手センサを有するステアリング・ホイール
【課題】運転者のウェル・ビーイングを評価し測定する方法及び機構を提供する。
【解決手段】ステアリング・ホイール２０に取り付けられるセンサ・アセンブリ４０を含むことができる車両用のステアリング・ホイールに関する。センサ・アセンブリ４０は、車両の運転者の生物学的パラメータを測定するように構成される電極を含み得る。更に、ステアリング・ホイール用のセンサ・アセンブリ４０は、車両の運転者の生物学的パラメータを測定するように構成される電極を含むことができる。センサ・アセンブリ４０は、ステアリング・ホイール２０に取り付けられるように構成され得る。
【解決手段】ステアリング・ホイール２０に取り付けられるセンサ・アセンブリ４０を含むことができる車両用のステアリング・ホイールに関する。センサ・アセンブリ４０は、車両の運転者の生物学的パラメータを測定するように構成される電極を含み得る。更に、ステアリング・ホイール用のセンサ・アセンブリ４０は、車両の運転者の生物学的パラメータを測定するように構成される電極を含むことができる。センサ・アセンブリ４０は、ステアリング・ホイール２０に取り付けられるように構成され得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、全体が参照により本明細書に組み込まれている、２０１０年４月２日に出願した米国仮特許出願第６１／３２０，５９１号の優先権及びその利益を主張するものである。
【０００２】
本開示は、一般に車両センサの分野に関する。より詳細には、本開示は、車両のステアリング・ホイールに連結される生物学的パラメータ・センサに関する。
【背景技術】
【０００３】
従来のステアリング・ホイールは、運転者のウェル・ビーイング（well being）の表示を与えることができるパラメータを測定する能力を有していない。この種のパラメータは、運転者のウェル・ビーイングや状態を判定するのに利用される、例えば心拍数、皮膚キャパシタンス、皮膚温度、呼吸数、及び他のパラメータを含むことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
運転者のウェル・ビーイングを評価し測定する方法及び機構を提供することが望ましく、車両の設計に組み入れられ得るコスト的に有利な装置のような機構を提供することが望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、車両用のステアリング・ホイールは、ステアリング・ホイールに取り付けられるセンサ・アセンブリを含むことができる。センサ・アセンブリは、車両の運転者の生物学的パラメータを測定するように構成される電極を含むことができる。
【０００６】
ステアリング・ホイール用のセンサ・アセンブリは、車両の運転者の生物学的パラメータを測定するように構成される電極を含むことができる。センサ・アセンブリは、ステアリング・ホイールに取り付けられるように構成され得る。
【０００７】
本実施形態のこれらの及び他の特徴、態様、並びに利点は、下記に簡単に説明される次の説明、添付の特許請求の範囲、及び図面に示される添付の例示的な実施形態から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一例によるセンサ・アセンブリを有するステアリング・ホイールを示す、車両コックピット内部の等角図である。
【０００９】
【図２】一例によるセンサ・アセンブリを有するステアリング・ホイールの正面図である。
【００１０】
【図３】一例によるステアリング・ホイールの内径に沿ったセンサ・アセンブリの側面を示す、ステアリング・ホイール用のセンサ・アセンブリの透視図である。
【００１１】
【図４】一例によるステアリング・ホイールの外周に沿ったセンサ・アセンブリの側面を示す、ステアリング・ホイール用のセンサ・アセンブリの透視図である。
【００１２】
【図５】一例による図３のセンサ・アセンブリの断面図である。
【００１３】
【図６】一例による温度センサを含むセンサ・アセンブリを有するステアリング・ホイールの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、ステアリング・ホイール２０を含む車両用のコックピット内部１０の例を示している。車両を運転する際に通常行われるように、運転者は、車両のホイールの向きを変え、所望の方向に操舵するようにステアリング・ホイール２０を回転させることができる。
【００１５】
この種のステアリング・ホイール２０は、運転者の手が容易に届く範囲内に設けられるスィッチやボタンの形のさまざまな調整用つまみを含むことができる。例えば、この種の調整用つまみは、車両照明（例えば、天井照明、ヘッドライト等）を制御し、電話器を制御し、又はクルーズ制御などの他の機構や装置を制御するように、車両のオーディオ・システム（例えば、ボリューム、同調、モード等）を作動させるのに使用されることもできる。オーディオ・システム、気候システム、照明システム又は他のシステムを含むシステムのための調整用つまみを含むこの種の調整用つまみは、車両の計器盤や車両のセンター・コンソール上のような車両のほかの場所に追加として設けられ得る。
【００１６】
図２の例に示されるように、ステアリング・ホイール２０は、１つ又はそれ以上のスポーク２４によって外側リング又はリム２６に連結される中央ハブ２２を含むことができる。ハブ２２は、順に車両１０のステアリング・コラムに連結され得る。車両を運転するときに通常行われるように、運転者は、外側リム２６を把持することによってステアリング・ホイール２０の向きを変えることができる。
【００１７】
ステアリング・ホイール２０は、図２の例に示されるように４本スポークのステアリング・ホイールであることができる。もう一つの例では、ステアリング・ホイール２０は、３本スポークのステアリング・ホイールであることができる。他の例では、ステアリング・ホイール２０は、異なる数又は配置のスポークを有することができる。
【００１８】
図１及び図２の例に示されるように、ステアリング・ホイール２０は、センサ・アセンブリ４０を含むことができる。例えば、ステアリング・ホイール２０の外側リム２６は、外側リム２６に組み入れられる一対のセンサ・アセンブリ４０を含むことができる。センサ・アセンブリ４０は、運転者のウェル・ビーイングの表示を与えることができるパラメータを測定することができ得る。この種のパラメータは、例えば心拍数、皮膚キャパシタンス、皮膚温度、呼吸数、及び他の生物学的パラメータを含むことができる。センサ・アセンブリ４０は、センサ・アセンブリがステアリング・ホイール２０の外側リム２６などのステアリング・ホイールに組み入れられるように、触覚的にも視覚的にも比較的目立たないように構成される。
【００１９】
図３は、センサ・アセンブリ４０の例を示している。センサ・アセンブリ４０は、図３の例で示されるように、上側ハウジング４２及び下側ハウジング４４から形成されるハウジングのような本体又はハウジングを含むことができる。この種の上側及び下側ハウジングは、ステアリング・ホイール電機子の両側から互いに係合するスナップ及び設置機構によって一緒に連結され得る。上側ハウジング４２及び下側ハウジング４４は、（図５の例に最もよく示されている）インターロック部分４１で一緒に連結されることができ、このインターロック部分４１は、上側ハウジング４２を下側ハウジング４４に適切に位置合わせし、固定するスナップ及び設置機構を含むことができる。上側ハウジング４２及び下側ハウジング４４は、外側リム２６の曲率半径に合致するように湾曲され得る。一緒に連結されると、上側ハウジング４２及び下側ハウジング４４は、外側リム２６の電機子３０を収容することができる中央空所又は空洞４３を画定することができる。
