(57)【要約】  本発明は、ハンドルの周縁に統合され、運転者がハンドル上の握りを変えることなく操作できる、方向指示灯駆動スイッチ及びシステムを提供する。本発明のシステムの一方が右側方向指示灯を制御し他方が左側方向指示灯を制御するアクチュエータは、右側方向指示灯は３時の位置と１２時の位置、左側方向指示灯は９時の位置と１２時の位置で定まるハンドルの円弧セグメントに配置される。アクチュエータは、従来のストークスイッチと並行して作動可能であり、駆動された後に押圧される場合にだけそれぞれの方向指示灯ライトをオンにできる。方向指示灯ライトはアクチュエータを解放するとオフになる。更に、本発明の統合方向指示灯システムでは、運転者はハンドルから手を外すことなく方向指示灯操作を行える。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状リングを有する自動車のハンドルに使用される統合方向指示灯駆動システムであって、
前記ハンドルの環状リング上の９時の位置と１２時の位置との間に取り付けられる左側アクチュエータと、
前記ハンドルの環状リングの３時の位置と１２時の位置との間に取り付けられる右側アクチュエータと、
前記左側アクチュエータ及び前記右側アクチュエータに接続され、更に、自動車の外部に取り付けられる左側外部ライト及び右側外部ライトに接続される制御装置と、
を備え、
前記左側アクチュエータ及び前記右側アクチュエータは、重なり合わず、
前記制御装置は、前記左側アクチュエータ及び前記右側アクチュエータが同時に押圧されて予め設定された閾値時間だけ保持される場合に、前記左側アクチュエータ及び前記右側アクチュエータを駆動して、駆動された左側アクチュエータ及び駆動された右側アクチュエータをもたらすようになっており、
前記左側外部ライトは、駆動された前記左側アクチュエータが押圧されると通電され、
前記右側外部ライトは、駆動された前記右側アクチュエータが押圧されると通電される、統合方向指示灯駆動システム。
【請求項２】
前記右側アクチュエータ及び前記左側アクチュエータの各々は、スイッチアレイを含む、請求項１に記載の統合方向指示灯駆動システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記左側アクチュエータ及び前記右側アクチュエータの各々のスイッチアレイの親指サイズのパターンのスイッチが同時に押圧される場合に、前記左側アクチュエータ及び前記右側アクチュエータを駆動する、請求項２に記載の統合方向指示灯駆動システム。
【請求項４】
前記左側アクチュエータは、前記ハンドルの環状リング上の１１時の位置を始点として９時の位置まで２インチの円弧長を延びて配置され、更に、前記右側アクチュエータは、前記ハンドルの環状リング上の１時の位置を始点として３時の位置まで２インチの円弧長を延びて配置される、請求項１に記載の統合方向指示灯駆動システム。
【請求項５】
前記右側アクチュエータ及び前記左側アクチュエータの各々は、スイッチアレイを含む、請求項４に記載の統合方向指示灯駆動システム。
【請求項６】
前記制御装置は、前記左側及び右側アクチュエータの各々のスイッチアレイの親指サイズのパターンのスイッチが同時に押圧される場合、前記左側クチュエータ及び前記右側アクチュエータを駆動する、請求項５に記載の統合方向指示灯駆動システム。
【請求項７】
前記予め設定された閾値時間は、約０．５秒から約５秒の範囲である、請求項１に記載の統合方向指示灯駆動システム。
【請求項８】
前記予め設定された閾値時間は、約１秒である、請求項１に記載の統合方向指示灯駆動システム。
【請求項９】
前記左側アクチュエータの端部は、前記ハンドルの環状リング上の９時の位置の近傍に配置され、前記左側アクチュエータの反対側の端部は、前記ハンドルの環状リング上の１２時の位置に配置され、前記左側アクチュエータは、前記９時の位置と前記１２時の位置との間に延びる大きさである、請求項１に記載の統合方向指示灯駆動システム。
【請求項１０】
