JP7454651B2 - 車両ステアリングホイール - Google Patents

Description

本発明は、概して、車両ステアリングホイールに関し、特に、ステアリングホイールの把持部分（例えばリム）とユーザの身体の一部分（例えば、指、手、又は手のひら）との間の接触又は近接を検出するためのデバイスを備えた車両ステアリングホイールに関する。

先行技術では、ステアリングホイールは、ステアリングホイールの把持部分とユーザの身体の一部分との間の接触又は近接を検出するためのデバイスを備えていることが知られている。典型的には、検出デバイスは、リムの外面の下に配置される可撓性検出電極を備える。しかしながら、幾何学的な折り曲げ又は製造上の理由により、検出電極は、外面上にデッド領域を作り出す切り込み又は中断部分を有することがあり、そこでは、ステアリングホイールの把持部分とユーザの身体の一部分との間の接触又は近接が検出されないこととなる。

本発明の目的は、先行技術の上述の欠点に対処することであり、とりわけ、第一に、ステアリングホイールの幾何学的形状のために検出電極における切り込み又は中断部分がたとえ必要だとしても、デッド領域が縮小された検出電極を含む検出デバイスを備える車両ステアリングホイールを提供することである。

それゆえ、本発明の第１の態様は、
ユーザによって握られる把持部分と、
ユーザの身体の一部分と把持部分の間の接触又は近接を検出するための静電容量式デバイスであって、把持部分の外面の下に配置された少なくとも１つの検出電極を含む静電容量式デバイスと、
を備える車両ステアリングホイールであって、
検出電極が外面上に、
検出領域と
検出領域と相補的であるデッド領域とを画定し、
検出デバイスは、検出電極上に取り付けられた少なくとも１つの導電性ストリップを備えており、
導電性ストリップは、
検出領域に向かい合って配置された少なくとも１つの被覆部分と、
デッド領域に向かい合って配置された少なくとも１つの拡張部分と、を含む
車両ステアリングホイールに関する。

上記実施形態によるステアリングホイールは、取付式導電性ストリップを備え、これは検出領域を「拡張」する。実際、検出電極に面する被覆部分は、拡張部分に加えられた（電場又は電荷又は静電容量の）すべての変化を反映又は検出電極に伝達する。結果として、取付式導電性ストリップは、拡張部分を介して、当初のデッド領域においても、ユーザと外面との近接又は接触を検出することができる。これは拡張検出領域と呼ばれる。実際、本出願では、検出領域とは、接触又は近接が検出電極自体によって検出される領域を指す。検出領域は、検出電極の「アクティブな」表面と直接向かい合っている。

拡張検出領域は、検出領域と、拡張部分が（拡張部分及び被覆部分を介するアンテナ効果により、かつ／又は伝導により、かつ／又は静電容量効果により）乗員の検出を可能にする領域とを、覆う又は含む。取付式導電性ストリップは、検出電極が配置された後に貼付されるストリップである。加えて、取付式導電性ストリップは、電気を伝導するストリップである。

代替の実施形態によれば、検出デバイスは、抵抗デバイスであり得る。

一実施形態によれば、取付式導電性ストリップは、取り外し可能、独立、相補的、かつ検出電極とは異なるものとすることができる。

一実施形態によれば、取付式導電性ストリップは、検出電極と外面との間に配置され得る。

一実施形態によれば、取り付けられた導電性テープインサートは、導電層及び接着層を含み得る。典型的には、取付式導電性ストリップは、接着性金属ストリップであり得る。

一実施形態によれば、接着層は、電気的に絶縁性とすることができる。

代替の実施形態によれば、接着層は、導電性であり得る。

一実施形態によれば、導電層は、アルミニウム製とすることができる。

一実施形態によれば、導電層は、５０μｍ～２５０μｍの厚さを有することができる。

一実施形態によれば、接着層は、検出電極と接触していてよい。言い換えれば、取付式導電性ストリップは、検出電極に直接接着される。

一実施形態によれば、把持部分は、リムを備え、車両ステアリングホイールは、リムを取り巻いて配置され、かつ検出デバイスと少なくとも部分的に重なるシースを備えることができる。

一実施形態によれば、シースは、少なくとも第１の剛性部分、例えば木材、及び少なくとも第２の可撓性部分、例えば皮革を含み得る。そのような複合シースの検出電極は、切り込み及び／又は折り目を必要とする場合があり、より小さい検出面積と、それに対応するより大きなデッド領域をもたらす。デッド領域に拡張部分があるように検出電極に導電性ストリップを取り戻すことで、拡張検出領域を提供し、乗員の身体の一部分の近接又は接触が当初のデッド領域においても検出されることが確実となる。