【００２０】
電機子３０又は外側リム２６の他の部分によって占有されない容積であり得るハウジングの内側空洞４３の中空部分は、センサ・アセンブリ４０をステアリング・ホイール２０に固定し、設置するのを助けるように、及びステアリング・ホイール２０を把持する運転者に心地よさを与えるように、ポリウレタン・フォームなどの材料で選択的に充填される場合がある。この種のポリウレタン・フォームや他の適切な材料は、振動や他の騒音を減衰させるのに使用され得る。
【００２１】
上側ハウジング４２及び下側ハウジング４４は、例えば、センサ・アセンブリの電極を電気的に分離するように、例えばポリマー、木材、又は繊維強化ポリマーなどの複合材料のような非導電性材料から形成され得る。もう一つの例では、上側ハウジング４２及び／又は下側ハウジング４４は、導電性材料から形成されることができ、絶縁体が、電極とハウジング４２及びハウジング４４との間に、又は上側ハウジング４２が下側ハウジング４４に連結されるインターロック４１のところに設けられ得る。
【００２２】
上側ハウジング４２及び下側ハウジング４４は、センサ・アセンブリ４０がステアリング・ホイール２０の外側リム２６などのステアリング・ホイール２０に目立たないように組み入れられるようになっているさまざまな構成を与える。従って、センサ・アセンブリ４０は、センサ構成要素を取り付けるための構造物であることができ、センサ・アセンブリのセンサの配線は、ユニットに内蔵されるようになっており、ユニットは、低コストで、皮革被覆ステアリング・ホイールなどのステアリング・ホイールに継ぎ目のないように組み入れられるようになっている。
【００２３】
センサ・アセンブリ４０は、上側電極４６及び下側電極４８を含むことができる。この種の上側及び下側電極４６、４８は、図３の例に示されるように、センサ・アセンブリ４０の両側に取り付けられ得る。一対の電極４６、４８は、例えば運転者の手のそれぞれが同時に電極４６、４８の両方を把持することによって一対の電極４６、４８を把持するように、センサ・アセンブリ４０のそれぞれに設けられ得る。センサ・アセンブリ４０のハウジングは、センサ構成要素を取り付けるための構造物を形成することができ、電極４６、４８の配線は、内蔵されるようになっており、ユニットは、皮革ステアリング・ホイールを含むステアリング・ホイールに継ぎ目のないように組み入れられ得る。
【００２４】
電極４６及び電極４８は、例えばスナップ機構によって（車両の内部及び車両の運転者に面する）ハウジング４２及びハウジング４４の外表面に連結され得る。もう一つの例では、電極４６及び電極４８は、機械的固締具、接着剤等のような他の方法を介してハウジング４２及びハウジング４４に連結され得る。
【００２５】
ワイヤ又は他の導電性部材（図面に示されていない）は、電極４６及び電極４８の裏面（例えば、ハウジング４２及びハウジング４４に隣接しこれに面する側面）に連結され得る。次いで、ワイヤは、図３及び図４の例に示されるように、上側ハウジング４２及び／又は下側ハウジング４４の表面に形成される溝４５を通過することができる。この種のワイヤ溝４５は、例えば、トラフ、窪み、又はスロットから成ることができる。ワイヤ溝４５により、ワイヤ、及びセンサ・アセンブリの他の構成がセンサ・アセンブリの比較的滑らかで特徴のない輪郭を損なわないように、ワイヤが窪みに納められたままであるようになっており、それによって、これらは、ステアリング・ホイール２０の外側リム２６などの、ステアリング・ホイール２０によりよく組み入れられるようになっている。更に、知覚アセンブリ４０が、センサ、及び配線などの接続部を含む低コストのユニットを可能にし、これは、ステアリング・ホイールに一層容易に組み入れられ得る。このような滑らかで特徴のない輪郭を有する知覚アセンブリ４０を可能にすることによって、知覚アセンブリ４０は、低コストで現存の車両に組み入れられ得るモジュラー・ユニットとして提供され得る。
【００２６】
もう一つの例では、センサ・アセンブリ４０は、上側ハウジング４２及び下側ハウジング４４を含まない場合があり、知覚アセンブリ４０の電極は、ステアリング・ホイール２０の外側リム２６に直接連結され又はこれに形成されることがある。例えば、電極４６及び電極４８は、電機子３０を取り囲むポリウレタン・フォームに組み入れられ得る。もう一つの例示的な実施形態では、電極４６及び電極４８は、ステアリング・ホイール２０の表皮３２に縫い付けられ又は別様に連結される導電性織物のような可撓性の本体である場合がある。いずれの例示的な実施形態においても、電極４６及び電極４８、並びに周囲の構成要素は、電流が電極４６と電極４８との間を直接流れることができないように上側電極４６が下側電極４８から分離されるように、配置される。
【００２７】
一例によれば、上側電極４６及び下側電極４８は、少なくとも部分的に低抵抗を有する導電性材料で形成される。例えば、上側電極４６及び下側電極４８は、クロムメッキ、金属外被、金属塗料、金属被覆した織物、又は金属被覆した皮革によって形成される導電性表面を有することができる。他の例では、金属織物及び皮革は、上側電極４６及び下側電極４８に使用されることもできる。もう一つの例によれば、ステンレス鋼も電極に使用され得る。
【００２８】
電極４６、４８は、外側リム２６の曲率半径に合致するように湾曲されることができ、電極４６、４８が上側ハウジング４２及び下側ハウジング４４と共に組み立てられる場合、電極４６、４８は、外側リム２６の横断面の直径及び形状に実質的に等しいセンサ・アセンブリ４０の直径を形成することができる。電極は、低抵抗を有する導電性材料で形成されることが好ましく、互いから分離される。
【００２９】
上側電極４６及び下側電極４８の導電性表面の仕上げ及び色は、車両の美的要件に合致するように選択され得る。例えば、電極４６、４８の表面は、車両内部のインテリアの他のトリム部品に合致し又はこれを補完するように設計され、選択され得る。
【００３０】
カバー又は表皮３２は、ステアリング・ホイール２０について審美的に心地よい外面を提供するように構成される。表皮３２は、運転者の心地よさを改善するようにステアリング・ホイール２０の外側に人間工学的に心地よい層を加えるように構成される。一例によれば、表皮３２は、射出成形されたポリウレタン材料から形成され得る。他の例によれば、表皮３２は、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＥＯｓ）、熱可塑性オレフィン（ＴＰＯｓ）、ゴム、又は任意の他の適切な材料など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、表皮３２は、皮革、織物、ポリマー材料などの、電機子の周りに包まれるフィルム又はシートであることができる。もう一つの例では、表皮３２は、木材、炭素繊維複合材料等のようなほぼ剛性の材料から形成される積層物のシェルであることができる。フォームなどの下敷き材は、運転者の人間工学的な心地よさを更に増大するように表皮３２の下に設けられ得る。