前記右側アクチュエータの端部は、前記ハンドルの環状リング上の３時の位置の近傍に配置され、前記右側アクチュエータの反対側の端部は、前記ハンドルの環状リング上の１２時の位置に配置され、前記右側アクチュエータは、前記３時の位置と前記１２時の位置との間に延びる大きさである、請求項１に記載の統合方向指示灯駆動システム。
【請求項１１】
音響信号を発生する手段を更に備え、前記音響信号は、駆動された左側アクチュエータが押圧されて前記前記左側外部ライトが通電されるか、又は駆動された右側アクチュエータが押圧されて前記右側外部ライトが通電される場合に聞こえる、請求項１に記載の統合方向指示灯駆動システム。
【請求項１２】
表皮を有する環状リングを備える自動車のハンドルに使用される統合方向指示灯駆動システムであって、
前記ハンドルの環状リング上の９時の位置と１２時の位置との間に取り付けられ、前記表皮でカバーされる左側アクチュエータと、
前記ハンドルの環状リングの３時の位置と１２時の位置との間に取り付けられ、前記表皮でカバーされる右側アクチュエータと、
前記左側及び右側アクチュエータに接続され、更に、自動車の外部に取り付けられる左側外部ライト及び右側外部ライトに接続される制御装置と、
を備え
前記左側アクチュエータ及び前記右側アクチュエータは、重なり合わず、
前記制御装置は、前記左側及び右側アクチュエータが同時に押圧されて予め設定された閾値時間だけ保持される場合に前記左側アクチュエータ及び前記右側アクチュエータを駆動して、駆動された左側アクチュエータ及び駆動された右側アクチュエータをもたらすようになっており、
前記左側外部ライトは、駆動された前記左側アクチュエータが押圧されると通電され、
前記右側外部ライトは、駆動された前記右側アクチュエータが押圧されると通電される、統合方向指示灯駆動システム。
【請求項１３】
前記右側アクチュエータ及び前記左側アクチュエータの各々は、スイッチアレイを含む、請求項１２に記載の統合方向指示灯駆動システム。
【請求項１４】
前記制御装置は、前記左側及び右側アクチュエータの各々のスイッチアレイの親指サイズのパターンのスイッチが同時に押圧される場合、前記左側アクチュエータ及び前記右側アクチュエータを駆動する、請求項１３に記載の統合方向指示灯駆動システム。
【請求項１５】
前記左側アクチュエータは、前記ハンドルの環状リング上の１１時の位置を始点として９時の位置まで２インチの円弧長を延びて配置され、更に、前記右側アクチュエータは、前記ハンドルの環状リング上の１時の位置を始点として３時の位置まで２インチの円弧長を延びて配置される、請求項１２に記載の統合方向指示灯駆動システム。
【請求項１６】
前記右側アクチュエータ及び前記左側アクチュエータの各々は、スイッチアレイを含む、請求項１５に記載の統合方向指示灯駆動システム。
【請求項１７】
前記制御装置は、前記左側アクチュエータ及び前記右側アクチュエータの各々のスイッチアレイの親指サイズのパターンのスイッチが同時に押圧される場合、前記左側アクチュエータ及び前記右側アクチュエータを駆動する、請求項１６に記載の統合方向指示灯駆動システム。
【請求項１８】
前記左側アクチュエータの端部は、前記ハンドルの環状リング上の９時の位置の近傍に配置され、前記左側アクチュエータの反対側の端部は、前記ハンドルの環状リング上の１２時の位置に配置され、前記左側アクチュエータは、前記９時の位置と前記１２時の位置との間に延びる大きさである、請求項１２に記載の統合方向指示灯駆動システム。
【請求項１９】
前記右側アクチュエータの端部は、前記ハンドルの環状リング上の３時の位置の近傍に配置され、前記右側アクチュエータの反対側の端部は、前記ハンドルの環状リング上の１２時の位置に配置され、前記右側アクチュエータは、前記３時の位置と前記１２時の位置との間に延びる大きさである、請求項１２に記載の統合方向指示灯駆動システム。
【請求項２０】