一実施形態によれば、デバイスは、
少なくとも２つの検出電極を備え、各検出電極は、外面上に、
検出領域と、
検出領域と相補的であるデッド領域と
を画定する。

上記の実施形態によれば、ステアリングホイールは、２つの検出領域、例えばリムの前後で別個の検出領域を備える。また、右側と左側を別々に検出するように提供することもできる。あるいは、３つ以上の別個の検出領域が提供されてもよい。
一実施形態によれば、ステアリングホイール又は検出デバイスは、いくつかの取付式導電性ストリップを備え、取付式導電性ストリップのそれぞれは、検出電極の検出領域に向かい合って配置された少なくとも１つの被覆部分と、デッド領域に向かい合って配置された少なくとも１つの拡張部分とを備えることができる。

一実施形態によれば、各取付式導電性ストリップの被覆部分のそれぞれは、同一の検出電極の検出領域のみに面することができる。言い換えれば、取付式導電性ストリップは、１つの検出電極のみを覆う。

一実施形態によれば、被覆部分が検出電極の検出領域に面し得る、１つの取付式導電性ストリップの拡張部分は、被覆部分が別の検出電極の検出領域に面し得る別の取付式導電性ストリップの拡張部分から、厳密に正の距離だけ分離され得る。言い換えれば、各々が異なる検出電極の専用である２つの取付式導電性ストリップは、互いに重なり合う又は接触することはない。

一実施形態によれば、取付式導電性ストリップは、
同一の検出電極の検出領域にそれぞれ向かい合って配置されている２つの被覆部分と、
デッド領域に向かい合って配置されている拡張部分と、
を備えることができる。したがって、取付式導電性ストリップは、例えば、検出電極における切り欠き又は溝を覆うために、同じ検出領域の２つの部分の間にブリッジを形成する。

一実施形態によれば、検出デバイスは、
少なくとも１つのシールド電極と、
誘電体と
を含むことができ、
検出電極がシールド電極と外面との間に配置され、
誘電体は、検出電極とシールド電極との間に配置されており、
シールド電極は、外面上にアクティブなシールド領域を画定し、
取付式導電性ストリップの少なくとも１つの拡張部分が、アクティブなシールド領域と相補的な領域に配置されている。
典型的には、静電容量検出デバイスは、コンデンサと同様に、検出電極がシールド電極に面している。２つの電極は、基本的に同じ表面積を有し、誘電体によって分離されている。上記の実施形態によれば、取付式導電性ストリップの拡張部分に向かい合うシールド電極を提供する必要はない。驚くべきことに、シールド電極なしでも検出が可能である。

一実施形態によれば、取付式導電性ストリップは、検出電極と別個のものであってよい。

本発明の第２の態様は、第１の態様に係る車両ステアリングホイールを備える、自動車車両に関する。

本発明の第３の態様は、少なくとも１つの検出電極及び少なくとも１つの取付式導電性ストリップを備える、第１の態様による車両ステアリングホイール用の検出デバイスに関する。

本発明の第４の態様は、車両ステアリングホイールを製造する方法であって、
少なくとも１つの検出電極をステアリングホイールの把持部分のコア上に配置することと、
検出電極に面する取付式導電性ストリップの被覆部分の位置を合わせ、
取付式導電性ストリップの拡張部分を検出電極の相補的な領域に位置合わせするように、
少なくとも１つの取付式導電性ストリップを把持部分のコア上に配置することと、
ユーザによって把持される外面を画定するように、把持部分を覆うことと、を含む方法に関する。
上記の方法は、検出電極がステアリングホイール上に配置されると、拡張検出領域を形成する。これは、取付式導電性ストリップが、検出電極が配置された後に貼付されるためである。これにより、切り込み及び／又は折り目により検出電極を限られた表面積とする必要がある場合でも、特定のステアリングホイールのそれぞれの幾何学形状に適合し、できる限り大きい拡張検出領域を形成することが可能となる。

上記の技術的特徴のすべては互いに組み合わせる、又は互いに分離することが、技術的な不一致又は不適合性がない限り可能であることが理解される。

本発明の他の特徴及び利点が、本発明のいくつかの実施形態の詳細な説明を読むことで、より明らかとなるであろう。これらの説明は、決してそれに限定されるものではない例として提供され、以下の添付図面によって示されている。