【００３１】
ステアリング・ホイール２０のカバー又は表皮３２は、上側ハウジング４２及び下側ハウジング４４の周りに包まれ得る。カバー又は表皮３２は、例えば、皮革、ＴＰＯ、及び当分野で用いられる他のカバーであることができる。カバー３２は、電極４６、４８がステアリング・ホイール２０を把持する運転者の手と接触できるように、電極４６及び電極４８がカバー３２を通して突出するようになっている開口を含むことができる。例えば、表皮３２は、センサ・アセンブリのハウジングの周りに包まれ、電極が表皮３２の頂上に位置することになるように膠によって本来のところに固定され得る。
【００３２】
電極４６、４８の表面は、これらが概ね連続した表面を形成し、運転者がステアリング・ホイール２０を把持するときに不愉快でないように、表皮３２の表面と同一平面にあることができる。結果として、センサ・アセンブリは、センサ・アセンブリの比較的滑らかで特徴のない輪郭を損なわず、それによって、アセンブリを、低コストで車両のステアリング・ホイールによりよく組み入れることができる。
【００３３】
表皮３２の縁部は、図３、図４、及び図５の例で示されるように、電極４６及び電極４８の周囲の周りに溝４９によって収容され得る。この種の溝４９は、例えばスロット、空所、窪み、又は空洞であることができる。電極４６及び電極４８がハウジング４２及びハウジング４４に連結されると、表皮３２の縁部は、溝４９に閉じ込められ、又は圧縮されることができ、従って、センサ・アセンブリ４０に、及びステアリング・ホイール２０の電機子３０などのステアリング・ホイール２０に表皮３２を固定する。もう一つの例によれば、表皮３２は、接着剤、縫合、及び他のカバーや当分野で用いられる表皮固締手段のような、他の固締手段の使用によって更に固定され得る。
【００３４】
図５の例で示されるように、ステアリング・ホイール２０の外側リム２６は、電機子３０を含むことができる。電機子３０は、金属（例えば、鋼、マグネシウム、又はアルミニウム等）、ポリマー、木材、或いは強化ポリマー（例えば、繊維強化ポリマー、粒子強化ポリマー等）などの複合材料のような剛性材料から形成され得る。この種の電機子３０は、例えば、フレーム、シェル、ベース、又は当分野で用いられる他の形態の形で設けられ得る。
【００３５】
電機子３０は、ステアリング・ホイール２０の強度及び形状を与えることができる。電機子３０が中空本体である場合、これは、ポリウレタン・フォーム又は他の適切な材料のような消音材料で充填され得る。電機子３０は、ポリマー、フォーム、木材等のような外側リム２６の本体を作るもう一つの材料で取り囲まれ得る。電機子３０は、少なくとも部分的に電機子３０を被覆する表皮３２で被覆され得る。ステアリング・ホイール２０は、（皮革や木材などの）材料から形成されるアップリケ、別個の後部カバー、スイッチ、ベーゼル等のような、これに連結される更なる構成要素を有することができる。
【００３６】
一例によれば、電極４６、４８は、運転者の心拍数及び運転者の手の皮膚キャパシタンスなどのさまざまな生物学的パラメータを測定するのに使用され得る。
【００３７】
ステアリング・ホイールを彼又は彼女の手で把持する運転者の心拍数は、センサ・アセンブリによって感知され得る。例えば、センサ・アセンブリ４０は、（上側電極４６及び下側電極４８のような）２つの電極がステアリング・ホイールの両側でそれぞれの手に用意されるように、ステアリング・ホイールの左側及び右側に取り付けられ得る。
【００３８】
もう一つの例では、ステアリング・ホイールの左側及び右側に配置されるセンサ・アセンブリの、上側左手の電極及び上側右手の電極並びに下側左手の電極及び下側右手の電極は、連結されることができ、電極により記録されるデータが、運転者の心拍数応答を決定するように比較され得る。例えば、ワイヤは、２つのセンサ・アセンブリ４０の上側電極４６と一緒に接続するのに、及び２つのセンサ・アセンブリ４０の下側電極４８と一緒に接続するのに使用され得る。従って、運転者が車両を運転しながら彼又は彼女の手でステアリング・ホイールを単純に把持することによって、ステアリング・ホイールに取り付けられるセンサ・アセンブリの電極４６、４８は、運転者のウェル・ビーイングを判定するように、運転者の心拍数及び他の生物学的パラメータを測定することができる。
【００３９】
皮膚キャパシタンスは、センサ・アセンブリの上側電極と下側電極との間のコンダクタンスを監視することによって測定され得る。皮膚キャパシタンスは、運転者の手や電気皮膚反応から生じる発汗の程度又は量を表示するように測定されることができ、これは、順にセンサ・アセンブリの電極によって測定されるコンダクタンスに影響を及ぼすことになる。例えば、皮膚キャパシタンスは、ステアリング・ホイールの左側及び右側のセンサ・アセンブリによって測定されることができ、その結果は皮膚キャパシタンスを与えるように平均され得る。
【００４０】
皮膚温度は、センサ・アセンブリに含まれる温度センサを用いて測定され得る。温度センサは、例えば、ステアリング・ホイールのリムなどのステアリング・ホイールに取り付けられる赤外線（IR）センサであることができる。例えば、温度センサ５０は、図４及び図６の例で示されるように、センサ・アセンブリ４０のハウジング内に収容され得る。この種の温度センサ５０は、温度センサが運転者の皮膚に接触し、又は運転者の皮膚の近くにあるように、センサ・アセンブリ４０の電極４６と電極４８との間でステアリング・ホイールのリムの外部に配置され得る。運転者の皮膚の温度は、１つ又はそれ以上のセンサ・アセンブリ４０の電極を介して心拍数及び／又は皮膚キャパシタンス値を測定するのと同時に測定され得る。例えば、ステアリング・ホイールの外側リム２６の外周に沿って温度センサ５０を配置することによって、手の表面（例えば、手のひら）との接触が一層得やすい。温度センサ５０は、上側ハウジング４２及び／又は下側ハウジング４４の本体の窪みに収められ或いはこの本体に隠されるワイヤ又は他の導電性パスを通して、電極４６及び電極４８に或いは信号処理ユニット６０などの他の構成要素に接続され得る。
【００４１】
センサ・アセンブリ４０の温度センサ５０は、ステアリング・ホイールの皮革や外部ガーニッシュ・エレメントなどの表皮又はカバー３２、及びセンサの後側に配線されるセンサによって取り囲まれ得る。温度センサ５０の表面は、温度センサ５０が運転者によって触覚的に目立たないように、且つ、センサ・アセンブリ４０がステアリング・ホイールに容易に組み入れられ得るようにセンサ・アセンブリ４０の滑らかな表面が維持されるように、表皮又はカバー３２の表面と同一平面にあることができる。
【００４２】
センサ・アセンブリの電極４６及び電極４８を含むセンサ・アセンブリ４０は、車両の信号処理ユニット６０に接続され得る。この種の信号処理ユニット６０は、図１の例で示されるように、車両の計器盤内のような車両のほかの場所に配置され得る。運転者の手が２つのセンサ・アセンブリ４０のそれぞれの電極４６及び電極４８に接触するように、運転者がステアリング・ホイール２０の上に両手を置くと、運転者の心拍数は、１つ又はそれ以上のセンサ・アセンブリの電極４６及び電極４８、並びに信号処理ユニット６０を用いて、運転者の心電図記録（ＥＫＧ）信号を監視することによって測定され得る。もう一つの例では、皮膚キャパシタンス（例えば、蒸れ）は、左側及び右側のセンサ・アセンブリ４０について上側電極４６と下側電極４８との間のコンダクタンスを監視し、信号処理ユニット６０でこの結果を平均することによって測定され得る。信号処理ユニット６０は、電極４６、４８及び／又は温度センサ５０からの心拍数及び／又は皮膚キャパシタンス信号などの、温度センサ５０からの信号を処理するのに、並びに１つ又はそれ以上のセンサ・アセンブリ４０の１つ又はそれ以上のセンサからの信号を処理するのに使用され得る。