前記左側アクチュエータ及び前記右側アクチュエータは、前記ハンドルの環状リングに一体成形される、請求項１２に記載の統合方向指示灯駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者がハンドルから手を離すことなく完全に操作可能な、車両のハンドルの周縁に統合された方向指示灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の方向指示灯は市販の自動車に約７０年にわたって使用されているが、初期の装置からは少し変わっている。車両のハンドルは、一般にコラム、中心ハブ、及び環状リングから構成され、方向指示灯駆動スイッチを含む種々の構成部品を備える。一般的に、方向指示灯は、ハンドルの片側に配置された「ストークスイッチ」又はレバーで操作される。ストークスイッチは、上向きに動かすと右旋回の合図、下向きに動かすと左旋回の合図を出すようになっている。ストークスイッチを上向きに動かすと、一般に前後の右側フェンダーに配置されたライトが点滅する。同様に、ストークスイッチを下向きに動かすと、一般に前後の左側フェンダーに配置されたライトが点滅する。より一般的には、ストークスイッチは、２つの上向き位置及び２つの下向き位置の４つの位置を含む。上向き又は下向きの一方の第１の位置では方向指示灯は作動するがストークスイッチから指を放すとオフ位置又は中央位置に戻る。第２の位置ではストークスイッチから指を放しても方向指示灯はオンのままであり、ハンドルが一定回転だけ回された後に概ね「ホイールが真っ直ぐな」位置に戻されるとオフされる。
【０００３】
前述の機構では、幾つかのよく知られた問題が発生する。例えば、方向指示灯は、旋回が終了した後にシグナルライトが「点滅」したままとなる可能性がある。一般的な状態では、シグナルライトは、ハンドルが回転方向から逆方向に瞬間的に回転されると時期尚早に消灯する。他の一般的な状態では、ハンドルが少しだけ一方向に回転された状態で運転者が反対方向に旋回の合図をしようとする場合、方向指示灯を入れることができない。このような問題は、方向指示灯が最初に自動車に組み込まれた時からのものである。
【０００４】
最近、方向指示灯の作動を改良するために、別の物理的構造及び別の制御機構への取り組みがなされている。例えば、オハイオ州デイトン所在のＲＬＰエンジニアリング社から提供されるシステム等の高機能な車載コンピュータハードウェアにより、方向指示灯動作のリアルタイム管理を行い前述の問題に対処することができる。このシステムでは、車速、ハンドルの位置、及び他のデータをリアルタイムにモニタして、車両が旋回しているか及びいつ旋回が完了したかを決定するようになっている。しかしながら、このコンピュータベースのシステムであっても、方向指示灯は、ストークスイッチを上向き又は下向きに動かし、スイッチをオンにして対応する方向指示灯ライトをオンにすることで駆動する。このコンピュータベースのシステムの方向指示灯は、ストークスイッチのボタン操作により手動でスイッチオフとすることができる。このシステムの１つの問題点は、ハンドルから片手を離す必要があることである。
【０００５】
方向指示灯の別の改良のために、Ｃｒｏｓｓｏｎ，Ｊｒ．の米国特許第５，７３９，４９１号、又はＳａｋａｉ他の米国出願公開２００９／０１６５５５９２に示される装置等の、ストークスイッチをハンドルのハブに配置されたボタン又はパドルへ置き換える取り組みがなされている。しかしながら、このような改良は、前述の問題に対処するものではない。特に、ハンドルのハブへ方向指示灯駆動スイッチを配置すると、運転者は、依然として、ハブ搭載型スイッチを操作するためにハンドルから片手を外す又はホイールの握りを離す必要がある。また、このような改良は、方向指示灯が所定の回転後にオンしたままになる場合又は方向指示灯が時期尚早にオフになる場合に生じる問題に対処するものではない。
【０００６】
