JP6398994B2 - ハンドルの手検出システム - Google Patents

Description

本発明は、概して、ハンドルの分野に関する。より具体的には、これは、ハンドル上の運転者の手の存在を検知するためのシステムに関する。

従来のハンドルは、車両操作中に運転者の手の位置を検出する能力を有さない。通常の運転状態では、両手は、車両の完全に安全な制御下でハンドル上に存在するべきであり、「手をハンドルから放さない、よそ見をしない、運転に集中する」という安全標語に従っている。

近年、運転者の潜在的に注意をそらすものの数が増加している。携帯用電子機器（例えば、携帯電話、ｍｐ３プレーヤなど）の出現とともに、運転者にハンドルから手を放すよう働きかけるか、または誘惑するいくつかの電子機器によって注意がそらされるものがある。例えば、そのような携帯用電子機器は、携帯電話で電話をかけるために手動でダイアルするか、または電話番号を選択すること、手動でメッセージを送信し、かつ／または電子メールに返信すること、または備え付けのＭＰ３プレーヤでどの曲をかけるか選択することを必要とし得る。

ハンドル上の運転者の手の存在及び／または位置を特定して、他の車両に対する車両に基づく警告及び入力ならびにハンドルに基づくシステムを可能にするためのシステムを提供することが望ましいであろう。

手検出システムが本明細書に開示される。本システムは任意に、ハンドル上の運転者の手の存在及び／または位置を特定するためのシステムとともに使用され得る。本システムは、複数の検知区域を実現するようにハンドルに配置された複数のセンサループを有するセンサマットを含む。システムが複数のセンサループを有するセンサマットを含むため、システムは、異なる設計を有するハンドルに実装され得る。システムはまた、異なる数及び／または種類（例えば、タップ検出、スワイプ検出、グリップ検出など）の検知区域を実現するように実装され得る。加えて、システムは、配線によるクロストークの可能性を減少させる方法で実装され得る。

例示的な手検出システムは、内側領域及び外側領域を有するハンドルと、ハンドルに配置された複数のセンサループを有するセンサマットとを含むことができる。センサループの各々は、検知区域を画定することができる。加えて、センサループのうちの１つ以上は、ハンドルの内側領域及び外側領域の各々に配置され得る。手検出システムはまた、検知区域のうちの１つ以上に対応するハンドルの一部分を押す運転者の手を検出するように構成された制御ユニットを含み得る。センサマットは任意に、感圧材料を含み得る。

いくつかの実装形態では、センサループのうちの２つ以上は任意に、内側領域及び外側領域の少なくとも一方に離間されたパターンで配置され得る。例えば、センサループのうちの２つ以上は、外側領域に離間されたパターンで配置され得る。

加えて、センサループの各々は、接触検知区域を画定することができる。あるいはまたは加えて、外側領域に配置されたセンサループの各々は、スワイプ検知区域を画定することができる。外側領域に配置されたセンサループのうちの２つ以上の各々は、内側領域に配置されたセンサループのうちの１つ以上の各々の一部分と部分的に重なり合うことができる。センサループの重なり合う部分は、少なくとも２つのグリップ検知区域を画定することができる。

センサループの各々は、電気信号を制御ユニットに伝達するための導電性リード線をさらに含み得る。センサループのうちの少なくとも１つに対する導電性リード線は任意に、任意の隣接したセンサループによって画定された検知区域のうちのいずれかの一部分に延在することなく経路指定され得る。

いくつかの実装形態では、センサループのうちの２つ以上は、内側領域及び外側領域の各々に離間されたパターンで配置され得る。

加えて、センサループの各々は、接触検知区域を画定することができる。あるいはまたは加えて、外側領域に配置されたセンサループの各々は、スワイプ検知区域を画定することができる。外側領域に配置されたセンサループのうちの少なくとも１つは、内側領域に配置されたセンサループのうちの少なくとも２つの一部分と重なり合うことができる。センサループの重なり合う部分は、少なくとも２つのグリップ検知区域を画定することができる。

センサループの各々は、電気信号を制御ユニットに伝達するための導電性リード線をさらに含み得る。センサループのうちの少なくとも１つに対する導電性リード線は任意に、任意の隣接したセンサループによって画定された検知区域のうちのいずれかの一部分に延在することなく経路指定され得る。例えば、センサループのうちの少なくとも１つに対する導電性リード線は、外側領域に配置されたセンサループのうちの少なくとも１つに対する導電性リード線であり得る。任意に、外側領域に配置されたセンサループのうちの少なくとも１つに対する導電性リード線は、内側領域に配置されたセンサループのうちの少なくとも２つの間の空間を通って経路指定され得る。あるいはまたは加えて、センサループのうちの少なくとも１つのための前記導電性リード線は、隣接したセンサループによって画定された検知区域の一部分を通って経路指定され得る。任意に、検知区域の部分を通って経路指定される導電性リード線の少なくとも一区分は、遮蔽層を含み得る。

いくつかの実装形態では、外側領域に配置されたセンサループのうちの少なくとも１つの中心点は任意に、内側領域に配置されたセンサループのうちの少なくとも２つの各々の中心点に対しておよそ９０度以下で位置決めされ得る。

いくつかの実装形態では、ハンドルは、車両のステアリングコラムへの接続のためのハブと、ハブの周囲に延在するリムと、ハブとリムを接続する複数のスポークとを含む。リムは、ハンドルの内側領域及び外側領域を含み得る。加えて、センサループのうちの少なくとも１つに対する導電性リード線は、リムからスポークのうちの１つがリムと接続する領域を通って経路指定され得る。任意に、センサループのうちの少なくとも１つに対する導電性リード線は、任意の隣接したセンサループによって画定された検知区域のうちのいずれかの一部分に延在することなく経路指定され得る。任意に、センサループのうちの少なくとも１つに対する導電性リード線は、隣接したセンサループによって画定された検知区域の一部分を通って経路指定され得る。任意に、検知区域の部分を通って経路指定される導電性リード線の少なくとも一区分は、遮蔽層を含み得る。

任意に、手検出システムは、少なくとも１つのヒーターマットと、少なくとも１つのオーバーモールド層とをさらに含み得、この場合少なくとも１つのヒーターマット及び少なくとも１つのオーバーモールド層の各々は、ハンドルに配置される。オーバーモールド層は任意に、少なくとも１つのヒーターマット及びセンサマットの間に配置され得る。任意に、少なくとも１つのオーバーモールド層は、ポリウレタン発泡体から形成される。任意に、少なくとも１つのオーバーモールド層は、熱可塑性エラストマー発泡体から形成される。

ハンドルはさらに、ハンドルのリムを画定する電機子と、電機子の少なくとも一部分の周囲に配置された外皮とを含み得る。任意に、外皮は、センサマットのうちの少なくとも１つ及び少なくとも１つのヒーターマットの上に配置される。

あるいはまたは加えて、手検出システムは任意に、少なくとも２つのオーバーモールド層を含み得る。第１のオーバーモールド層は任意に、センサマットと電機子との間に配置され、第２のオーバーモールド層は任意に、センサマットと少なくとも１つのヒーターマットとの間に配置され得る。あるいはまたは加えて、第１のオーバーモールド層は任意に、少なくとも１つのヒーターマットと電機子との間に配置され得、第２のオーバーモールド層は、少なくとも１つのヒーターマットとセンサマットとの間に配置され得る。任意に、オーバーモールド層のうちの少なくとも１つは、ポリウレタン発泡体から形成される。任意に、オーバーモールド層のうちの少なくとも１つは、熱可塑性エラストマー発泡体から形成される。

あるいはまたは加えて、センサマットは、交互の突出部及び切欠部を画定する対向縁部を有し得る。例えば、対向縁部の交互の突出部及び切欠部は、センサマットがハンドルに配置されるときに交互配置領域を作成することができる。対向縁部は任意に、鋸歯パターン及び城郭パターンの少なくとも一方を画定することができる。

別の実装形態による手検出システムは、ハンドルと、センサマットと、ヒーターマットと、オーバーモールド層とを含み得る。センサマット、ヒーターマット、及びオーバーモールド層は、ハンドルに配置され得る。オーバーモールド層は、ヒーターマットとセンサマットとの間に配置され得る。手検出システムはまた、検知区域に対応するハンドルの一部分を押す運転者の手を検出するように構成された制御ユニットを含み得る。

加えて、ハンドルはさらに、ハンドルのリムを画定する電機子と、電機子の少なくとも一部分の周囲に配置された外皮とを含み得る。外皮は、センサマット及びヒーターマットのうちの少なくとも１つの上に配置され得る。あるいはまたは加えて、手検出システムはさらに、少なくとも２つのオーバーモールド層を含み得る。第１のオーバーモールド層は任意に、センサマットと電機子との間に配置され得、第２のオーバーモールド層は任意に、センサマットとヒーターマットとの間に配置され得る。あるいはまたは加えて、第１のオーバーモールド層は任意に、ヒーターマットと電機子との間に配置され得、第２のオーバーモールド層は任意に、ヒーターマットとセンサマットとの間に配置され得る。任意に、オーバーモールド層のうちの少なくとも１つは、ポリウレタン発泡体から形成される。任意に、オーバーモールド層のうちの少なくとも１つは、熱可塑性エラストマー発泡体から形成される。