【００４３】
測定された心拍数及び／又は信号処理ユニット６０によって計算された皮膚キャパシタンスは、格納され、リモート又はローカル・データベースに送信されることができ、且つ／又は車両の計器盤やヘッドアップ・ディスプレイ上のモニタやディスプレイなどの上に運転者のために表示され得る。
【００４４】
心拍数、皮膚キャパシタンス、及び／又は皮膚温度などの運転者の測定された生物学的パラメータは、車両の運転者がストレス状態にあるか、又は他の状態に苦しめられているかどうかを判定するように、信号処理ユニット６０や他のＣＰＵなどの車両コントローラによって使用され得る。例えば、車両は、車両内部の温度が快適なレベルにあるが、運転者の皮膚が汗まみれで、運転者の心拍数が比較的高いレベルにあること、又は運転者の皮膚温度が異常に高いことを判定することもできる。次いで、この種の情報は、例えば、運転者のストレス・レベルに影響を及ぼすように例えば車両の空気調和や照明によって車両環境を変えるように、或いは、例えば自動化された問い合わせによって、又は携帯電話に基づく車両顧客サービスなどのリモート・サービスに接続することによって、運転者が大丈夫であるかどうかを問い合わせるように使用されることもできる。
【００４５】
他の実施形態では、センサ・アセンブリは、一般に、ステアリング・ホイールの外側リム２６に組み入れられるとして議論されるが、センサ・アセンブリ４０の新規な特徴は、例えばステアリング・ホイールのスポーク２４やハブ２２内のような、ステアリング・ホイール２０の他の部分にセンサ・アセンブリ４０を組み込むように使用され得る。上記の感知要素のすべて又はいくつかは、１つのユニット又はセンサ・アセンブリにパッケージされ得る。センサ・アセンブリは、センサ・アセンブリが触覚的に滑らかな表面を有するように、ステアリング・ホイールの残部との継ぎ目のない組み込みのためにワイヤ・チャンネル、皮革タック、仕上げ溝などの機構を設けることができる。
【００４６】
本明細書において使用されるように、用語「およそ（approximately）」、「およそ（about）」、「実質的に（substantially）」、及び類似する用語は、本開示の主題が属する当業者による共通し且つ許容される語法と調和して広い意味を有するように意図される。本開示を検討する当業者は、これらの用語が、与えられた通りの数値範囲によってこれらの特徴の範囲を限定することなく説明され主張される一定の特徴を説明できるように意図されることを理解すべきである。従って、これらの用語は、説明され主張される主題の実質のない、又は瑣末な改変や変更が、添付の特許請求の範囲に記載の本発明の範囲の範囲内にあると考えられることを示すものとして解釈されるべきである。
【００４７】
本明細書においてさまざまな実施形態を説明するのに使用されるように、用語「例示的な（exemplary）」は、このような実施形態が、可能な実施形態についての可能な例、表現、及び／又は例示であることを示すように意図される（且つ、このような用語は、このような実施形態が必然的に異例なものであり又は最上の例であることを内包するように意図されていない）ことに留意されたい。
【００４８】
本明細書において使用されるように、用語「連結された（coupled）」、「連結された（connected）」等は、２つの部材を直接に、又は互いに対して間接的に接合することを意味している。このような接合は、動かない（例えば、永続する）、或いは、動かせる（例えば、移動できる又は解放できる）場合がある。このような接合は、２つの部材によって、又は２つの部材と互いに単一の本体部品として一体形に形成される任意の追加の中間部材とによって、或いは、２つの部材によって、又は２つの部材と互いに取り付けられる任意の追加の中間部材とによって実現され得る。
【００４９】
本明細書において要素の位置の参照（例えば、「上部の（upper）」、「下部の（lower）」、「上に（above）」、「下に（below）」等）は、単に、図（FIGURES）においてさまざまな要素の方向付けを説明するのに使用されている。さまざまな要素の方向付けは、他の例示的な実施形態により異なる場合があり、このような変化は本開示によって包含されるように意図されることに留意されたい。
【００５０】
手センサを有するステアリング・ホイールの構成及び配置、並びにさまざまな例示的な実施形態に示されるような運転者を監視する方法は、例示に過ぎないことに留意することが重要である。いくつかの実施形態だけが本開示で詳細に説明されたが、本開示を検討する当業者は、多くの改変（例えば、さまざまな要素のサイズ、寸法、構造、形状、及び割合、パラメータの値、取付け配置、材料の使用法、色、方向付け等の変化）が本明細書において説明された主題の新規な教示及び利点から著しく逸脱することなく可能であることを容易に理解するであろう。例えば、一体形に形成されるとして示される要素は、複数の部品や要素で構成されることができ、要素の位置は、逆にされ又は他の状態に変化されることができ、別々の要素の種類や数、又は位置は、変更され又は変化され得る。任意のプロセスや方法のステップの順序又はシーケンスは、他の実施形態により変化され又は再配列され得る。他の置換、改変、変化、及び省略が、本実施形態の範囲から逸脱することなくさまざまな例示的な実施形態の設計、運転状態、及び配置について行われ得る。
【技術分野】
【０００１】
本出願は、全体が参照により本明細書に組み込まれている、２０１０年４月２日に出願した米国仮特許出願第６１／３２０，５９１号の優先権及びその利益を主張するものである。
【０００２】
本開示は、一般に車両センサの分野に関する。より詳細には、本開示は、車両のステアリング・ホイールに連結される生物学的パラメータ・センサに関する。
【背景技術】
【０００３】
従来のステアリング・ホイールは、運転者のウェル・ビーイング（well being）の表示を与えることができるパラメータを測定する能力を有していない。この種のパラメータは、運転者のウェル・ビーイングや状態を判定するのに利用される、例えば心拍数、皮膚キャパシタンス、皮膚温度、呼吸数、及び他のパラメータを含むことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
運転者のウェル・ビーイングを評価し測定する方法及び機構を提供することが望ましく、車両の設計に組み入れられ得るコスト的に有利な装置のような機構を提供することが望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、車両用のステアリング・ホイールは、ステアリング・ホイールに取り付けられるセンサ・アセンブリを含むことができる。センサ・アセンブリは、車両の運転者の生物学的パラメータを測定するように構成される電極を含むことができる。
【０００６】