例えば、Ｋｉｎｇｓｏｌｖｅｒの米国特許第５，８２３，６６６号に示されるスポーク搭載型の方向指示灯駆動スイッチでは、運転者の手はハンドルに接触したままであってもスイッチを駆動するために位置変更を余儀なくされる点を解消できない。運転者の親指の自然位置は、ハンドルの周縁に一致させるか、又はホイールを握る際にハンドルの周縁の周りに部分的に巻き付ける位置である。従って、運転者は、スポークに搭載されたスイッチ上に親指を位置変更するためにはハンドルから握りを離す必要がある。この位置変更は、ハンドル内径周りのスポークの位置に関わらず必要である。運転者の手が、スポークの近くに又はこれに接触して、スポークの上に置かれている場合、運転者はスポーク搭載型スイッチに接触するために手を下向きに回転させる必要がある。運転者の手が、スポークの近くに又は接触して、スポークの下に置かれている場合、運転者は、運転者はスポーク搭載型スイッチに接触するために手を下向きに回転させるか、又はスイッチに接触するために手を上方に動かして親指を下向きに回転させる必要がある。この回転又は移動を行うために、運転者は手を動かすためにホイールから握りを離す必要がある。
【０００７】
運転者がハンドルから手を外すことなく方向指示灯操作を可能にする、ハンドルのスポークに方向指示灯スイッチを配置する特別な利点にも関わらず、実際には、運転者はスポーク搭載型スイッチを押すために手の位置を変更する必要がある。前述の取り組みのように、ハンドルのハブに方向指示灯駆動スイッチを配置する設計により、ハンドルから手を外すことなく、ハンドルに対して非常に制限され依然として望ましくない手の位置で、スイッチ操作が可能になる。
【０００８】
Ｍｅｒｃｉｅｒ他の米国特許第６，９６１，６４４号には、ハンドルの周縁の「１０時」と「２時」の位置に配置されたホットボタンを有するハンドルが提案されている。この明細書によれば、このシステムにより、運転者は親指でホットボタンを作動させて方向指示灯を駆動できる。この方向指示灯を駆動するプロセスでは、運転者は「手をさほど動かす」必要はない。しかしながら、試験によれば、この仮想デバイスのホットボタンは、運転者がハンドルの上半分のどこかを４本の指の握りで完全に包み込んだ状態のままとすると押せないことが実証されている。従って、この仮想デバイスは、方向指示灯のストークスイッチの機能をハンドルの周縁上のホットボタンに移しただけなので、他の初期のデバイスの全ての問題に悩まされる。方向指示灯は、手を置き間違えることで偶発的にオンになるか、又は回転が終了した後でシグナルライトが「点滅」状態でオンのままになる場合がある。方向指示灯ライトは、ハンドルが回転方向から少しでも逆方向に瞬間的に回転されると時期尚早にオフになる場合がある。更に、この仮想デバイスでは、運転者はハンドルを軽く握り、親指を所定位置に置いてホットボタンを作動させるために、手を回転できるようにする必要がある。
【０００９】
“Ｈａｎｄｓ−Ｏｎ：  Ａ  Ｐｒａｃｔｉｃａｌ  Ｍｅａｓｕｒｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｐｅｒｃｅｉｖｅｄ  Ｒｉｓｋ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｄｒｉｖｉｎｇ  Ｃｏｎｔｅｘｔ，”  Ｊ．Ａ．  Ｔｈｏｍａｓ  ａｎｄ  Ｄ．  Ｗａｌｔｏｎ，  Ｔｒａｎｓｉｔ  ＮＺＩＨＴ  ７ｔｈ  Ａｎｎｕａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  （２００５）によれば、危険性の高い又は複雑な状況下で運転する場合、多くの運転者は、両手をハンドルの上半分のどこかに置いている。多くの運転者は、特に危険の高い又は複雑な状況ではハンドル上半分を両手で運転すると車両をより制御できると考えていることになる。
【００１０】