別の実装形態による手検出システムは、ハンドルと、ハンドルに配置されたセンサマットとを含み得る。センサマットは、検知区域を画定することができる。センサマットは、交互の突出部及び切欠部を画定する対向縁部を有し得る。対向縁部の交互の突出部及び切欠部は、センサマットがハンドルに配置されるときに交互配置領域を作成することができる。例えば、対向縁部は、鋸歯パターン及び城郭パターンの少なくとも一方を画定することができる。手検出システムはまた、検知区域に対応するハンドルの一部分を押す運転者の手を検出するように構成された制御ユニットを含み得る。

他のシステム、方法、特徴、及び／または利点は、以下の図面及び詳細な説明を検討することにより当業者に明らかになり得るであろう。すべてのそのような追加のシステム、方法、特徴、及び／または利点がこの説明内に含まれ、かつ添付の特許請求の範囲によって保護されることが意図される。

図面内の構成要素は、互いに対して必ずしも原寸に比例していない。類似の参照番号は、いくつかの図を通して対応する部分を指定する。

ハンドルを有する車内を図解する等角図である。

例示的な手検出システムを図解する正面図及びパターン図である。

例示的な２区域の手検出システムを図解する正面図、側面図、及び底面図である。

図３Ａに示される手検出システムを図解するパターン図である。

例示的な３区域の手検出システムを図解する正面図、側面図、及び底面図である。

図４Ａに示される手検出システムを図解するパターン図である。

例示的な４区域の手検出システムを図解する正面図、側面図、及び底面図である。

図５Ａに示される手検出システムを図解するパターン図である。

例示的な６区域の手検出システムを図解する正面図、側面図、及び底面図である。

図６Ａに示される手検出システムを図解するパターン図である。

ハンドルの加熱システムを図解するブロック図である。

ハンドルの断面図及び斜視図である。

本明細書で論じられる実装形態による検知マット及び加熱マットを図解する。

別途定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術的及び科学的用語は、当業者によって一般に理解される意味と同じ意味を有する。本明細書に記載される方法及び材料と類似または同等の方法及び材料は、本開示の実践または試験において使用され得る。本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用されるとき、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」は、文脈上、別途明確に示されない限り、複数形を含む。本明細書で使用されるとき、用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」及びその変形は、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」及びその変形と同義に使用され、開放型の非限定的な用語である。ハンドルの手検知システムのための実装形態が記載されるが、実装形態がそれらに限定されないことが当業者に明らかになるであろう。

上述のように、手検出システムが本明細書に開示される。本システムは任意に、ハンドル上の運転者の手の存在及び／または位置を特定するためのシステムとともに使用され得る。本システムは、複数の検知区域を実現するようにハンドルに配置された複数のセンサループを有するセンサマットを含む。システムが複数のセンサループを有するセンサマットを含むため、システムは、異なる設計を有するハンドルに実装され得る。システムはまた、異なる数及び／または種類（例えば、タップ検出、スワイプ検出、グリップ検出など）の検知区域を実現するように実装され得る。加えて、システムは、配線によるクロストークの可能性を減少させる方法で実装され得る。

ハンドルの革／発泡体等のハンドルの下地の下に感圧材料を配置するか、または感圧材料をハンドルの下地に組み入れることによって、ハンドル上の手の数、及びそれらが配置される場所を検出することが可能である。

ハンドルは、いくつかの区域に分けられ得る。例えば、ハンドルは、以下の図１の例に示されるように、４つのスポーク設計を有し得、これは、上部リム部、下部リム部、左手部、及び右手部という４つの区域を含む。運転者の手の片手または両手でハンドルを握る運転などにより、これらの区域のうちの１つ以上においてハンドルリム上で圧力が検出されるとき、接点が特定され得る。車両設定を用いて、最小数の接点が安全運転状態を確立するために予め設定され得る。

本明細書に記載される特徴は、手検出システムの一部であり得、これは、ハンドルと、１つ以上の感圧センサと、制御ユニットとを含み得る。制御ユニットは、感圧センサから信号を受信すること、メッセージによって記録もしくは送信される情報を出力すること、及び／または加熱デバイス等のデバイスにコマンドを提供することなど、本明細書に記載されるステップ及び特徴を実施するように構成またはプログラムされ得る。制御ユニットは、例えば、不揮発性メモリが本明細書に記載されるステップ及び特徴に対してプログラミングすることを含むＣＰＵであり得る。

例えば、経験豊富なベテラン運転者が、１つの接点のみを要求するように制御システムまたはユニットを設定し得る一方で、電子デバイスに誘惑されやすい可能性のある若者の親、経験の浅い運転者は、各々の手の接点に対応するハンドルの左手側及び右手側上の接点等の２つの接点を要求するようにシステムを設定し得る。

別の例では、ハンドル上の手の存在及び位置決めを決定するためのシステムは、加熱されたハンドルシステムとともに利用され得る。手の接点は、その手のみがあるハンドルを局所的に加熱するために使用され、これは、ハンドルリム全体を加熱するときよりも速い昇温を可能にし得る。そのようなシステムはまた、運転者の手によって握られているハンドルのそれらの領域のみを加熱することによってより効率的な加熱システムを提供する。

加熱素子設計内の別個の加熱ループは、上述のように、ハンドルの４つの区域など、ハンドルの各検知区域に提供され得る。別個のループのすべては、温度が電子または二元金属加熱コントローラによって制御され得るように、加熱サーモスタット温度読み取り区域内を通過することができる。電子制御ユニットまたは回路は、加熱されたハンドルが作動されたかの入力に基づいて、かつ運転者の手が位置する場所に基づいて、運転者の手に接触した区域により高い優先度を与えることなどによって、様々な区域または加熱ループに電流を優先させる方法を決定することができる。加熱された領域または接触している加熱されたそれらの領域もしくは区域のみを優先させることによって、加熱可能な領域の量が減少され得、より速い昇温曲線または反応が、同じ全電流をより小さいヒーター回路に導くことによって実現され得、したがって、運転者の手が位置するそれらの区域でのハンドルの昇温速度を改善する。

図１は、ハンドル２０を含む車両運転席の室内１０の一例を示す。運転者は、ハンドル２０を回転させて、車輪を切り、車両を運転するときに通常行われるように、所望の方向に車両を操縦することができる。ハンドル２０はまた、運転者の至近距離に提供されるスイッチまたはボタン等の様々な制御を含み得る。そのような制御は、車載オーディオシステム用（音量、チューニング、モード等を制御するためなど）、車両照明用（天井の照明、ヘッドライトなど）、電話用、または走行制御等の他の制御用であり得る。オーディオシステム、環境システム、照明システム、または他のシステム等のシステムの制御はまた、車両のダッシュボードまたはセンターコンソール等の車両内のどこかに提供され得る。以下にさらに詳細に論じられる制御ユニットまたは処理システム５２もまた、車両内に提供され得る。

ハンドル２０はまた、１つ以上のスポーク２４で外側リングまたはリム２６に接続された中央ハブ２２を含み得る。ハブ２２は、車両のステアリングコラムに連結され得る。運転者は、外側リム２６を握ることによってハンドル２０を切ることができる。ハンドル２０は、図１の例に示されるように、４つのスポークのハンドルであってもよい。別の例では、ハンドル２０は、図２Ａ〜６Ｃの例に示されるように、３つのスポークのハンドルであってもよい。他の例では、ハンドル２０は、異なる数または配置のスポークを有し得る。

ここで図２Ａ〜２Ｃを参照すると、例示的な手検出システムの正面図及びパターン図が示される。上記と同様に、ハンドル２０は、１つ以上のスポーク２４でリム２６に接続された中央ハブ２２を含む。図２Ａに示されるように、手検出システムは、内側領域及び外側領域を有するハンドル２０を含み得る。以下に詳細に論じられるように、ハンドル２０は、オーバーモールド層、センサマット、ヒーターマット、外皮などを含むがこれらに限定されない１つ以上の層によって少なくとも部分的に包囲された電機子を含み得る。ハンドル２０の断面は、図８の例に示されるように実質的に円形を画定することができる。ハンドル２０の内側領域は任意に、中央ハブ２２の方に実質的に向くリム２６の一区分であり得る。例えば、ハンドル２０の内側領域は任意に、ハンドル２０を握るときに運転者の親指（複数可）と接触するリム２６の区分を含み得る。ハンドル２０の外側領域は任意に、中央ハブ２２から実質的に外方に向くリム２６の一区分であり得る。例えば、ハンドル２０の外側領域は任意に、ハンドル２０を握るときに運転者の指と接触するリム２６の区分を含み得る。本開示は、内側領域及び外側領域が中央ハブ２２の方に実質的に向くリム２６の一区分、及び中央ハブ２２から実質的に外方に向くリム２６の一区分にそれぞれに限定されないことを企図する。例えば、内側領域は任意に、運転者から実質的に外方に向くリム２６の一区分（すなわち、運転者に対してハンドルの裏面）であり得、外側領域は任意に、運転者の方に実質的に向くリム２６の一区分（すなわち、運転者に対してハンドルの前部）であり得る。加えて、ハンドル２０の内側領域及び外側領域は任意に、リム２６の他の区分を占有し、およそ１８０度未満分離されたリム２６の区分を含み得る。