ステアリング・ホイール用のセンサ・アセンブリは、車両の運転者の生物学的パラメータを測定するように構成される電極を含むことができる。センサ・アセンブリは、ステアリング・ホイールに取り付けられるように構成され得る。
【０００７】
本実施形態のこれらの及び他の特徴、態様、並びに利点は、下記に簡単に説明される次の説明、添付の特許請求の範囲、及び図面に示される添付の例示的な実施形態から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一例によるセンサ・アセンブリを有するステアリング・ホイールを示す、車両コックピット内部の等角図である。
【０００９】
【図２】一例によるセンサ・アセンブリを有するステアリング・ホイールの正面図である。
【００１０】
【図３】一例によるステアリング・ホイールの内径に沿ったセンサ・アセンブリの側面を示す、ステアリング・ホイール用のセンサ・アセンブリの透視図である。
【００１１】
【図４】一例によるステアリング・ホイールの外周に沿ったセンサ・アセンブリの側面を示す、ステアリング・ホイール用のセンサ・アセンブリの透視図である。
【００１２】
【図５】一例による図３のセンサ・アセンブリの断面図である。
【００１３】
【図６】一例による温度センサを含むセンサ・アセンブリを有するステアリング・ホイールの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、ステアリング・ホイール２０を含む車両用のコックピット内部１０の例を示している。車両を運転する際に通常行われるように、運転者は、車両のホイールの向きを変え、所望の方向に操舵するようにステアリング・ホイール２０を回転させることができる。
【００１５】
この種のステアリング・ホイール２０は、運転者の手が容易に届く範囲内に設けられるスィッチやボタンの形のさまざまな調整用つまみを含むことができる。例えば、この種の調整用つまみは、車両照明（例えば、天井照明、ヘッドライト等）を制御し、電話器を制御し、又はクルーズ制御などの他の機構や装置を制御するように、車両のオーディオ・システム（例えば、ボリューム、同調、モード等）を作動させるのに使用されることもできる。オーディオ・システム、気候システム、照明システム又は他のシステムを含むシステムのための調整用つまみを含むこの種の調整用つまみは、車両の計器盤や車両のセンター・コンソール上のような車両のほかの場所に追加として設けられ得る。
【００１６】
図２の例に示されるように、ステアリング・ホイール２０は、１つ又はそれ以上のスポーク２４によって外側リング又はリム２６に連結される中央ハブ２２を含むことができる。ハブ２２は、順に車両１０のステアリング・コラムに連結され得る。車両を運転するときに通常行われるように、運転者は、外側リム２６を把持することによってステアリング・ホイール２０の向きを変えることができる。
【００１７】
ステアリング・ホイール２０は、図２の例に示されるように４本スポークのステアリング・ホイールであることができる。もう一つの例では、ステアリング・ホイール２０は、３本スポークのステアリング・ホイールであることができる。他の例では、ステアリング・ホイール２０は、異なる数又は配置のスポークを有することができる。
【００１８】
図１及び図２の例に示されるように、ステアリング・ホイール２０は、センサ・アセンブリ４０を含むことができる。例えば、ステアリング・ホイール２０の外側リム２６は、外側リム２６に組み入れられる一対のセンサ・アセンブリ４０を含むことができる。センサ・アセンブリ４０は、運転者のウェル・ビーイングの表示を与えることができるパラメータを測定することができ得る。この種のパラメータは、例えば心拍数、皮膚キャパシタンス、皮膚温度、呼吸数、及び他の生物学的パラメータを含むことができる。センサ・アセンブリ４０は、センサ・アセンブリがステアリング・ホイール２０の外側リム２６などのステアリング・ホイールに組み入れられるように、触覚的にも視覚的にも比較的目立たないように構成される。
【００１９】
図３は、センサ・アセンブリ４０の例を示している。センサ・アセンブリ４０は、図３の例で示されるように、上側ハウジング４２及び下側ハウジング４４から形成されるハウジングのような本体又はハウジングを含むことができる。この種の上側及び下側ハウジングは、ステアリング・ホイール電機子の両側から互いに係合するスナップ及び設置機構によって一緒に連結され得る。上側ハウジング４２及び下側ハウジング４４は、（図５の例に最もよく示されている）インターロック部分４１で一緒に連結されることができ、このインターロック部分４１は、上側ハウジング４２を下側ハウジング４４に適切に位置合わせし、固定するスナップ及び設置機構を含むことができる。上側ハウジング４２及び下側ハウジング４４は、外側リム２６の曲率半径に合致するように湾曲され得る。一緒に連結されると、上側ハウジング４２及び下側ハウジング４４は、外側リム２６の電機子３０を収容することができる中央空所又は空洞４３を画定することができる。
【００２０】
電機子３０又は外側リム２６の他の部分によって占有されない容積であり得るハウジングの内側空洞４３の中空部分は、センサ・アセンブリ４０をステアリング・ホイール２０に固定し、設置するのを助けるように、及びステアリング・ホイール２０を把持する運転者に心地よさを与えるように、ポリウレタン・フォームなどの材料で選択的に充填される場合がある。この種のポリウレタン・フォームや他の適切な材料は、振動や他の騒音を減衰させるのに使用され得る。
【００２１】
上側ハウジング４２及び下側ハウジング４４は、例えば、センサ・アセンブリの電極を電気的に分離するように、例えばポリマー、木材、又は繊維強化ポリマーなどの複合材料のような非導電性材料から形成され得る。もう一つの例では、上側ハウジング４２及び／又は下側ハウジング４４は、導電性材料から形成されることができ、絶縁体が、電極とハウジング４２及びハウジング４４との間に、又は上側ハウジング４２が下側ハウジング４４に連結されるインターロック４１のところに設けられ得る。
【００２２】
上側ハウジング４２及び下側ハウジング４４は、センサ・アセンブリ４０がステアリング・ホイール２０の外側リム２６などのステアリング・ホイール２０に目立たないように組み入れられるようになっているさまざまな構成を与える。従って、センサ・アセンブリ４０は、センサ構成要素を取り付けるための構造物であることができ、センサ・アセンブリのセンサの配線は、ユニットに内蔵されるようになっており、ユニットは、低コストで、皮革被覆ステアリング・ホイールなどのステアリング・ホイールに継ぎ目のないように組み入れられるようになっている。
【００２３】
センサ・アセンブリ４０は、上側電極４６及び下側電極４８を含むことができる。この種の上側及び下側電極４６、４８は、図３の例に示されるように、センサ・アセンブリ４０の両側に取り付けられ得る。一対の電極４６、４８は、例えば運転者の手のそれぞれが同時に電極４６、４８の両方を把持することによって一対の電極４６、４８を把持するように、センサ・アセンブリ４０のそれぞれに設けられ得る。センサ・アセンブリ４０のハウジングは、センサ構成要素を取り付けるための構造物を形成することができ、電極４６、４８の配線は、内蔵されるようになっており、ユニットは、皮革ステアリング・ホイールを含むステアリング・ホイールに継ぎ目のないように組み入れられ得る。