多くの場合、ストークスイッチは典型的にハンドルに十分に接近して配置されていないので、運転者は、ストークスイッチ駆動型方向指示灯を操作するためにハンドルから片手を外す必要がある。運転者の手の位置に関わらず、ストークスイッチ駆動型方向指示灯を操作するためには、片手を常にハンドルから外す必要がある。方向指示灯スイッチがハンドルのハブに配置される場合、結果は実質的に同じである。ハブ搭載型スイッチを駆動するために運転者の手をハンドルから外す必要があるか、又は運転者の手の親指がハブ搭載型スイッチに届くように手を回転させる必要がある。手を回転させて親指がスイッチに届くように伸ばすためには、運転者は、手がハンドルに接触した状態のままであっても、ハンドル上の握りを離す必要がある、同様に、方向指示灯スイッチがハンドルのスポークに配置される場合、運転者は、スポーク搭載型スイッチを操作するために手の位置を変更する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第５，７３９，４９１号明細書
【特許文献２】米国出願公開２００９／０１６５５５９２
【特許文献３】米国特許第５，８２３，６６６号明細書
【特許文献４】米国特許第６，９６１，６４４号明細書
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】“Ｈａｎｄｓ−Ｏｎ：  Ａ  Ｐｒａｃｔｉｃａｌ  Ｍｅａｓｕｒｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｐｅｒｃｅｉｖｅｄ  Ｒｉｓｋ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｄｒｉｖｉｎｇ  Ｃｏｎｔｅｘｔ，”  Ｊ．Ａ．  Ｔｈｏｍａｓ  ａｎｄ  Ｄ．  Ｗａｌｔｏｎ，  Ｔｒａｎｓｉｔ  ＮＺＩＨＴ  ７ｔｈ  Ａｎｎｕａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  （２００５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従って、運転者がスイッチを操作するためにハンドルから手を離す必要がない方向指示灯駆動スイッチ及びシステムを有することは好都合である。更に、両手でハンドルを握った状態のまま、危険性の高い又は複雑な運転状況時に操作可能な方向指示灯駆動スイッチ及びシステムを有することは好都合である。更に、時期尚早にオフしないように又は回転後にオンしたままにできる方向指示灯駆動スイッチ及びシステムを有することは好都合である。更に、偶発的に作動しない方向指示灯駆動スイッチ及びシステムを有することは好都合である。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、ハンドルの周縁に統合され、運転者がハンドル上の握りを変えることなく操作できる、方向指示灯駆動スイッチ及びシステムを提供する。詳細には、本発明は、危険性の高い又は複雑な運転状況で、ハンドル上の両手の４本指の握りのままで方向指示灯の駆動を可能にする、方向指示灯駆動システムを提供する。好適な実施形態において、本発明は、環状リングを有する自動車のハンドルに使用される統合方向指示灯駆動システムを提供する。統合方向指示灯駆動システムは、ハンドルの環状リング上の９時の位置と１２時の位置との間に取り付けられる左側アクチュエータと、ハンドルの環状リングの３時の位置と１２時の位置との間に取り付けられる右側アクチュエータと、左側アクチュエータ及び右側アクチュエータに接続され、更に、自動車の外部に取り付けられる左側外部ライト及び右側外部ライトに接続される制御装置とを備える。本実施形態の左側アクチュエータ及び右側アクチュエータは重なり合わない。更に、制御装置は、左側及び右側アクチュエータが同時に押圧されて予め設定された閾値時間だけ保持される場合に左側アクチュエータ及び右側アクチュエータを駆動して、駆動された左側アクチュエータ及び駆動された右側アクチュエータをもたらすようになっている。予め設定された閾値時間は、約０．５秒から約５秒の範囲とすることができるが、約１秒が好ましい。本発明によれば、左側外部ライトは駆動された左側アクチュエータが押圧されると通電され、右側外部ライトは駆動された右側アクチュエータが押圧されると駆動される。