ブランチによってハブに接続されたリムを備える、本発明に係るステアリングホイールを示す。

図１のステアリングホイールのリムの断面図を示す。

取付式導電性ストリップの装着前の、図２のリムの検出層の概略図を示す。

取付式導電性ストリップの装着後の、図２のリムの検出層の概略図を示す。

図３及び図４の検出層の全体図を示す。

代替実施形態における、図２のステアリングホイールのリムの断面図を示す。

図１は、ブランチ２０によってハブ３０に接続されたリム１０を備える、車両ステアリングホイールの図を示す。図示の実施形態では、ユーザによって握られる把持部分を形成するリム１０は、その外面を形成する複合シースを含む。実際に、リム１０の外側シースは、剛性の木製シェルである第１の部分１１と皮革製の第２の部分１２とによって形成される。木材と皮革との組み合わせは、一例としてのみ言及されており、電極の検出表面の拡張に関係する本発明に対して限定的なものではない。

図２に断面図で示すように、第２の部分１２は、実際にはリム１０の内周に沿って配置されているシーム１３によって接続された２つの皮革部１２１及び１２２によって形成されている。さらに、第１の部分１１及び第２の部分１２は、リム１０の両側に収容されたインサート１７によって、検出層４０の上で互いに接続されている。この検出層４０自体は、オーバーモールド材料１５でオーバーモールドされたフレーム１６によって形成されたリム本体に巻き付けられている。典型的には、検出層４０は、検出層４０の電気信号及び特性を測定及び分析するための電子計算ユニットも含む検出デバイスの一部である。発泡体シート１８が、第２の部分１２と検出層４０との間に設けられ得る。

さらに、図２は、以下に説明するように、検出層４０と発泡体シート１８との間に配置された２つの取付式導電性ストリップ４４及び４５を示す。

図５に示されるように、検出層４０は、ユーザに見える折り目を形成せずにリム本体を取り巻く被覆を可能にするため外周が曲がりくねった複雑な形状を有する。特に、折り目及び過剰な長さが重なり合うのを回避するために、多数の切り欠きＤが周囲に沿って設けられている。

さらに、図３に示すように、検出層４０は、検出層４０の外面上に配置された第１の検出電極４１及び第２の検出電極４２を含む。全体の構成を示すために、リム１０の外側シルエットが混合ラインで示されている。

検出電極４１及び４２は、印刷、接着、又は任意の他の既知の方法によって形成することが可能である。リムとユーザの身体の一部分との間の近接又は接触を検出する静電容量式デバイスを提供するために、１つ以上のシールド電極４３が検出層４０の内側に設けられている。検出電極４１、４２とシールド電極（複数可）４３との間に、電極を互いに絶縁するための誘電体が設けられている。

図５に示される切り欠きＤに関し、リム本体に装着された検出層を示す図３において、それらの存在の結果に注目することができる。実際、折り目及び重なり合いを回避するために必要な切り欠きＤは、それにもかかわらず、検出領域の面積を減少させる結果となっている。

特に、第１の検出電極４１は、リムの外面上に、ユーザの接触又は近接が検出される検出領域ＺＤ１を画定している。一方、デッド領域ＺＭ１が切り欠きＤに向かい合って存在し、ユーザの接触又は近接は検出されない。同じことが、検出領域ＺＤ２を画定する第２の検出電極４２と、切り欠きＤにおけるデッド領域ＺＭ２にも当てはまる。

デッド領域ＺＭ１及びＺＭ２の存在は、検出精度を変化させ、本発明は、これらのデッド領域を可能な限り低減することを提案する。図４に示すように、導電性ストリップ４４及び４５が、電極のそれぞれ、とりわけ切り欠きＤに取り付けられている。

詳細には、被覆部分ＰＲ１が第１の検出領域ＺＤ１に面し、かつ拡張部分ＰＥ１が切り欠きＤのそれぞれに面する状態で、第１の取付式導電性ストリップ４４が第１の検出電極４１上に配置される。したがって、アンテナ効果、及び／又は伝導、及び／又は静電容量現象によって、拡張検出領域を画定する切り欠きＤに面する領域において、被覆部分ＰＲ１に接続された拡張部分ＰＥ１は、第１の検出電極４１がユーザの身体の一部分との接触又は近接を検出することを可能とすることにより、検出領域ＺＤ１が拡張される。そのような拡張検出領域は、したがって、元の検出領域ＺＤ１に加え、切り欠きＤに向かい合うデッド領域ＺＭ１を含む。

同じことが、第２の検出電極４２にも当てはまる。被覆部分ＰＲ２が第２の検出領域ＺＤ２に面し、かつ拡張部分ＰＥ２が切り欠きＤのそれぞれに面する状態で、第２の取付式導電性ストリップが第２の検出電極４１上に配置される。