複数のセンサループ５０Ａ〜５０Ｆを有するセンサマットは、ハンドル２０に配置される。内側領域は、１つ以上のセンサループを含み得る。図２Ａでは、内側領域は、例えば、センサループ５０Ａ〜５０Ｂを含む。内側領域は任意に、リム２６の「内側の」円周、例えば、中央ハブ２２の方に実質的に向くリム２６の一区分への近接であり得る。加えて、内側領域は任意に、運転者から外方に向くハンドル２０の一部分への近接であり得る。外側領域は、１つ以上のセンサループを含み得る。図２Ａでは、外側領域は、例えば、センサループ５０Ｃ〜５０Ｆを含む。外側領域は任意に、リム２６の「外側の」円周、例えば、中央ハブ２２から実質的に外方に向くリム２６の一区分への近接であり得る。加えて、外側領域は任意に、運転者の方に向くハンドル２０の一部分への近接であり得る。任意に、内側領域及び外側領域は、リム２６の周囲に円周方向に配置され得る。例えば、内側領域及び外側領域は、およそ１８０度分離され得る。内側領域及び外側領域は、９０度、１２０度、２７０度など、大体１８０度分離され得ることを理解されたい。

センサループ５０Ａ〜５０Ｆの各々は、検知区域を画定することができる。例えば、センサループ５０Ａは、検知区域５．１を画定することができる。センサループ５０Ｂは、検知区域５．２を画定することができる。センサループ５０Ｃは、検知区域１を画定することができる。センサループ５０Ｄは、検知区域２を画定することができる。センサループ５０Ｅは、検知区域３を画定することができる。センサループ５０Ｆは、検知区域４を画定することができる。図２Ａに示されるように、検知区域１と検知区域４との間のハンドル２０上の合流点は、正面図及びパターン図において参照文字Ａ−Ａ’とラベル付けされる。加えて、図２Ａのパターン図に示されるように、内側領域は、検知区域５が区域５．１と５．２とに二分される分割された区域構成で構成される。任意に、内側領域は、分割された区域構成で構成されることなく１つ以上のセンサループを含み得る。任意に、外側領域は、分割された区域構成で構成された１つ以上のセンサループを含み得る。

ここで図２Ｂを参照すると、例えば、内側領域は、センサループ５０Ａ〜５０Ｆを含み、外側領域は、センサループ５０Ｇ〜５０Ｊを含む。センサループ５０Ａ〜５０Ｊの各々は、検知区域を画定することができる。センサループ５０Ａは、検知区域５．１を画定することができる。センサループ５０Ｂは、検知区域５．２を画定することができる。センサループ５０Ｃは、検知区域６．１を画定することができる。センサループ５０Ｄは、検知区域６．２を画定することができる。センサループ５０Ｅは、検知区域７．１を画定することができる。センサループ５０Ｆは、検知区域７．２を画定することができる。センサループ５０Ｇは、検知区域１を画定することができる。センサループ５０Ｈは、検知区域２を画定することができる。センサループ５０Ｉは、検知区域３を画定することができる。センサループ５０Ｊは、検知区域４を画定することができる。図２Ｂに示されるように、検知区域１と検知区域４との間のハンドル２０上の合流点は、正面図及びパターン図において参照文字Ａ−Ａ’とラベル付けされる。加えて、図２Ｂのパターン図に示されるように、内側領域は、検知区域５、６及び７が区域５．１と５．２と６．１と６．２と７．１と７．２とに二分される分割された区域構成で構成される。任意に、内側領域は、分割された区域構成で構成されることなく１つ以上のセンサループを含み得る。任意に、外側領域は、分割された区域構成で構成された１つ以上のセンサループを含み得る。

ここで図２Ｃを参照すると、例えば、内側領域は、センサループ５０Ａ〜５０Ｊを含み、外側領域は、センサループ５０Ｋ〜５０Ｎを含む。センサループ５０Ａ〜５０Ｎの各々は、検知区域を画定することができる。センサループ５０Ａは、検知区域５．１を画定することができる。センサループ５０Ｂは、検知区域５．２を画定することができる。センサループ５０Ｃは、検知区域５．３を画定することができる。センサループ５０Ｄは、検知区域５．４を画定することができる。センサループ５０Ｅは、検知区域６．１を画定することができる。センサループ５０Ｆは、検知区域６．２を画定することができる。センサループ５０Ｇは、検知区域７．１を画定することができる。センサループ５０Ｈは、検知区域７．２を画定することができる。センサループ５０Ｉは、検知区域８．１を画定することができる。センサループ５０Ｊは、検知区域８．２を画定することができる。センサループ５０Ｋは、検知区域１を画定することができる。センサループ５０Ｌは、検知区域２を画定することができる。センサループ５０Ｍは、検知区域３を画定することができる。センサループ５０Ｎは、検知区域４を画定することができる。図２Ｃに示されるように、検知区域１と検知区域４との間のハンドル２０上の合流点は、正面図及びパターン図において参照文字Ａ−Ａ’とラベル付けされる。加えて、図２Ｃのパターン図に示されるように、内側領域は、検知区域５、６、７及び８が区域５．１と５．２と５．３と５．４と６．１と６．２と７．１と７．２と８．１と８．２との間でそれぞれ分割される分割された区域構成で構成される。任意に、内側領域は、分割された区域構成で構成されることなく１つ以上のセンサループを含み得る。任意に、外側領域は、分割された区域構成で構成された１つ以上のセンサループを含み得る。

図２Ａ〜２Ｃに示される手検出システムはまた、運転者の手（または肘、膝、頭部、前腕などの運転者の身体の他の部位）が検知区域のうちの１つ以上に対応するハンドル２０の一部分を押しているときに検出するように構成された図１の例に示されるような制御ユニット５２等の制御ユニットを含み得る。例えば、センサループの各々は、接触検知区域を画定することができ、制御ユニット５２は、運転者の手が検知区域に接触しているときに検出するように構成され得る。制御ユニット５２は任意に、運転者の手が接触検知区域を軽く叩くか、または握る（例えば、軽く叩くことと比較して長時間の接触）ときに検出するように構成され得る。例えば、図２Ａでは、センサループ５０Ａ〜５０Ｆの各々は、接触検知区域を画定することができる。あるいはまたは加えて、センサループのうちの１つ以上は、スワイプ検知区域を画定することができ、制御ユニット５２は、運転者の手がスワイプ検知区域でスワイプジェスチャ（例えば、２つ以上の点の間の検知区域との連続接触）をするときに検出するように構成され得る。例えば、図２Ａでは、センサループ５０Ｃ〜５０Ｆの各々は、スワイプ検知区域を画定することができる。あるいはまたは加えて、内側領域に配置されたセンサループと、外側領域に配置されたセンサループとの間の重なり合う部分が、グリップ検知区域を画定することができ、制御ユニット５２は、運転者の手がグリップ検知区域を握る（例えば、重なり合うセンサループに少なくとも部分的に巻き付け、それと接触する）ときに検出するように構成され得る。例えば、図２Ａでは、内側領域に配置されたセンサループ５０Ａ及び／または５０Ｂは、グリップ検知領域を画定する外側領域でセンサループ５０Ｃと少なくとも部分的に重なり合う。１つ以上の接触検知区域、１つ以上のスワイプ検知区域、及び／または１つ以上のグリップ検知区域からの出力は任意に、車両安全システム（例えば、手を置いた／放した状態の検出）、車両制御システム（例えば、オーディオ、照明、環境、車両制御など）、及びハンドル加熱システムによって使用され得る。