【００２４】
電極４６及び電極４８は、例えばスナップ機構によって（車両の内部及び車両の運転者に面する）ハウジング４２及びハウジング４４の外表面に連結され得る。もう一つの例では、電極４６及び電極４８は、機械的固締具、接着剤等のような他の方法を介してハウジング４２及びハウジング４４に連結され得る。
【００２５】
ワイヤ又は他の導電性部材（図面に示されていない）は、電極４６及び電極４８の裏面（例えば、ハウジング４２及びハウジング４４に隣接しこれに面する側面）に連結され得る。次いで、ワイヤは、図３及び図４の例に示されるように、上側ハウジング４２及び／又は下側ハウジング４４の表面に形成される溝４５を通過することができる。この種のワイヤ溝４５は、例えば、トラフ、窪み、又はスロットから成ることができる。ワイヤ溝４５により、ワイヤ、及びセンサ・アセンブリの他の構成がセンサ・アセンブリの比較的滑らかで特徴のない輪郭を損なわないように、ワイヤが窪みに納められたままであるようになっており、それによって、これらは、ステアリング・ホイール２０の外側リム２６などの、ステアリング・ホイール２０によりよく組み入れられるようになっている。更に、知覚アセンブリ４０が、センサ、及び配線などの接続部を含む低コストのユニットを可能にし、これは、ステアリング・ホイールに一層容易に組み入れられ得る。このような滑らかで特徴のない輪郭を有する知覚アセンブリ４０を可能にすることによって、知覚アセンブリ４０は、低コストで現存の車両に組み入れられ得るモジュラー・ユニットとして提供され得る。
【００２６】
もう一つの例では、センサ・アセンブリ４０は、上側ハウジング４２及び下側ハウジング４４を含まない場合があり、知覚アセンブリ４０の電極は、ステアリング・ホイール２０の外側リム２６に直接連結され又はこれに形成されることがある。例えば、電極４６及び電極４８は、電機子３０を取り囲むポリウレタン・フォームに組み入れられ得る。もう一つの例示的な実施形態では、電極４６及び電極４８は、ステアリング・ホイール２０の表皮３２に縫い付けられ又は別様に連結される導電性織物のような可撓性の本体である場合がある。いずれの例示的な実施形態においても、電極４６及び電極４８、並びに周囲の構成要素は、電流が電極４６と電極４８との間を直接流れることができないように上側電極４６が下側電極４８から分離されるように、配置される。
【００２７】
一例によれば、上側電極４６及び下側電極４８は、少なくとも部分的に低抵抗を有する導電性材料で形成される。例えば、上側電極４６及び下側電極４８は、クロムメッキ、金属外被、金属塗料、金属被覆した織物、又は金属被覆した皮革によって形成される導電性表面を有することができる。他の例では、金属織物及び皮革は、上側電極４６及び下側電極４８に使用されることもできる。もう一つの例によれば、ステンレス鋼も電極に使用され得る。
【００２８】
電極４６、４８は、外側リム２６の曲率半径に合致するように湾曲されることができ、電極４６、４８が上側ハウジング４２及び下側ハウジング４４と共に組み立てられる場合、電極４６、４８は、外側リム２６の横断面の直径及び形状に実質的に等しいセンサ・アセンブリ４０の直径を形成することができる。電極は、低抵抗を有する導電性材料で形成されることが好ましく、互いから分離される。
【００２９】
上側電極４６及び下側電極４８の導電性表面の仕上げ及び色は、車両の美的要件に合致するように選択され得る。例えば、電極４６、４８の表面は、車両内部のインテリアの他のトリム部品に合致し又はこれを補完するように設計され、選択され得る。
【００３０】
カバー又は表皮３２は、ステアリング・ホイール２０について審美的に心地よい外面を提供するように構成される。表皮３２は、運転者の心地よさを改善するようにステアリング・ホイール２０の外側に人間工学的に心地よい層を加えるように構成される。一例によれば、表皮３２は、射出成形されたポリウレタン材料から形成され得る。他の例によれば、表皮３２は、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＥＯｓ）、熱可塑性オレフィン（ＴＰＯｓ）、ゴム、又は任意の他の適切な材料など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、表皮３２は、皮革、織物、ポリマー材料などの、電機子の周りに包まれるフィルム又はシートであることができる。もう一つの例では、表皮３２は、木材、炭素繊維複合材料等のようなほぼ剛性の材料から形成される積層物のシェルであることができる。フォームなどの下敷き材は、運転者の人間工学的な心地よさを更に増大するように表皮３２の下に設けられ得る。
【００３１】
ステアリング・ホイール２０のカバー又は表皮３２は、上側ハウジング４２及び下側ハウジング４４の周りに包まれ得る。カバー又は表皮３２は、例えば、皮革、ＴＰＯ、及び当分野で用いられる他のカバーであることができる。カバー３２は、電極４６、４８がステアリング・ホイール２０を把持する運転者の手と接触できるように、電極４６及び電極４８がカバー３２を通して突出するようになっている開口を含むことができる。例えば、表皮３２は、センサ・アセンブリのハウジングの周りに包まれ、電極が表皮３２の頂上に位置することになるように膠によって本来のところに固定され得る。
【００３２】
電極４６、４８の表面は、これらが概ね連続した表面を形成し、運転者がステアリング・ホイール２０を把持するときに不愉快でないように、表皮３２の表面と同一平面にあることができる。結果として、センサ・アセンブリは、センサ・アセンブリの比較的滑らかで特徴のない輪郭を損なわず、それによって、アセンブリを、低コストで車両のステアリング・ホイールによりよく組み入れることができる。
【００３３】
表皮３２の縁部は、図３、図４、及び図５の例で示されるように、電極４６及び電極４８の周囲の周りに溝４９によって収容され得る。この種の溝４９は、例えばスロット、空所、窪み、又は空洞であることができる。電極４６及び電極４８がハウジング４２及びハウジング４４に連結されると、表皮３２の縁部は、溝４９に閉じ込められ、又は圧縮されることができ、従って、センサ・アセンブリ４０に、及びステアリング・ホイール２０の電機子３０などのステアリング・ホイール２０に表皮３２を固定する。もう一つの例によれば、表皮３２は、接着剤、縫合、及び他のカバーや当分野で用いられる表皮固締手段のような、他の固締手段の使用によって更に固定され得る。
【００３４】
図５の例で示されるように、ステアリング・ホイール２０の外側リム２６は、電機子３０を含むことができる。電機子３０は、金属（例えば、鋼、マグネシウム、又はアルミニウム等）、ポリマー、木材、或いは強化ポリマー（例えば、繊維強化ポリマー、粒子強化ポリマー等）などの複合材料のような剛性材料から形成され得る。この種の電機子３０は、例えば、フレーム、シェル、ベース、又は当分野で用いられる他の形態の形で設けられ得る。
【００３５】
電機子３０は、ステアリング・ホイール２０の強度及び形状を与えることができる。電機子３０が中空本体である場合、これは、ポリウレタン・フォーム又は他の適切な材料のような消音材料で充填され得る。電機子３０は、ポリマー、フォーム、木材等のような外側リム２６の本体を作るもう一つの材料で取り囲まれ得る。電機子３０は、少なくとも部分的に電機子３０を被覆する表皮３２で被覆され得る。ステアリング・ホイール２０は、（皮革や木材などの）材料から形成されるアップリケ、別個の後部カバー、スイッチ、ベーゼル等のような、これに連結される更なる構成要素を有することができる。