取付式導電性ストリップ４４又は４５の場合、アルミニウム接着テープが、例えば、５０μｍ～２５０μｍのアルミニウム厚さで提供され得る。他の導電性材料（銅、炭素、スズを含む合金、メタライゼーションなど）を提供することができる。厚さ及び材料は、テープがユーザに見えないように選択される。容易な組み立てを確実にするために、接着剤層が設けられる。結果として、導電性箔と検出電極との間は直接接触でもよく、直接接触でなくてもよい。例えば、取付式導電性ストリップの導電性箔と検出電極との間の電気抵抗は、ゼロ（直接接触）であってもよく、数オーム、数十オーム、又は数百オームであってもよい。

取付式ストリップ４４と４５とは、互いに接触しない、又は重なり合わない。実際、その機能が、例えば、ステアリングホイールの前部と後方、又は右側と左側との間の接触を識別できることである、２つの別個の検出電極４１と４２とが提供される。したがって、この区別を確実にするために、検出電極の取付式導電性ストリップのそれぞれは重なり合わない、又は別の検出電極若しくは別の検出電極に結合された取付式導電性ストリップと重なり合わない。安全上の理由から、取付式導電性ストリップ４４と４５との間に数ミリメートルのギャップを残すことができる。

ステアリングホイールの組み立て又は製造は、引続き融通が利いて容易であり、それは、検出層４０を配置した後、取付式導電性ストリップ４４、４５を除去したいデッド領域のそれぞれに特定の方法で位置合わせすれば足りるためである。特定の方法によれば、既存の検出層が、通常、かなりのデッド領域を生成することとなる折り目を回避するための多数の切り込みを有する場合でも、拡張検出領域を適合させることが可能である。

図６は、図２に示すステアリングホイールの代替実施形態を示す。実際、検出層４０と外側複合シース（第１の部分１１及び／又は第２の部分１２）との間に中間層を設けることが可能である。特に、図６において予想されるのは、検出層４０を保護シース１９で保護し、取付式導電性ストリップ４４及び４５をこの保護シース１９の上に取り付けることである。

あるいは、検出層に統合された保護層が提供され得る。例えば、検出電極４１、４２及びさらにはシールド電極４３も（好ましくは完全に）覆うため、検出層４０の表面（複数可）にコーティングを製造工程中に適用することができる。

例えば、数十分の１ミリメートル厚、又はさらにはそれ未満のポリウレタンシート又は層を使用して保護シース１９を形成し、検出層４０を効果的に保護することができる。

図６に示すように、取付式導電性ストリップ４７を第１の部分１１に向かい合って配置することも可能である。

当業者にとって明白な種々の修正及び／又は改善が、本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書で説明されている本発明の種々の実施形態に対して実施され得る点が理解されるであろう。

とりわけ木材／皮革の複合シースについて言及したが、外側が全て皮革（天然又は合成）のシース、又は外側が全て木材のシース、又は他の材料も用いたシースが提供され得る。

Claims (15)