ここで図３Ａ〜３Ｂを参照すると、例示的な２区域の手検出システムを図解する正面図、側面図、及び底面図が示される。２区域の手検出システムは、１つ以上のスポーク２４でリム２６に接続された中央ハブ２２を有するハンドル２０を含む。図３Ａでは、ハンドル２０は、内側領域に配置されたセンサループ５０Ａと、外側領域に配置されたセンサループ５０Ｂとを含む複数のセンサループを有するセンサマットを含む。図３Ｂでは、ハンドル２０は、前部領域に配置された（すなわち、運転者の方に向く）センサループ５０Ａと、後部領域に配置された（すなわち、運転者から外方に向く）センサループ５０Ｂとを含む複数のセンサループを有するセンサマットを含む。センサループ５０Ａ、５０Ｂの各々は、例えば、接触検知領域等の検知領域を画定する。あるいはまたは加えて、センサループ５０Ａ、５０Ｂの重なり合う部分は、グリップ検知領域を画定する。任意に、上述のように、内側領域及び／または外側領域は、検知区域が複数のセンサループ（例えば、２つ、４つなどのセンサループ）を含む分割された区域構成で構成され得る。

ここで図３Ｃを参照すると、図３Ａの２区域の手検出システムのパターン図が示される。ハンドル２０は、内側領域に配置されたセンサループ５０Ａ、５０Ａ’（すなわち、分割された区域構成）と、外側領域に配置されたセンサループ５０Ｂとを含む複数のセンサループを有するセンサマットを含む。ハンドル２０上の合流点は、図３Ａ及び３Ｃにおいて参照文字Ａ−Ａ’とラベル付けされる。図３Ｃに示されるように、センサループ５０Ａ、５０Ａ’、５０Ｂの各々はさらに、電気信号を制御ユニット（例えば、制御ユニット５２）に伝達するための導電性リード線５２、５４、５６を含み得る。センサループ５０Ａ、５０Ａ’、５０Ｂのうちの少なくとも１つに対する導電性リード線は任意に、任意の隣接したセンサループによって画定された検知区域のうちのいずれかの一部分に延在することなく経路指定され得る。これは、センサループ間のクロストーク量を最小限に抑える。例えば、導電性リード線５２（すなわち、センサループ５０Ａの導電性リード線）は、センサループ５０Ａ’、５０Ｂによって画定された検知区域のどの部分にも延在することなく経路指定される。任意に、導電性リード線５２は、リム２６からスポーク２４のうちの１つがリム２６と接続する領域２４Ａを通って経路指定される。任意に、センサループ５０Ａ、５０Ａ’、５０Ｂの各々に対する導電性リード線５２、５４、５６は任意に、任意の隣接したセンサループによって画定された検知区域のうちのいずれかの一部分に延在することなく経路指定され得る。

ここで図４Ａ〜４Ｂを参照すると、例示的な３区域の手検出システムを図解する正面図、側面図、及び底面図が示される。３区域の手検出システムは、１つ以上のスポーク２４でリム２６に接続された中央ハブ２２を有するハンドル２０を含む。図４Ａでは、ハンドル２０は、内側領域に配置されたセンサループ５０Ａと、外側領域に配置されたセンサループ５０Ｂ、５０Ｃとを含む複数のセンサループを有するセンサマットを含む。外側領域に配置されたセンサループ５０Ｂ、５０Ｃは、離間されたパターンで配置される。図４Ｂでは、ハンドル２０は、後部領域に配置されたセンサループ５０Ａと、前部領域に配置されたセンサループ５０Ｂ、５０Ｃとを含む複数のセンサループを有するセンサマットを含む。前部領域に配置されたセンサループ５０Ｂ、５０Ｃは、離間されたパターンで配置される。センサループ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの各々は、例えば、接触検知領域等の検知領域を画定する。あるいはまたは加えて、センサループ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃのうちの１つ以上は、スワイプ検知領域を画定する。例えば、外側領域に配置されたセンサループ５０Ｂ、５０Ｃの各々は、スワイプ検知領域を画定することができる。あるいはまたは加えて、内側領域に配置されたセンサループ及び外側領域に配置されたセンサループの重なり合う部分は、グリップ検知領域を画定することができる。例えば、センサループ５０Ａ、５０Ｂの重なり合う部分は、グリップ検知領域を画定する。任意に、上述のように、内側領域及び／または外側領域は、検知区域が複数のセンサループ（２つ、４つなどのセンサループ）を含む分割された区域構成で構成され得る。

ここで図４Ｃを参照すると、図４Ａの３区域の手検出システムのパターン図が示される。ハンドル２０は、内側領域に配置されたセンサループ５０Ａ、５０Ａ’（すなわち、分割された区域構成）と、外側領域に配置されたセンサループ５０Ｂ、５０Ｃとを含む複数のセンサループを有するセンサマットを含む。ハンドル２０上のセンサループ５０Ｂとセンサループ５０Ｃとの間の合流点は、図４Ａ及び４Ｃにおいて参照文字Ａ−Ａ’とラベル付けされる。図４Ｃに示されるように、センサループ５０Ａ、５０Ａ’、５０Ｂ、５０Ｃの各々はさらに、電気信号を制御ユニット（例えば、制御ユニット５２）に伝達するための導電性リード線５２、５４、５６、５８を含み得る。センサループ５０Ａ、５０Ａ’、５０Ｂ、５０Ｃのうちの少なくとも１つに対する導電性リード線は、任意の隣接したセンサループによって画定された検知区域のうちのいずれかの一部分に延在することなく経路指定され得る。これは、センサループ間のクロストーク量を最小限に抑える。例えば、導電性リード線５２（すなわち、センサループ５０Ａの導電性リード線）は、センサループ５０Ａ’、５０Ｂ、５０Ｃによって画定された検知区域のどの部分にも延在することなく経路指定される。任意に、導電性リード線５２は、リム２６からスポーク２４のうちの１つがリム２６と接続する領域２４Ａを通って経路指定される。任意に、センサループ５０Ａ、５０Ａ’、５０Ｂ、５０Ｃの各々に対する導電性リード線５２、５４、５６、５８は任意に、任意の隣接したセンサループによって画定された検知区域のうちのいずれかの一部分に延在することなく経路指定され得る。

ここで図５Ａ〜５Ｂを参照すると、例示的な４区域の手検出システムを図解する正面図、側面図、及び底面図が示される。４区域の手検出システムは、１つ以上のスポーク２４でリム２６に接続された中央ハブ２２を有するハンドル２０を含む。図５Ａでは、ハンドル２０は、内側領域に配置されたセンサループ５０Ａ、５０Ｂと、外側領域に配置されたセンサループ５０Ｃ、５０Ｄとを含む複数のセンサループを有するセンサマットを含む。内側領域に配置されたセンサループ５０Ａ、５０Ｂ、及び外側領域に配置されたセンサループ５０Ｃ、５０Ｄは、離間されたパターンで配置される。任意に、外側領域に配置されたセンサループのうちの少なくとも１つ（例えば、センサループ５０Ｃ）の中心点は任意に、内側領域に配置されたセンサループのうちの少なくとも２つ（例えば、センサループ５０Ａ、５０Ｂ）の各々の中心点に対しておよそ９０度以下で位置決めされ得る。図５Ｂでは、ハンドル２０は、後部領域に配置されたセンサループ５０Ａ、５０Ｂと、前部領域に配置されたセンサループ５０Ｃ、５０Ｄとを含む複数のセンサループを有するセンサマットを含む。後部領域に配置されたセンサループ５０Ａ、５０Ｂ、及び前部領域に配置されたセンサループ５０Ｃ、５０Ｄは、離間されたパターンで配置される。任意に、前部領域に配置されたセンサループのうちの少なくとも１つ（例えば、センサループ５０Ｃ）の中心点は任意に、後部領域に配置されたセンサループのうちの少なくとも２つ（例えば、センサループ５０Ａ、５０Ｂ）の各々の中心点に対しておよそ９０度以下で位置決めされ得る。センサループ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄの各々は、例えば、接触検知領域等の検知領域を画定する。あるいはまたは加えて、センサループ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄのうちの１つ以上は、スワイプ検知領域を含む。例えば、外側領域に配置されたセンサループ５０Ｃ、５０Ｄの各々は、スワイプ検知領域を画定することができる。あるいはまたは加えて、内側領域に配置されたセンサループ及び外側領域に配置されたセンサループの重なり合う部分は、グリップ検知領域を画定することができる。例えば、センサループ５０Ａ、５０Ｃ、及びセンサループ５０Ｂ、５０Ｃの重なり合う部分は、グリップ検知領域をそれぞれ画定する。任意に、上述のように、内側領域及び／または外側領域は、検知区域が複数のセンサループ（例えば、２つ、４つなどのセンサループ）を含む分割された区域構成で構成され得る。

