으로서 제시된 것과 같은 스티어링 휠을 포함하는 차량, 특히 자동차에 관한 것이다. 바꾸어 말하면, 이러한 차량, 바람직하게는 자동차는 스티어링 휠, 및 특히 본 발명의 제1 대상으로서 제시된 것과 같은 장치를 포함한다.
본 발명의 대상이 구체적인 예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않고서, 설명된 실시예에 다양한 수정 및/또는 명백한 개선이 기여할 수 있다.

Claims (15)

  1. 차량의 스티어링 휠(10)을 위한 검출 장치로서, 상기 장치는 상기 스티어링 휠(10)과 사람의 접촉 또는 근접을 검출하도록 구성되고, 3개의 센서들(20)만을 포함하며, 이들 중:
    - 제1 센서(21)는 상기 스티어링 휠(10)의 제1 면의 좌측 반부 상에 배열되도록 그리고 상기 스티어링 휠의 회전축에 수직인 평면 내에 한정되고 상기 회전축 상에 중심설정되는 각도 섹터의 적어도 90° 또는 림(rim)의 주연부의 적어도 45%를 커버하도록 의도되고,
    - 제2 센서(22)는 상기 스티어링 휠(10)의 상기 제1 면의 우측 반부 상에 배열되도록 그리고 상기 스티어링 휠의 회전축에 수직인 상기 평면 내에 한정되고 상기 회전축 상에 중심설정되는 각도 섹터의 적어도 90° 또는 상기 림의 주연부의 적어도 45%를 커버하도록 의도되며,
    - 제3 센서(23)는 상기 스티어링 휠의 상기 제1 면의 반대편에 있는 제2 면 상에 배열되도록 그리고 상기 스티어링 휠의 회전축에 수직인 상기 평면 내에 한정되고 상기 회전축 상에 중심설정되는 각도 섹터의 적어도 300° 또는 상기 림의 주연부의 적어도 90%를 커버하도록 의도되고,
    상기 제1 면은 상기 스티어링 휠(10)의 후면인 것을 특징으로 하는, 장치.
  2. 차량의 스티어링 휠(10)을 위한 검출 장치로서, 상기 장치는 상기 스티어링 휠(10)과 사람의 접촉 또는 근접을 검출하도록 구성되고, 센서들(20)을 포함하며, 이들 중:
    - 적어도 제1 센서(21)는 상기 스티어링 휠의 제1 전면 상에 배열되도록 의도되고,
    - 적어도 제2 센서는 상기 스티어링 휠(10)의 제2 후면 상에 배열되도록 그리고 상기 스티어링 휠(10)의 반경방향 단면(II-II)의 돌출 각 섹터(projecting angular sector)만을 커버하도록 의도되고,
    상기 센서들(20)은 상기 스티어링 휠(10)의 임의의 반경방향 단면(II-II)이 2개 초과의 센서들(20)을 포함하지 않는 방식으로 배열되고, 상기 제2 센서는, 상기 반경방향 단면 상에서, 90° 미만인 그리고 상기 제1 센서(21)의 협각(included angle)의 90% 이하인 협각을 커버하는 것을 특징으로 하는, 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 센서(21)는 상기 반경방향 단면의 돌출 각 섹터만을 추가로 커버하는 것을 특징으로 하는, 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제1 센서 및/또는 상기 제2 센서에 의해 커버되는 상기 돌출 각 섹터는 120° 미만, 바람직하게는 90° 미만, 바람직하게는 60° 미만, 바람직하게는 45° 미만, 더 바람직하게는 30° 미만의 협각을 갖는 것을 특징으로 하는, 장치.
  5. 차량의 스티어링 휠(10)을 위한 검출 장치로서, 상기 장치는 상기 스티어링 휠(10)과 사람의 접촉 또는 근접을 검출하도록 구성되고, 개수가 단지 3개 또는 4개인 센서들(20)을 포함하며, 이들 중:
    - 제1 센서(21)는 상기 스티어링 휠(10)의 전면 또는 후면인 제1 면의 좌측 반부 상에 배열되도록 의도되고,
    - 제2 센서(22)는 상기 스티어링 휠(10)의 상기 제1 면의 우측 반부 상에 배열되도록 의도되며,
    - 적어도 제3 센서(23)는 상기 스티어링 휠의 상기 제1 면의 반대편에 있는 제2 면 상에 배열되도록 의도되고,
    상기 제1 및 제2 센서들(21, 22)은 상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 하나 상에서 상기 스티어링 휠(10)의 하부 반부 내에 위치된 비활성 영역(30) 외측에 배열되도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 비활성 영역(30)은 120° 미만, 바람직하게는 10° 내지 45°, 더욱 더 바람직하게는 15° 내지 30°의 협각을 갖는, 상기 스티어링 휠(10)의 평면에 속하는 섹터 상에 추가로 위치되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 비활성 영역(30)은 상기 스티어링 휠(10)의 좌측 반부 및 우측 반부를 구획하는 축(Y-Y) 상에 중심설정되는, 상기 스티어링 휠의 평면에 속하는 섹터 상에 추가로 위치되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비활성 영역(30)은 상기 스티어링 휠(10)의 후면의 적어도 하나의 부분 상에 추가로 위치되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 비활성 영역(30)은 상기 스티어링 휠(10)의 상기 전면과 상기 후면의 계면에 의해 부분적으로 구획되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  10. 차량의 스티어링 휠(10)을 위한 검출 장치로서, 상기 장치는 상기 스티어링 휠(10)과 사람의 접촉 또는 근접을 검출하도록 구성되고, 상기 장치는 적어도 5개의 센서들(20)을 포함하고, 상기 센서들(20) 중 하나만이 상기 스티어링 휠(10)의 후면 상에 배열되도록 의도되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서들(20)은, 함께, 상기 스티어링 휠(10)의 좌측 반부 및 우측 반부를 구획하는 축(Y-Y)의 축대칭 배열을 갖는 것을 특징으로 하는, 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서들(20) 중 적어도 하나는, 상기 스티어링 휠(10)의 반경방향 단면(II-II) 상에서, 상기 스티어링 휠(10) 상에서의 상기 반경방향 단면(II-II)의 위치에 따라 변화하는 위치 및/또는 협각을 갖는 것을 특징으로 하는, 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 센서(20)는 적어도 하나의 상부 층(overlayer)에 의해 보호되며, 상기 상부 층은 상기 층 전체에 걸쳐 동일한 특성의 재료로부터 형성되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 장치를 포함하는 스티어링 휠(10).
  15. 제14항에 따른 스티어링 휠(10)을 포함하는 자동차.
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