1. ユーザによって握られる把持部分と、
   ユーザの身体の一部分と前記把持部分の間の接触又は近接を検出するための検出デバイスであって、前記把持部分の外面の下に配置された少なくとも１つの検出電極（４１、４２）を含む検出デバイスと、
   を備える車両ステアリングホイールであって、
   前記検出電極（４１、４２）が前記外面上に、
   検出領域（ＺＤ１、ＺＤ２）と
   前記検出領域（ＺＤ１、ＺＤ２）と相補的であるデッド領域（ＺＭ１、ＺＭ２）と
   を画定し、
   前記検出デバイスは、前記検出電極（４１、４２）上に取り付けられた少なくとも１つの取付式導電性ストリップ（４４、４５）を備えており、
   前記取付式導電性ストリップ（４４、４５）は、
   前記検出領域（ＺＤ１、ＺＤ２）に向かい合って配置された少なくとも１つの被覆部分（ＰＲ１、ＰＲ２）と、
   前記デッド領域（ＺＭ１、ＺＭ２）に向かい合って配置された少なくとも１つの拡張部分（ＰＥ１、ＰＥ２）と、を含み、
   前記取付式導電性ストリップ（４４、４５）は、前記デッド領域（ＺＭ１、ＺＭ２）において前記拡張部分（ＰＥ１、ＰＥ２）を介してユーザの身体の一部分と前記把持部分の間の接触又は近接を検出する
   車両ステアリングホイール。
2. 前記取付式導電性ストリップ（４４、４５）は、前記検出電極（４１、４２）と前記外面との間に配置されている、請求項１に記載の車両ステアリングホイール。
3. 前記取付式導電性ストリップ（４４、４５）は、導電層と接着層とを含む、請求項１～２のいずれか一項に記載の車両ステアリングホイール。
4. 前記導電層がアルミニウム製である、請求項３に記載の車両ステアリングホイール。
5. 前記導電層が５０μｍ～２５０μｍの厚さを有する、請求項３又は４に記載の車両ステアリングホイール。
6. 前記接着層は、前記検出電極（４１、４２）と接触している、請求項３～５のいずれか一項に記載の車両ステアリングホイール。
7. 前記把持部分がリム（１０）を備え、前記車両ステアリングホイールは、前記リム（１０）を取り巻いて配置され、前記検出デバイスと少なくとも部分的に重なるシースを備える、請求項１～６のいずれか一項に記載の車両ステアリングホイール。
8. 前記検出デバイスが、
   少なくとも２つの検出電極（４１、４２）を備え、
   各検出電極（４１、４２）は、前記外面上に、
   検出領域（ＺＤ１、ＺＤ２）と、
   前記検出領域（ＺＤ１、ＺＤ２）と相補的であるデッド領域（ＺＭ１、ＺＭ２）と
   を含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の車両ステアリングホイール。
9. いくつかの取付式導電性ストリップ（４４、４５）を備え、各取付式導電性ストリップ（４４、４５）の被覆部分（ＰＲ１、ＰＲ２）のそれぞれが、同一の前記検出電極（４１、４２）の検出領域（ＺＤ１、ＺＤ２）のみに面している、請求項８に記載の車両ステアリングホイール。
10. いくつかの取付式導電性ストリップ（４４、４５）を備え、被覆部分（ＰＲ１、ＰＲ２）が検出電極（４１、４２）の検出領域（ＺＤ１、ＺＤ２）に面している、１つの取付式導電性ストリップ（４４、４５）の拡張部分（ＰＥ１、ＰＥ２）は、被覆部分（ＰＲ１、ＰＲ２）が別の検出電極（４１、４２）の検出領域（ＺＤ１、ＺＤ２）に面している、別の取付式導電性ストリップ（４４、４５）の拡張部分（ＰＥ１、ＰＥ２）から、厳密に正の距離だけ分離されている、請求項８～９のいずれか一項に記載の車両ステアリングホイール。
11. 前記取付式導電性ストリップ（４４、４５）は、
    同一の前記検出電極（４１、４２）の前記検出領域（ＺＤ１、ＺＤ２）にそれぞれ向かい合って配置されている２つの被覆部分と、
    前記デッド領域（ＺＭ１、ＺＭ２）に向かい合って配置されている拡張部分（ＰＥ１、ＰＥ２）と、
    を備える、請求項１～１０のいずれか一項に記載の車両ステアリングホイール。
12. 前記検出デバイスは、
    少なくとも１つのシールド電極（４３）と、
    誘電体と
    を含み、
    前記検出電極（４１、４２）が前記シールド電極（４３）と前記外面との間に配置され、
    前記誘電体は、前記検出電極（４１、４２）と前記シールド電極（４３）との間に配置されており、
    前記シールド電極（４３）は、前記外面上にアクティブなシールド領域を画定し、
    取付式導電性ストリップ（４４、４５）の少なくとも１つの拡張部分（ＰＥ１、ＰＥ２）が、前記アクティブなシールド領域と相補的な領域に配置されている、
    請求項１～１１のいずれか一項に記載の車両ステアリングホイール。
13. 請求項１～１２のいずれか一項に記載の車両ステアリングホイールを備える、自動車車両。
14. 少なくとも１つの検出電極（４１、４２）と、少なくとも１つの取付式導電性ストリップ（４４、４５）と、を備える、請求項１～１２のいずれか一項に記載の車両ステアリングホイール用の検出デバイス。
15. 車両ステアリングホイールを製造する方法であって、
    少なくとも１つの検出電極（４１、４２）を前記車両ステアリングホイールの把持部分のコア上に配置することと、
    少なくとも１つの取付式導電性ストリップ（４４、４５）を前記把持部分の前記コア上に配置して、
    前記取付式導電性ストリップ（４４、４５）のうち前記検出電極（４１、４２）に面するように位置合わせした部位を被覆部分（ＰＲ１、ＰＲ２）とし、
    前記取付式導電性ストリップ（４４、４５）のうち前記検出電極（４１、４２）の検出領域（ＺＤ１、ＺＤ２）と相補的なデッド領域（ＺＭ１、ＺＭ２）に位置合わせした部位を、拡張部分（ＰＥ１、ＰＥ２）とすることと、
    シースがユーザによって把持される外面を画定するように、前記把持部分を覆うことと、を含む方法。