ここで図５Ｃを参照すると、図５Ａの４区域の手検出システムのパターン図が示される。ハンドル２０は、内側領域に配置されたセンサループ５０Ａ、５０Ａ’、５０Ｂ、５０Ｂ’、５０Ｂ’’、５０Ｂ’’’（すなわち、分割された区域構成）と、外側領域に配置されたセンサループ５０Ｃ、５０Ｄとを含む複数のセンサループを有するセンサマットを含む。ハンドル２０上のセンサループ５０Ｃとセンサループ５０Ｄとの間の合流点は、図５Ａ及び５Ｃにおいて参照文字Ａ−Ａ’とラベル付けされる。図５Ｃに示されるように、センサループ５０Ａ、５０Ａ’、５０Ｂ、５０Ｂ’、５０Ｂ’’、５０Ｂ’’’、５０Ｃ、５０Ｄの各々はさらに、電気信号を制御ユニット（例えば、制御ユニット５２）に伝達するための導電性リード線５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６を含み得る。センサループ５０Ａ、５０Ａ’、５０Ｂ、５０Ｂ’、５０Ｂ’’、５０Ｂ’’’、５０Ｃ、５０Ｄのうちの少なくとも１つに対する導電性リード線は任意に、任意の隣接したセンサループによって画定された検知区域のうちのいずれかの一部分に延在することなく経路指定され得る。これは、センサループ間のクロストーク量を最小限に抑える。例えば、導電性リード線６４（すなわち、センサループ５０Ｃの導電性リード線）は、センサループ５０Ａ、５０Ａ’、５０Ｂ、５０Ｂ’、５０Ｂ’’、５０Ｂ’’’、５０Ｄによって画定された検知区域のどの部分にも延在することなく経路指定される。導電性リード線６４は、例えば、センサループ５０Ａ’、５０Ｂ’等の内側領域に配置された少なくとも２つのセンサループ間の空間を通って経路指定される。任意に、導電性リード線６４は、リム２６からスポーク２４のうちの１つがリム２６と接続する領域２４Ａを通って経路指定される。任意に、センサループ５０Ａ、５０Ａ’、５０Ｂ、５０Ｂ’、５０Ｂ’’、５０Ｂ’’’、５０Ｃ、５０Ｄの各々に対する導電性リード線５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６は任意に、任意の隣接したセンサループによって画定された検知区域のうちのいずれかの一部分に延在することなく経路指定され得る。

ここで図６Ａ〜６Ｂを参照すると、例示的な６区域の手検出システムを図解する正面図、側面図、及び底面図が示される。６区域の手検出システムは、１つ以上のスポーク２４でリム２６に接続された中央ハブ２２を有するハンドル２０を含む。図６Ａでは、ハンドル２０は、内側領域に配置されたセンサループ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃと、外側領域に配置されたセンサループ５０Ｄ、５０Ｅ、５０Ｆとを含む複数のセンサループを有するセンサマットを含む。内側領域に配置されたセンサループ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、及び外側領域に配置されたセンサループ５０Ｄ、５０Ｅ、５０Ｆは、離間されたパターンで配置される。任意に、外側領域に配置されたセンサループのうちの少なくとも１つ（例えば、センサループ５０Ｄ）の中心点は任意に、内側領域に配置されたセンサループのうちの少なくとも２つ（例えば、センサループ５０Ａ、５０Ｂ）の各々の中心点に対しておよそ９０度以下で位置決めされ得る。図６Ｂでは、ハンドル２０は、後部領域に配置されたセンサループ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃと、前部領域に配置されたセンサループ５０Ｄ、５０Ｅ、５０Ｆとを含む複数のセンサループを有するセンサマットを含む。後部領域に配置されたセンサループ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、及び前部領域に配置されたセンサループ５０Ｄ、５０Ｅ、５０Ｆは、離間されたパターンで配置される。任意に、前部領域に配置されたセンサループのうちの少なくとも１つ（例えば、センサループ５０Ｄ）の中心点は任意に、後部領域に配置されたセンサループのうちの少なくとも２つ（例えば、センサループ５０Ａ、５０Ｂ）の各々の中心点に対しておよそ９０度以下で位置決めされ得る。センサループ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ、５０Ｅ、５０Ｆの各々は、例えば、接触検知領域等の検知領域を画定する。あるいはまたは加えて、センサループ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ、５０Ｅ、５０Ｆのうちの１つ以上は、スワイプ検知領域を画定する。例えば、外側領域に配置されたセンサループ５０Ｄ、５０Ｅ、５０Ｆの各々は、スワイプ検知領域を画定することができる。あるいはまたは加えて、内側領域に配置されたセンサループ及び外側領域に配置されたセンサループの重なり合う部分は、グリップ検知領域を画定することができる。例えば、センサループ５０Ａ、５０Ｄ、及びセンサループ５０Ｂ、５０Ｄの重なり合う部分は、グリップ検知領域をそれぞれ画定する。任意に、上述のように、内側領域及び／または外側領域は、検知区域が複数のセンサループ（例えば、２つ、４つなどのセンサループ）を含む分割された区域構成で構成され得る。

ここで図６Ｃを参照すると、図６Ａの６区域の手検出システムのパターン図が示される。ハンドル２０は、内側領域に配置されたセンサループ５０Ａ、５０Ａ’、５０Ｂ、５０Ｂ’、５０Ｃ、５０Ｃ’、５０Ｃ’’、５０Ｃ’’’（すなわち、分割された区域構成）と、外側領域に配置されたセンサループ５０Ｄ、５０Ｅ、５０Ｆとを含む複数のセンサループを有するセンサマットを含む。ハンドル２０上のセンサループ５０Ｅとセンサループ５０Ｆとの間の合流点は、図６Ａ及び６Ｃにおいて参照文字Ａ−Ａ’とラベル付けされる。図６Ｃに示されるように、センサループ５０Ａ、５０Ａ’、５０Ｂ、５０Ｂ’、５０Ｃ、５０Ｃ’、５０Ｃ’’、５０Ｃ’’’、５０Ｄ、５０Ｅ、５０Ｆの各々はさらに、電気信号を制御ユニット（例えば、制御ユニット５２）に伝達するための導電性リード線５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、７０、７２を含み得る。センサループ５０Ａ、５０Ａ’、５０Ｂ、５０Ｂ’、５０Ｃ、５０Ｃ’、５０Ｃ’’、５０Ｃ’’’、５０Ｄ、５０Ｅ、５０Ｆのうちの少なくとも１つに対する導電性リード線は、任意の隣接したセンサループによって画定された検知区域のうちのいずれかの一部分に延在することなく経路指定され得る。これは、センサループ間のクロストーク量を最小限に抑える。例えば、導電性リード線７０（すなわち、センサループ５０Ｅの導電性リード線）は、センサループ５０Ａ、５０Ａ’、５０Ｂ、５０Ｂ’、５０Ｃ、５０Ｃ’、５０Ｃ’’、５０Ｃ’’’、５０Ｄ、５０Ｆによって画定された検知区域のどの部分にも延在することなく経路指定される。導電性リード線７０は、例えば、センサループ５０Ｃ、５０Ｃ’’等の内側領域に配置された少なくとも２つのセンサループ間の空間を通って経路指定される。任意に、導電性リード線７０は、リム２６からスポーク２４のうちの１つがリム２６と接続する領域２４Ａを通って経路指定される。任意に、センサループ５０Ａ、５０Ａ’、５０Ｂ、５０Ｂ’、５０Ｃ、５０Ｃ’、５０Ｃ’’、５０Ｃ’’’、５０Ｄ、５０Ｅ、５０Ｆの各々に対する導電性リード線５２、５４、５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、７０、７２は任意に、任意の隣接したセンサループによって画定された検知区域のうちのいずれかの一部分に延在することなく経路指定され得る。任意に、センサループ５０Ａ、５０Ａ’、５０Ｂ、５０Ｂ’、５０Ｃ、５０Ｃ’、５０Ｃ’’、５０Ｃ’’’、５０Ｄ、５０Ｅ、５０Ｆのうちの少なくとも１つに対する導電性リード線は、隣接したセンサループによって画定された検知区域の一部分を通って経路指定され得る。例えば、電性リード線６８（すなわち、センサループ５０Ｄに対する導電性リード線）は、センサループ５０Ａによって画定された検知区域の一部分を通って経路指定される。任意に、センサループ５０Ａによって画定された検知区域を通って経路指定される導電性リード線６８の少なくとも一区分は遮蔽される（例えば、導電性リード線の上に遮蔽層を提供することによる）。これは、導電性リード線が隣接したセンサループによって画定された検知区域を通って経路指定されるときにセンサループ間のクロストーク量を最小限に抑える。任意に、導電性リード線６８は、リム２６からスポーク２４のうちの１つがリム２６と接続する領域２４Ｂを通って経路指定される。

図２Ａ〜６Ｃの例に示される手検出システムは、単に例として提供される。本開示は、図示されるもの以外の手検出システムが本開示の教示に従って提供され得ることを企図する。例えば、５区域、７区域、８区域、９区域、１０区域などの手検出システムは、複数のセンサループを用いて設計され得る。