【００３６】
一例によれば、電極４６、４８は、運転者の心拍数及び運転者の手の皮膚キャパシタンスなどのさまざまな生物学的パラメータを測定するのに使用され得る。
【００３７】
ステアリング・ホイールを彼又は彼女の手で把持する運転者の心拍数は、センサ・アセンブリによって感知され得る。例えば、センサ・アセンブリ４０は、（上側電極４６及び下側電極４８のような）２つの電極がステアリング・ホイールの両側でそれぞれの手に用意されるように、ステアリング・ホイールの左側及び右側に取り付けられ得る。
【００３８】
もう一つの例では、ステアリング・ホイールの左側及び右側に配置されるセンサ・アセンブリの、上側左手の電極及び上側右手の電極並びに下側左手の電極及び下側右手の電極は、連結されることができ、電極により記録されるデータが、運転者の心拍数応答を決定するように比較され得る。例えば、ワイヤは、２つのセンサ・アセンブリ４０の上側電極４６と一緒に接続するのに、及び２つのセンサ・アセンブリ４０の下側電極４８と一緒に接続するのに使用され得る。従って、運転者が車両を運転しながら彼又は彼女の手でステアリング・ホイールを単純に把持することによって、ステアリング・ホイールに取り付けられるセンサ・アセンブリの電極４６、４８は、運転者のウェル・ビーイングを判定するように、運転者の心拍数及び他の生物学的パラメータを測定することができる。
【００３９】
皮膚キャパシタンスは、センサ・アセンブリの上側電極と下側電極との間のコンダクタンスを監視することによって測定され得る。皮膚キャパシタンスは、運転者の手や電気皮膚反応から生じる発汗の程度又は量を表示するように測定されることができ、これは、順にセンサ・アセンブリの電極によって測定されるコンダクタンスに影響を及ぼすことになる。例えば、皮膚キャパシタンスは、ステアリング・ホイールの左側及び右側のセンサ・アセンブリによって測定されることができ、その結果は皮膚キャパシタンスを与えるように平均され得る。
【００４０】
皮膚温度は、センサ・アセンブリに含まれる温度センサを用いて測定され得る。温度センサは、例えば、ステアリング・ホイールのリムなどのステアリング・ホイールに取り付けられる赤外線（IR）センサであることができる。例えば、温度センサ５０は、図４及び図６の例で示されるように、センサ・アセンブリ４０のハウジング内に収容され得る。この種の温度センサ５０は、温度センサが運転者の皮膚に接触し、又は運転者の皮膚の近くにあるように、センサ・アセンブリ４０の電極４６と電極４８との間でステアリング・ホイールのリムの外部に配置され得る。運転者の皮膚の温度は、１つ又はそれ以上のセンサ・アセンブリ４０の電極を介して心拍数及び／又は皮膚キャパシタンス値を測定するのと同時に測定され得る。例えば、ステアリング・ホイールの外側リム２６の外周に沿って温度センサ５０を配置することによって、手の表面（例えば、手のひら）との接触が一層得やすい。温度センサ５０は、上側ハウジング４２及び／又は下側ハウジング４４の本体の窪みに収められ或いはこの本体に隠されるワイヤ又は他の導電性パスを通して、電極４６及び電極４８に或いは信号処理ユニット６０などの他の構成要素に接続され得る。
【００４１】
センサ・アセンブリ４０の温度センサ５０は、ステアリング・ホイールの皮革や外部ガーニッシュ・エレメントなどの表皮又はカバー３２、及びセンサの後側に配線されるセンサによって取り囲まれ得る。温度センサ５０の表面は、温度センサ５０が運転者によって触覚的に目立たないように、且つ、センサ・アセンブリ４０がステアリング・ホイールに容易に組み入れられ得るようにセンサ・アセンブリ４０の滑らかな表面が維持されるように、表皮又はカバー３２の表面と同一平面にあることができる。
【００４２】
センサ・アセンブリの電極４６及び電極４８を含むセンサ・アセンブリ４０は、車両の信号処理ユニット６０に接続され得る。この種の信号処理ユニット６０は、図１の例で示されるように、車両の計器盤内のような車両のほかの場所に配置され得る。運転者の手が２つのセンサ・アセンブリ４０のそれぞれの電極４６及び電極４８に接触するように、運転者がステアリング・ホイール２０の上に両手を置くと、運転者の心拍数は、１つ又はそれ以上のセンサ・アセンブリの電極４６及び電極４８、並びに信号処理ユニット６０を用いて、運転者の心電図記録（ＥＫＧ）信号を監視することによって測定され得る。もう一つの例では、皮膚キャパシタンス（例えば、蒸れ）は、左側及び右側のセンサ・アセンブリ４０について上側電極４６と下側電極４８との間のコンダクタンスを監視し、信号処理ユニット６０でこの結果を平均することによって測定され得る。信号処理ユニット６０は、電極４６、４８及び／又は温度センサ５０からの心拍数及び／又は皮膚キャパシタンス信号などの、温度センサ５０からの信号を処理するのに、並びに１つ又はそれ以上のセンサ・アセンブリ４０の１つ又はそれ以上のセンサからの信号を処理するのに使用され得る。
【００４３】
測定された心拍数及び／又は信号処理ユニット６０によって計算された皮膚キャパシタンスは、格納され、リモート又はローカル・データベースに送信されることができ、且つ／又は車両の計器盤やヘッドアップ・ディスプレイ上のモニタやディスプレイなどの上に運転者のために表示され得る。
【００４４】
心拍数、皮膚キャパシタンス、及び／又は皮膚温度などの運転者の測定された生物学的パラメータは、車両の運転者がストレス状態にあるか、又は他の状態に苦しめられているかどうかを判定するように、信号処理ユニット６０や他のＣＰＵなどの車両コントローラによって使用され得る。例えば、車両は、車両内部の温度が快適なレベルにあるが、運転者の皮膚が汗まみれで、運転者の心拍数が比較的高いレベルにあること、又は運転者の皮膚温度が異常に高いことを判定することもできる。次いで、この種の情報は、例えば、運転者のストレス・レベルに影響を及ぼすように例えば車両の空気調和や照明によって車両環境を変えるように、或いは、例えば自動化された問い合わせによって、又は携帯電話に基づく車両顧客サービスなどのリモート・サービスに接続することによって、運転者が大丈夫であるかどうかを問い合わせるように使用されることもできる。
【００４５】
他の実施形態では、センサ・アセンブリは、一般に、ステアリング・ホイールの外側リム２６に組み入れられるとして議論されるが、センサ・アセンブリ４０の新規な特徴は、例えばステアリング・ホイールのスポーク２４やハブ２２内のような、ステアリング・ホイール２０の他の部分にセンサ・アセンブリ４０を組み込むように使用され得る。上記の感知要素のすべて又はいくつかは、１つのユニット又はセンサ・アセンブリにパッケージされ得る。センサ・アセンブリは、センサ・アセンブリが触覚的に滑らかな表面を有するように、ステアリング・ホイールの残部との継ぎ目のない組み込みのためにワイヤ・チャンネル、皮革タック、仕上げ溝などの機構を設けることができる。
【００４６】