【００１５】
本発明の別の実施形態において、左側アクチュエータ及び右側アクチュエータの各々はスイッチアレイを含むことができ、スイッチアレイは手の複数の場所を利用して複数の場所を押圧することができる。１つの実施形態において、制御装置は、スイッチアレイの親指サイズのパターンの各スイッチが押圧された場合を判定する。各スイッチの親指サイズのパターンが押圧されると、制御装置は、対応するアクチュエータが「オン」位置になっていることを識別できる。更に別の実施形態において、駆動されたアクチュエータが押圧されて対応する方向指示灯ライトが通電される場合に、音響信号を発生すること及び／又はダッシュボードのライトをオンにすることができる。  
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１ａ】４本指の握りでハンドルを握る運転者の手を示す。
【図１ｂ】別の４本指の握りでハンドルを握る運転者の手を示す。
【図２】本発明の実施形態のハンドルを示す。
【図３】ハンドル上の位置を指定するクロックポジションを示す。
【図４】本発明の実施形態のハンドルを示し、好適なアクチュエータ位置を示している。
【図５】本発明の１つの好適なアクチュエータ構造を示す。
【図６】アクチュエータがスイッチアレイの複数のスイッチを含む、本発明の実施形態を示す。
【図７】従来のハンドルを示し、ハンドル搭載型方向指示灯スイッチの位置を示している。
【図８ａ】図７の従来のハンドルを握る運転者を示し、ハンドル搭載型方向指示灯スイッチに対する運転者の手の位置を示す。
【図８ｂ】図７の従来のハンドルを握る運転者を示し、ハンドル搭載型方向指示灯スイッチに対する運転者の手の位置を示す。
【図８ｃ】図７の従来のハンドルを握る運転者を示し、ハンドル搭載型方向指示灯スイッチに対する運転者の手の位置を示す。
【図８ｄ】図７の従来のハンドルを握る運転者を示し、ハンドル搭載型方向指示灯スイッチに対する運転者の手の位置を示す。
【図９ａ】本発明のハンドルを握る運転者を示し、４本指の握りのままで方向指示灯アクチュエータを駆動するようになっている。
【図９ｂ】本発明の４本指の握りでハンドルを握る運転者を示す。
【図９ｃ】本発明の４本指の握りでハンドルを握る運転者を示す別の図である。
【図９ｄ】本発明のハンドルを握る運転者を示し、４本指の握りのままで方向指示灯アクチュエータを駆動するようになっている。
【図１０】本発明システムの実施形態を示す概略図であり、ハンドル、制御装置、ストークスイッチ、及び方向指示灯回路を示す。
【図１１】本発明の実施形態の作動を示す論理図である。
【図１２ａ】本発明の実施形態の作動を示す論理図であり、制御装置を用いて、親指が何時ハンドルを押したかを決定して方向指示灯を駆動するようになっている。
【図１２ｂ】本発明の実施形態の作動を示す論理図であり、制御装置を用いて、親指が何時ハンドルを押したかを決定して方向指示灯を駆動するようになっている。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
一般に、推奨されていない場合、運転者は、運転時に手の指をハンドルの周縁の周りに巻き付けた状態で４本指の握りで自動車のハンドルを握ることが望ましい。４本指の握りを図１ａ及び１ｂに示す。この４本指の握りにより、ハンドルは運転者の手でしっかりと位置決めできる。本発明の実施形態は、運転者がハンドル上で４本指の握りのままで車両の方向指示灯を操作可能にするものである。
【００１８】
１つの実施形態において、本発明は、運転者がハンドルを軽く握ることを強いられることなく、自動車の方向指示灯を制御操作可能にするシステムを提供する。図２を参照すると、本実施形態のシステムは、スイッチ、センサ又はゲージ、ハンドル１０に一体的に取り付けられている総称アクチュエータを含むことができる。図２に示すように、アクチュエータ４０、５０は互いに近接することができるが、アクチュエータ４０、５０は重なり合わない。本実施形態のハンドル１０は、１つ又はそれ以上のスポーク２０でハブ３０に連結可能な環状リング１５を含む。ハンドルの他の構成は当業者には公知である。