上述のように、図２Ａ〜６Ｃに関して論じられるハンドル２０は、複数のセンサループ５０を有するセンサマットを含む。そのようなセンサマットは、図８に関して論じられるように、例えば、電機子４０（または本体）と外皮４２との間に提供される感圧材料であり得る。そのような圧力センサマットは、センサループ５０の各々に近接したハンドル２０の領域を握る手によって引き起こされた圧力を検知するように構成され得る。例えば、ハンドル２０は、ハンドル２０の周縁部を中心として外側リム２６上に配置された４つのセンサループ５０を含み得る。他の実施形態では、ハンドル２０は、おおよその数の区域及びおおよそ数のセンサループ５０を含み得る。センサループ５０の数を増加させることにより、ハンドル２０上の運転者の手の位置が検知され得る精度を高めることができる。センサループ５０は、ハンドル２０の外側リム２６上に位置していると図に示されるが、他の実施形態では、運転者の手の位置をさらにより正確に検知するために、そのようなセンサは、スポーク２４上、またはハブ２２上など、他の位置で外皮４２の下で提供され得る。

そのような圧力センサは、２０１１年３月３０日に出願された米国特許出願第１３／０７６，２２６号に記載され、これは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。米国特許出願第１３／０７６，２２６号に論じられるように、そのような圧力センサは、概して対称な層状関係で構成された担体材料のシート、導体、電極、及び感圧材料を含み得る（例えば、感圧材料の両側に配設された担体シート、導体、及び電極）。担体シート、導体、電極、及び感圧材料は、動的衝撃事象中に予期された力に従ってセンサの導電または電気特性を変化させるように選択的に構成され得る。

米国特許出願第１３／０７６，２２６号に論じられるように、そのような感圧材料は、それに作用する力または圧力に反応して抵抗または導電／電気特性を変化させるように構成され得る。より具体的には、感圧材料は、力または圧力が存在しないときに絶縁体として実質的に機能することができ、より多くの力または圧力が存在するときに抵抗が減少する。低い力と高い力との間で、感圧材料は、予測可能な様式で力または圧力に反応し、増加する力で抵抗が減少する。感圧材料は、例えば、カーボンナノチューブ導電性ポリマーであってもよい。感圧材料は、二次元もしくは三次元インクジェットまたはスクリーン印刷、蒸着、または従来のプリント回路技術、そのようなエッチング、写真製版、もしくはフライス加工等の印刷プロセスによって電極のうちの１つに適用され得る。グラフィーム（ｇｒａｐｈｅｍｅ）またはグラフィーム導電性ポリマーの材料の粒径など、より小さい粒径を有する感圧材料が使用されるとき、感圧材料はまた、蒸着等の従来のプリント回路技術によって適用され得る。他の例示的な実施形態によれば、感圧材料は、銀または銅等の導体でドープしたシリセン（ｓｉｌｉｃｅｎｅ）ポリマー材料であってもよい。他の例によれば、感圧材料は、量子トンネル複合材（ＱＴＣ）であり得、これは、ファウラーノルドハイムトンネリングを利用する可変抵抗感圧材料である。ＱＴＣは、Ｂｒｏｍｐｔｏｎ−ｏｎ−Ｓｗａｌｅ，ＵＫのＰｅｒａｔｅｃｈ（ｗｗｗ．ｐｅｒａｔｅｃｈ．ｃｏｍ）によって商業的に作製された材料である。センサ内のＱＴＣ材料は、導電性粒子が離れ過ぎているので伝導することができないため、ゼロの圧力またはゼロの力が加えられるときに絶縁体として機能し得るが、圧力（または力）が加えられるとき、導電性粒子は、電子がセンサの抵抗を変化させる絶縁層を変化させる絶縁層を通過することができるように、他の導電性粒子により近づく。したがって、センサ内のＱＴＣの抵抗は、センサに作用する力または圧力の関数である。

感圧材料は、それが外皮４２の下に隠され得るため、ハンドル２０上の手の位置を決定し、それ故に外皮４２の審美的または人間工学的機能を妨げないセンサマットとして望ましい可能性がある。さらに、圧力センサマットは、運転者の手が静電容量センサ等の別の種類のセンサを妨げ得る手袋等の衣類で覆われる場合であっても、ハンドル２０上の手の存在を検知することができる。

外皮４２は、外側リム２６に内向きの力を付与する比較的引き締まったフィルムまたは材料であり得る。外皮４２の張力によって引き起こされたこの初期の力は相殺され得、システムは、この力を無視し、かつ運転者の手によって引き起こされた圧力のみを検知するように較正されるか、またはゼロに設定され得る。

ハンドル上の運転者の手の存在及び位置を決定することは、運転の癖を監視し、かつ運転者にフィードバックまたは警告を与えるために使用され得る。センサマットは、図１の例に示されるように、制御ユニットまたは処理システム５２に連結されてもよく、これは、センサループ５０からデータを受信し、他の視覚、音声、もしくは他の機能性信号、またはフィードバック機構を起動することができる。

図７の例に示されるように、加熱システム１００は、リム２６上に複数の加熱ループまたは区域１０２を含むヒーターマットを含み得る。各ループ１０２は、ハンドル２０の検知区域（図２Ａ〜６Ｃの例に示される検知区域など）のうちの１つに対応する。加熱ループ１０２の数及び配置は、検知区域の数及び配置よって異なり得る。別個のループ１０２の各々は、サーモスタット１０４に連結され得る。個々のループ１０２の温度は、車両の電気系統等の電源１０８から電力を引き出す加熱コントローラ１０６（電子または二元金属コントローラなど）によって制御され得る。コントローラ１０６は、電子回路または制御ユニットを使用して、加熱システム１００の状態（例えば、電源がオンであるか、またはオフであるか）、及びセンサループ５０によって決定されるにつれて、外側リム２６上の運転者の手の位置に基づいてループ１０２に加える熱を決定することができる。

運転者の手の位置を決定することによって、加熱システム１００は、運転者の手が位置するリム２６の部分のみを昇温するか、または近くのそれらの部分を加熱し得る。加熱可能な領域の量を減少させることによって、より速い昇温曲線または反応が、同じ全電流をより小さいヒーター回路に導くことによって実現され得、したがって手が位置する区域でハンドルの昇温速度を改善する。

図８を参照すると、本明細書に論じられるハンドル２０は、金属（例えば、鋼、マグネシウム、またはアルミニウムなど）等の比較的硬質材料、ポリマー、木材、または強化ポリマー（例えば、繊維強化ポリマー、粒子強化ポリマーなど）等の複合材から形成された電機子４０を含み得る。そのような電機子４０は、骨組み、外殻、基部の形態、または当該技術分野において使用される他の電機子の形態で提供され得る。電機子４０は、ハンドル２０に強度及び形状を提供することができる。電機子４０が中空体である場合、これは、ポリウレタン発泡体または他の好適な材料等の消音材料で充填されてもよい。加えて、電機子４０は、第１のオーバーモールド層８０によって包囲されてもよく、これは、ポリマー、発泡体、木材等の外側リム２６の本体を提供する。例えば、第１のオーバーモールド層８０は任意に、ポリウレタン発泡体層であり得る。任意に、第１のオーバーモールド層８０は、熱可塑性エラストマー発泡体であり得る。加えて、センサマット５１は任意に、第１のオーバーモールド層８０の少なくとも一部分の上に提供され得る。センサマット５１は任意に、複数のセンサループ（例えば、センサループ５０）を含むセンサマットであり得、各センサループは、図２Ａ〜６Ｃの例において上述の検知区域を画定する。センサマット５１は任意に、単一の検知区域を画定するセンサマットであり得る。加えて、第２のオーバーモールド層８５は任意に、センサマット５１の少なくとも一部分を包囲することができる。例えば、第２のオーバーモールド層８５は任意に、ポリウレタン発泡体層であり得る。任意に、第２のオーバーモールド層８５は、熱可塑性エラストマー発泡体であり得る。さらに、加熱マット１０１は任意に、第２のオーバーモールド層８５の少なくとも一部分の上に提供され得る。加熱マット１０１は任意に、図７の例において上述の複数の加熱区域１０２を含む加熱マットであり得る。加熱マット１０１は任意に、単一の加熱区域を画定する加熱マットであり得る。第２のオーバーモールド層８５は、センサマット５１と加熱マット１０１との間で遮蔽する層を提供することができる。したがって、追加の遮蔽層（複数可）は、センサと加熱マットとの間に必要とされなくてもよく、これは、ハンドル２０を製造する費用を減少させる。任意に、加熱マット１０１は、第１のオーバーモールド層８０の少なくとも一部分の上に提供され得、センサマット５１は、第２のオーバーモールド層８５の少なくとも一部分の上に提供され得る。