本明細書において使用されるように、用語「およそ（approximately）」、「およそ（about）」、「実質的に（substantially）」、及び類似する用語は、本開示の主題が属する当業者による共通し且つ許容される語法と調和して広い意味を有するように意図される。本開示を検討する当業者は、これらの用語が、与えられた通りの数値範囲によってこれらの特徴の範囲を限定することなく説明され主張される一定の特徴を説明できるように意図されることを理解すべきである。従って、これらの用語は、説明され主張される主題の実質のない、又は瑣末な改変や変更が、添付の特許請求の範囲に記載の本発明の範囲の範囲内にあると考えられることを示すものとして解釈されるべきである。
【００４７】
本明細書においてさまざまな実施形態を説明するのに使用されるように、用語「例示的な（exemplary）」は、このような実施形態が、可能な実施形態についての可能な例、表現、及び／又は例示であることを示すように意図される（且つ、このような用語は、このような実施形態が必然的に異例なものであり又は最上の例であることを内包するように意図されていない）ことに留意されたい。
【００４８】
本明細書において使用されるように、用語「連結された（coupled）」、「連結された（connected）」等は、２つの部材を直接に、又は互いに対して間接的に接合することを意味している。このような接合は、動かない（例えば、永続する）、或いは、動かせる（例えば、移動できる又は解放できる）場合がある。このような接合は、２つの部材によって、又は２つの部材と互いに単一の本体部品として一体形に形成される任意の追加の中間部材とによって、或いは、２つの部材によって、又は２つの部材と互いに取り付けられる任意の追加の中間部材とによって実現され得る。
【００４９】
本明細書において要素の位置の参照（例えば、「上部の（upper）」、「下部の（lower）」、「上に（above）」、「下に（below）」等）は、単に、図（FIGURES）においてさまざまな要素の方向付けを説明するのに使用されている。さまざまな要素の方向付けは、他の例示的な実施形態により異なる場合があり、このような変化は本開示によって包含されるように意図されることに留意されたい。
【００５０】
手センサを有するステアリング・ホイールの構成及び配置、並びにさまざまな例示的な実施形態に示されるような運転者を監視する方法は、例示に過ぎないことに留意することが重要である。いくつかの実施形態だけが本開示で詳細に説明されたが、本開示を検討する当業者は、多くの改変（例えば、さまざまな要素のサイズ、寸法、構造、形状、及び割合、パラメータの値、取付け配置、材料の使用法、色、方向付け等の変化）が本明細書において説明された主題の新規な教示及び利点から著しく逸脱することなく可能であることを容易に理解するであろう。例えば、一体形に形成されるとして示される要素は、複数の部品や要素で構成されることができ、要素の位置は、逆にされ又は他の状態に変化されることができ、別々の要素の種類や数、又は位置は、変更され又は変化され得る。任意のプロセスや方法のステップの順序又はシーケンスは、他の実施形態により変化され又は再配列され得る。他の置換、改変、変化、及び省略が、本実施形態の範囲から逸脱することなくさまざまな例示的な実施形態の設計、運転状態、及び配置について行われ得る。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用のステアリング・ホイールであって、
ステアリング・ホイールに取り付けられるセンサ・アセンブリを備え、
センサ・アセンブリが、車両の運転者の生物学的パラメータを測定するように構成される電極を含むステアリング・ホイール。
【請求項２】
センサ・アセンブリが、ステアリング・ホイールのリムに取り付けられる、請求項１に記載のステアリング・アセンブリ。
【請求項３】
ステアリング・ホイール・カバーを更に備え、
ステアリング・ホイール・カバーの表面及び電極の表面は、ステアリング・ホイールが触覚的に滑らかな表面を有するように互いに実質的に同一平面にある、請求項１に記載のステアリング・アセンブリ。
【請求項４】
センサ・アセンブリが、運転者の心拍数を測定するように構成される、請求項１に記載のステアリング・アセンブリ。
【請求項５】
センサ・アセンブリが、運転者の皮膚キャパシタンスを測定するように構成される、請求項１に記載のステアリング・アセンブリ。
【請求項６】
センサ・アセンブリは、電極の表面が互いに接触していないように互いから分離される２つの電極を含む、請求項１に記載のステアリング・アセンブリ。
【請求項７】
運転者の皮膚温度を測定する温度センサを更に備える、請求項１に記載のステアリング・アセンブリ。
【請求項８】
ステアリング・ホイール用のセンサ・アセンブリであって、
車両の運転者の生物学的パラメータを測定するように構成される電極を備え、ステアリング・ホイールに取り付けられるように構成されるセンサ・アセンブリ。
【請求項１】
車両用のステアリング・ホイールであって、
ステアリング・ホイールに取り付けられるセンサ・アセンブリを備え、
センサ・アセンブリが、車両の運転者の生物学的パラメータを測定するように構成される電極を含むステアリング・ホイール。
【請求項２】
センサ・アセンブリが、ステアリング・ホイールのリムに取り付けられる、請求項１に記載のステアリング・アセンブリ。
【請求項３】
ステアリング・ホイール・カバーを更に備え、
ステアリング・ホイール・カバーの表面及び電極の表面は、ステアリング・ホイールが触覚的に滑らかな表面を有するように互いに実質的に同一平面にある、請求項１に記載のステアリング・アセンブリ。
【請求項４】
センサ・アセンブリが、運転者の心拍数を測定するように構成される、請求項１に記載のステアリング・アセンブリ。
【請求項５】
センサ・アセンブリが、運転者の皮膚キャパシタンスを測定するように構成される、請求項１に記載のステアリング・アセンブリ。
【請求項６】
センサ・アセンブリは、電極の表面が互いに接触していないように互いから分離される２つの電極を含む、請求項１に記載のステアリング・アセンブリ。
【請求項７】
運転者の皮膚温度を測定する温度センサを更に備える、請求項１に記載のステアリング・アセンブリ。
【請求項８】
ステアリング・ホイール用のセンサ・アセンブリであって、
車両の運転者の生物学的パラメータを測定するように構成される電極を備え、ステアリング・ホイールに取り付けられるように構成されるセンサ・アセンブリ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２１９０８４（Ｐ２０１１−２１９０８４Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１１−８２１４８（Ｐ２０１１−８２１４８）
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【出願人】（５０６１６６７７８）ティーケー ホールディングス，インコーポレーテッド (34)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８２１４８（Ｐ２０１１−８２１４８）
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【出願人】（５０６１６６７７８）ティーケー ホールディングス，インコーポレーテッド (34)
【Ｆターム（参考）】
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