【００１９】
図３を参照すると、ハンドル１０の環状リング１５の上半分は、ハンドル１０の右側の３時の位置からハンドル１０の左側の９時の位置までのクロックポジションで呼ぶことができる。また、図２に示すように、アクチュエータ４０は、ハンドル１０の３時の位置と１２時の位置との間の領域をカバーするように配置できる。同様に、アクチュエータ５０は、ハンドル１０の９時の位置と１２時の位置との間の領域をカバーするように配置できる。アクチュエータ４０、５０をこのように配置する場合、両者は隣接するが重なり合うことはない。従って、１つの実施形態において、左側のアクチュエータは、ハンドルの環状リング上の９時の位置に近接して配置され、左側アクチュエータの反対側はハンドル環状リング上の１２時の位置に近接して配置されるので、左側アクチュエータは９時の位置と１２時の位置との間に延びるサイズである。標準サイズのハンドルの径は約１５インチである。従って、３時の位置から１２時の位置までの環状リング１５の円周方向の弧、又は「円弧長」は約１２インチである。同様に、９時の位置から１２時の位置までの円弧長は約１２インチである。
【００２０】
前述のように、アクチュエータ４０、５０は、それぞれ３時の位置と１２時の位置との間、及び９時の位置と１２時の位置との間を延び、全円弧長をカバーするサイズとすることができる。もしくは、アクチュエータ４０、５０は、それぞれ３時の位置と１２時の位置との間、及び９時の位置と１２時の位置との間の一部だけをカバーするサイズとすることができる。図４に示すように、アクチュエータ４０、５０の１つの好適なサイズ及び位置は、２インチの円弧長で、アクチュエータ４０、５０が、おおよそ１時の位置及び１１時の位置でそれぞれ終端してハンドル１０の環状リング１５の一部をカバーしており、アクチュエータ５０は反時計回りに９時の位置まで延び、アクチュエータ４０は時計回りに３時の位置まで延びる。
【００２１】
本発明のアクチュエータ４０、５０は、米国ニューヨーク州ロチェスター所在のＴａｐｅｃｏｎ社Ｔａｐｅｃｏｎ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈ部門が製造する形式の薄膜スイッチとすることができる。従来から知られているように、薄膜スイッチは、各々が常時開の単極、単投スイッチである様々な構造で製造できる。薄膜スイッチ構造は、標準の薄膜スイッチ構成、触覚プラスチックドーム構成、及びステンレス鋼ドーム構成を含む。図５は、薄膜スイッチ４１の１つの形式を示し、上層４２、接着層４３、上部回路４４、回路スペーサ４５、下部回路４６、下層４７、及び接点４８を含む。薄膜スイッチ４１は常時開の形式である。上層４２が押圧されると上部回路４４が屈曲して接点４８で回路が形成される。前述の円弧長に応じて、アクチュエータ４０、５０の各々は１つ又はそれ以上の薄膜スイッチを含むことができる。単一の薄膜スイッチよりも広い範囲をカバーする薄膜スイッチアレイは、例えば、ＷＯ１９９５００１３０２「曲面に適合するセンサアレイパッド」のに教示される。アクチュエータ４０、５０は、米国バージニア州ブラックスバルグ所在のＬｕｎａ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｓ社で製造される形式の光ファイバ圧力センサ又は光ファイバ圧力センサのアレイとすることができる。もしくは、アクチュエータ４０、５０は、大面積可撓性圧力センサマトリクスとすることができ、これは日本、東京の東京大学量子相エレクトロニクス研究センターで開発された形式で、“Ａ  Ｌａｒｇｅ−Ａｒｅａ，  Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｗｉｔｈ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ  Ｆｏｒ  Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ  Ｓｋｉｎ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，”  Ｔ．  