ここで図９Ａを参照すると、複数のセンサ及び／またはヒーターマットの一部の平面図が示される。マットは、図２Ａ〜８の例において論じられるセンサマットまたはヒーターマットであり得る。例えば、マット９０Ａは、実質的に矩形のマットの一部分を図解する。マット９０Ａの対向縁部９２Ａは、実質的に平行に延在する。加えて、マット９０Ａの検知または加熱区域９５Ａは、縁部９２Ａのうちの少なくとも１つから所定の量（例えば、空間９４）で分離される。任意に、マット９０Ａの検知または加熱区域９５Ａは、縁部９２Ａのうちの少なくとも１つからおよそ５ｍｍ分離される。マット９０Ａの検知または加熱区域９５Ａは任意に、縁部９２Ａのうちの少なくとも１つから大体５ｍｍ分離され得ることを理解されたい。マット９０Ａがハンドルのリムの周囲に提供されるとき、空間９４は、マット９０Ａの検知／加熱素子が配置されない「不感区域」を提供する。図９Ｂを参照すると、ハンドル２０の一部分の線Ａ−Ａ’に沿って切り取られた断面図に不感区域９６が示される。マット９０Ａは、不感区域９６内で熱を検知または提供することができない。組み立て過程の間、ハンドル２０のリムを覆う外皮は、マット９０Ａの検知または加熱区域９５Ａを損なうことなく不感区域９６内にともに縫い合わせられ得る。

マット９０Ｂ及び９０Ｃは、連結及び／または交互配置領域を有するマットの一部を図解する。マット９０Ａと同様に、マット９０Ｂ、９０Ｃは、図２Ａ〜８の例において論じられるセンサマットまたはヒーターマットであり得る。マット９０Ｂ、９０Ｃは、検知または加熱区域９５Ｂ、９５Ｃをそれぞれ有する。マット９０Ｂは、鋸歯パターンを画定する対向縁部９２Ｂを含む。例えば、マット９０Ｂは、対応する突出部９７Ａと、切欠部９７Ｂとを有する。マット９０Ｃは、城郭パターンを画定する対向縁部９２Ｃを含む。例えば、マット９０Ｃは、対応する突出部９７Ａと、切欠部９７Ｂとを有する。本開示は、マットが鋸歯及び城郭パターン以外のパターンを画定する対向縁部を有し得ることを企図する。マット９０Ｂ、９０Ｃがハンドルのリムの周囲に提供されると、マットの突出部は、上述の不感区域に対応する連結領域内の検知または加熱能力に延在し、それを提供することができる。例えば、各対向縁部の突出部は交互に、連結領域に延在することができる。図９Ｂを参照すると、ハンドル２０の一部分の線Ａ−Ａ’に沿って取られた断面図に連結領域９８が示される。有し、連結するマット、及び／または交互配置領域を提供することによって、検知または加熱区域９５Ｂ、９５Ｃと縁部９２Ｂ、９２Ｃとの間の空間９４を減少させることが可能である。

電機子４０は、電機子４０を少なくとも部分的に覆う被覆または外皮４２で覆われ得る。外皮４２は任意に、１つ以上のセンサマット５０及び１つ以上の加熱マット１０２の上に提供され得る。１つ以上のセンサマット５０及び１つ以上の加熱マット１０２が第２のオーバーモールド層８５によって分離されるため、外皮４２をセンサマット５０及び加熱マット１０２の上に適合することに関する巻き付けの品質及び過程関連の懸念が取り除かれる。外皮４２は、ハンドル２０に審美的に魅力的な外観を提供するように構成され得る。外皮４２はまた、運転者の快適さを改善するためにハンドル２０の外側に人間工学的に魅力的な層を追加するように構成され得る。一例によれば、外皮４２は、射出成形ポリウレタン材料から形成され得る。他の例によれば、外皮４２は、オレフィン熱可塑性エラストマー（ＴＥＯ）、熱可塑性オレフィン（ＴＰＯ）、熱可塑性エラストマー発泡体、ゴム、または任意の他の好適な材料等の多種多様な他の成形材料から形成され得る。他の例によれば、外皮４２は、革、織物、ポリマー材料など、電機子の周囲に巻き付けられるフィルムまたはシートであり得る。他の例によれば、外皮４２は、木材、炭素繊維複合材など、概して硬質材料から形成された積層体の外殻であり得る。発泡体等の下地材料は、運転者の人間工学的な快適さをさらに高めるために外皮４２の下に提供され得る。ハンドル２０はさらに、材料（革または木材）、別個の裏蓋、スイッチ、ベゼル等から形成されたアップリケなど、それに連結された構成要素を有し得る。

本システムは、感圧材料を使用して、ハンドル上のもう１つ２つの手の接触を測定すると上に記載されるが、他の実施形態では、異なる検知手段が使用されてもよい。例えば、ハンドル上の手の存在及び位置決めは、上述のように、静電容量または抵抗ベースのセンサで検出され得る。

センサマット５０は、処理システム５２に二値信号（例えば、手を置いているか、または手を放したか）を提供するように構成されてもよく、またはハンドル２０に加えられた圧力の量、ハンドル上の圧力の変化率などを説明する処理システム５２にアナログ信号を提供することができてもよい。センサマット５０がアナログ信号を提供する場合、処理システム５２は、例えば、ハンドル上の圧力がゆっくりと低下したことを示す信号と比較して、ハンドル上の圧力が迅速に低下したことを示す信号と異なって反応するように構成されてもよい。接点のうちの１つで迅速に低下する圧力は、手が意図的な動作（例えば、携帯電話に応答する動作、ラジオ局を変更する動作、ギアを入れ替える動作など）でハンドル２０から比較的迅速に外れたことを示すと解釈されてもよい。一方、複数の接点でゆっくりと低下する圧力は、手がゆっくりとハンドルから外れたことを示すと解釈されてもよく、これは、眠そうな運転者、酔った運転者、医学的発症に苦しむ運転者によるものであり得る。処理システム５２は次、経過時間が所定の限界を超える場合、手がハンドルから外れた速度に基づいて異なる警告応答を開始するように構成されてもよい。

本明細書で利用されるとき、用語「およそ」、「約」、「実質的に」、及び類似の用語は、本開示の主題が属する当業者による一般的かつ許容された使用と調和して広い意味を有することを意図する。これらの用語は、これらの特徴の範囲を提供される正確な数値範囲に限定することなく記載され、特許請求されるある特定の特徴の説明が可能になることを意図することが本開示を再検討する当業者によって理解されるべきである。したがって、これらの用語は、記載され、特許請求される主題の実体がない、または重要ではない修正もしくは変形が添付の特許請求の範囲に列挙されるように本発明の範囲内であると考慮されることを示すと解釈されるべきである。

様々な実施形態を説明するために本明細書で使用されるとき、用語「例示的な（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）」は、そのような実施形態が考えられる実施形態の考えられる実施例、表現、及び／または図解であることを示すことを意図する（かつそのような実施形態が必然的に並外れたまたは最高の実施例であることをそのような用語が内包することを意図しない）ことに留意されるべきである。

本明細書で使用されるとき、用語「連結された（ｃｏｕｐｌｅｄ）」、「接続された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」などは、２つの部材を互いに直接または間接的に接合することを意味する。そのような接合は、定常的（例えば、永久的）または可動（例えば、取り外し可能または剥離可能）であってもよい。そのような接合は、互いに単体として一体に形成された２つの部材、もしくは２つの部材及び任意の追加の中間部材で、または互いに取り付けられる２つの部材、もしくは２つの部材及び任意の追加の中間部材で実現されてもよい。

要素の位置（例えば、「最上部」、「底部」、「上」、「下」など）への本明細書での言及は単に、図における様々な要素の配向を説明するために使用される。様々な要素の配向は、他の例示的な実施形態によって異なってもよく、そのような変形は、本開示によって包含されることを意図することに留意されるべきである。

様々な例示的な実施形態に示されるようなハンドルに対する圧力検知システムの構築及び配置が単に例示であることに留意することが重要である。数少ない実施形態が本開示に詳細に記載されたが、本開示を再検討する当業者であれば、本明細書に記載される主題の新規教示及び利点から著しく逸脱することなく、多くの修正（例えば、様々な要素、パラメータの値、取り付け配置、材料の使用、色、配向などの大きさ、寸法、構造、形状、及び割合の変化）が可能であることを容易に理解するであろう。例えば、一体に形成されるように示される要素は、複数の部分または要素から構築されてもよく、要素の位置は反転されるか、そうでなければ変更されてもよく、個別の要素または位置の性質または数は変更されるか、または異なってもよい。任意の過程または方法のステップの順または順序は、代替的実施形態に従って変更または再順序付けされてもよい。他の置き換え、修正、変更、及び省略はまた、本実施形態の範囲から逸脱することなく、様々な例示的な実施形態の設計、動作状態、及び配置で行われてもよい。

本主題は、構造的特徴及び／または方法論的行為に特定の言語で記載されたが、添付の特許請求の範囲で定義される主題は、上述の特定の特徴または行為に必ずしも限定されないことを理解されるべきである。それよりむしろ、上述の特定の特徴及び行為は、特許請求の範囲を実装する例示的な形態として開示される。

Claims (36)

1. 内側領域及び外側領域を有するハンドルと、
   前記ハンドルに配置された複数のセンサループを含むセンサマットであって、前記センサマットの各々が検知区域を画定する、センサマットと、
   前記検知区域のうちの１つ以上に対応する前記ハンドルの一部分を押す運転者の手を検出するように構成された制御ユニットであって、前記センサループのうちの１つ以上が、前記ハンドルの前記内側領域及び前記外側領域の各々に配置される、制御ユニットと、を備える、手検出システムであって、
   前記センサマットは、少なくとも１つの前記センサループが前記ステアリングホイールの前記内側領域に配置され、少なくとも１つの前記センサループが前記外側領域に配置されるように、ステアリングホイールの周りに配置され、
   前記内側領域に配置された少なくとも１つの前記センサループは、第１内側センサループを備え、
   前記外側領域に配置された少なくとも１つの前記センサループは、第１外側センサループと第２外側センサループとを含み、該第１外側センサループと該第２外側センサループは、該外側領域において互いに離間しており、
   前記第１内側センサループの第１部分と、前記第１外側センサループの少なくとも一部分とは、該第１内側センサループの該第１部分が該第１外側センサループの該部分と少なくとも部分的に重なるように配置され、
   前記第１内側センサループの第２部分と、前記第２外側センサループの少なくとも一部分とは、該第１内側センサループの該第２部分が該第２外側センサループの該部分と少なくとも部分的に重なるように配置されている手検出システム。
2. 前記センサループのうちの２つ以上は、前記内側領域及び前記外側領域のうちの少なくとも一方に離間されたパターンで配置される、請求項１に記載の手検出システム。
3. 前記センサループのうちの前記２つ以上は、前記外側領域に前記離間されたパターンで配置される、請求項２に記載の手検出システム。
4. 前記センサループの各々は、接触検知区域を画定する、請求項３に記載の手検出システム。
5. 前記外側領域に配置された前記センサループの各々は、スワイプ検知区域を画定する、請求項３に記載の手検出システム。
6. 前記外側領域に配置された前記センサループのうちの前記２つ以上の各々は、前記内側領域に配置された前記センサループのうちの前記１つ以上の各々の一部分と部分的に重なり合う、請求項３に記載の手検出システム。
7. 前記センサループの前記重なり合う部分は、少なくとも２つのグリップ検知区域を画定する、請求項６に記載の手検出システム。
8. 前記センサループの各々は、電気信号を前記制御ユニットに伝達するための導電性リード線をさらに備える、請求項３に記載の手検出システム。
9. 前記センサループのうちの少なくとも１つに対する前記導電性リード線は、任意の隣接したセンサループによって画定された前記検知区域のうちのいずれかの一部分に延在することなく経路指定される、請求項８に記載の手検出システム。
10. 前記センサループのうちの２つ以上は、前記内側領域及び前記外側領域の各々に離間されたパターンで配置される、請求項１に記載の手検出システム。
11. 前記センサループの各々は、接触検知区域を画定する、請求項１０に記載の手検出システム。
12. 前記外側領域内の前記センサループの各々は、スワイプ検知区域を画定する、請求項１０に記載の手検出システム。
13. 前記外側領域に配置された前記センサループのうちの少なくとも１つは、前記内側領域に配置された前記センサループのうちの少なくとも２つの一部分と重なり合う、請求項１０に記載の手検出システム。
14. 前記センサループの前記重なり合う部分は、少なくとも２つのグリップ検知区域を画定する、請求項１３に記載の手検出システム。
15. 前記外側領域に配置された前記センサループのうちの前記少なくとも１つの中心点は、前記内側領域に配置された前記センサループのうちの前記少なくとも２つの各々の中心点に対しておよそ９０度以下で位置決めされる、請求項１３に記載の手検出システム。
16. 前記センサループの各々は、電気信号を前記制御ユニットに伝達するための導電性リード線をさらに備える、請求項１０に記載の手検出システム。
17. 前記センサループのうちの少なくとも１つに対する前記導電性リード線は、任意の隣接したセンサループによって画定された前記検知区域のうちのいずれかの一部分に延在することなく経路指定される、請求項１６に記載の手検出システム。
18. 前記センサループのうちの前記少なくとも１つに対する前記導電性リード線は、前記外側領域に配置された前記センサループのうちの少なくとも１つに対する前記導電性リード線である、請求項１７に記載の手検出システム。
19. 前記外側領域に配置された前記センサループのうちの前記少なくとも１つに対する前記導電性リード線は、前記内側領域に配置された前記センサループのうちの少なくとも２つの間の空間を通って経路指定される、請求項１８に記載の手検出システム。
20. 前記センサループのうちの少なくとも１つに対する前記導電性リード線は、隣接したセンサループによって画定された前記検知区域の一部分を通って経路指定され、前記検知区域の前記一部分を通って経路指定される前記導電性リード線の少なくとも一区分は、遮蔽層を備える、請求項１６に記載の手検出システム。
21. 前記ハンドルは、
    車両のステアリングコラムへの接続のためのハブと、
    前記ハブの周囲に延在するリムであって、前記内側領域及び前記外側領域を有する、リムと、
    前記ハブと前記リムを接続する複数のスポークであって、前記センサループのうちの前記少なくとも１つに対する前記導電性リード線は、前記リムから前記スポークのうちの１つが前記リムと接続する領域を通って経路指定される、複数のスポークと、をさらに備える、請求項１７に記載の手検出システム。
22. 前記ハンドルは、
    車両のステアリングコラムへの接続のためのハブと、
    前記ハブの周囲に延在するリムであって、前記内側領域及び前記外側領域を有する、リムと、
    前記ハブと前記リムを接続する複数のスポークであって、前記センサループのうちの前記少なくとも１つに対する前記導電性リード線は、前記リムから前記スポークのうちの１つが前記リムと接続する領域を通って経路指定される、複数のスポークと、をさらに備える、請求項２０に記載の手検出システム。
23. 前記センサマットは、感圧材料を含む、請求項１に記載の手検出システム。
24. 前記ハンドルに配置された少なくとも１つのヒーターマットと、
    前記ハンドルに配置された少なくとも１つのオーバーモールド層と、さらに備え、前記オーバーモールド層は、前記少なくとも１つのヒーターマットと前記センサマットとの間に配置される、請求項１に記載の手検出システム。
25. 前記少なくとも１つのオーバーモールド層は、ポリウレタン発泡体を含む、請求項２４に記載の手検出システム。
26. 前記少なくとも１つのオーバーモールド層は、熱可塑性エラストマー発泡体を含む、請求項２４に記載の手検出システム。
27. 前記ハンドルは、
    前記ハンドルのリムを画定する電機子と、
    前記電機子の少なくとも一部分の周囲に配置された外皮であって、前記センサマットのうちの少なくとも１つ及び前記少なくとも１つのヒーターマットの上に配置される、外皮と、をさらに備える、請求項２４に記載の手検出システム。
28. 少なくとも２つのオーバーモールド層をさらに備え、第１のオーバーモールド層が、前記センサマットと前記電機子との間に配置され、第２のオーバーモールド層が、前記センサマットと前記少なくとも１つのヒーターマットとの間に配置される、請求項２７に記載の手検出システム。
29. 前記オーバーモールド層のうちの少なくとも１つは、ポリウレタン発泡体を含む、請求項２８に記載の手検出システム。
30. 前記オーバーモールド層の少なくとも１つは、熱可塑性エラストマー発泡体を含む、請求項２８に記載の手検出システム。
31. 少なくとも２つのオーバーモールド層をさらに備え、第１のオーバーモールド層が、前記少なくとも１つのヒーターマットと前記電機子との間に配置され、第２のオーバーモールド層が、前記少なくとも１つのヒーターマットと前記センサマットとの間に配置される、請求項２７に記載の手検出システム。
32. 前記オーバーモールド層のうちの少なくとも１つは、ポリウレタン発泡体を含む、請求項３１に記載の手検出システム。
33. 前記オーバーモールド層の少なくとも１つは、熱可塑性エラストマー発泡体を含む、請求項３１に記載の手検出システム。
34. 前記センサマットは、交互の突出部及び切欠部を画定する対向縁部を有し、前記対向縁部の前記交互の突出部及び切欠部は、前記センサマットが前記ハンドルに配置されるときに交互配置領域を作成する、請求項１に記載の手検出システム。
35. 前記対向縁部は、鋸歯パターン及び城郭パターンのうちの少なくとも一方を画定する、請求項３４に記載の手検出システム。
36. 前記第１内側センサループによって画定された前記検知区域の中心点は、前記第１外側センサループによって画定された検出区画と、第２外側センサループによって画定された検出区画との各々の中心点に対して９０度以下に位置している、請求項１に記載の手検出システム。

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