Ｓｏｍｅｙａ  ｅｔ  ａｌ．，  ＰＮＡＳ，  ｖｏｌ．  １０１  ，  ｎｏ．  ２７，  Ｊｕｌｙ  ６，  ２００４に説明されている。更に、アクチュエータ４０、５０は、米国、コネチカット州スタンフォード在住のＯｍｅｇａ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ社から入手できる形式の可撓性歪みゲージとすることができる。
【００２２】
アクチュエータ４０、５０は、アクチュエータ４０、５０及びハンドル１０の構成材料が適合し可能である場合、熱溶接又は超音波溶接等によりハンドルに対して機械的に結合できる。アクチュエータ４０、５０は、ハンドル１０に対して接着剤で取り付けることができる。アクチュエータ４０、５０は、ハンドル１０に取り付けられる際に表皮（図示せず）で覆うことができ、アクチュエータ４０、５０はハンドル１０の表皮の内側に存在する。アクチュエータ４０、５０は、外から見えないようにハンドル１０の表皮の内側に配置することができる。アクチュエータ４０、５０は、ハンドル１０の製造過程で該ハンドル１０と一体成形することができる。ハンドル１０と一体成形する際に、アクチュエータ４０、５０の駆動を可能にする方法でハンドル１０が変形できるようにハンドル１０の構成材料が十分に変形可能な場合、アクチュエータはハンドル１０の表面の下に配置することができる。
【００２３】
ハンドル１０の構成材料の特性は当業者であれば理解できるはずであり、ハンドル１０へのアクチュエータ４０、５０の許容できる取り付け方法も同様に理解できるであろう。例えば、ハンドルは、Ｙａｍａｚａｋｉ他の米国特許第４，５６７，２１７号に教示される柔軟な架橋塩化ビニルポリマで成形できることは従来から公知である。更に、薄膜スイッチ等の可撓性センサは、Ｈａｒｒｉｓ他の米国特許第５，７６２，８５３号に教示されるように成形部品に埋め込み得ることも従来から公知である。また、インサート成形された薄膜スイッチは、Ｈａｙａｓｈｉ他の米国特許第５，１９８，６２９号に教示されるようにハンドルのハブ搭載型ホーンスイッチとして使用されている。
【００２４】
車両操作時の運転者の種々の手の位置に適合するように、アクチュエータ４０、５０は、手の親指がアクチュエータ４０、５０の一方又は両方を押圧している場合を検出するように構成できる。図６は、アクチュエータ４０、５０の各々がそれぞれスイッチアレイ１４０、１５０を構成し、スイッチアレイ１４０、１５０の各々が複数のスイッチ１６０を含む１つの構造を示す。図６のスイッチアレイ１４０、１５０は、単に例示的なものでありスイッチ１６０の必須構成を示すものではない。スイッチ１６０は常時開（オフ）の形式であり、押圧又は選択されると閉（オン）となり、選択解除すると開（オフ）に戻る。スイッチ１６０の各々は制御装置６０に接続されており、制御装置６０はスイッチ１６０が開位置にある場合又は閉位置にある場合を検出できる。スイッチ１６０は、例えばワイヤハーネス（図示せず）で制御装置６０に接続でき、スイッチ１６０の各々は端子台（図示せず）に配線され、端子台はワイヤハーネスで制御装置６０に配線される。当業者であれば、スイッチ１６０を制御装置６０に配線するための他の接続手段を理解できるはずである。スイッチアレイ１４０、１５０のスイッチ１６０の駆動状態、つまりスイッチ１０がオンかオフかは制御装置６０で決定できる。一般的作動では、スイッチ１６０は、該スイッチ１６０と制御装置６０との間の電気回路を開閉する。親指サイズのパターンに対応するスイッチ１６０だけが押圧されると、アクチュエータ４０、５０は、制御装置６０によって「オン」位置にあると認識されることになる。しかしながら、親指よりも大きなパターンに対応するスイッチ１６０が押圧されると、アクチュエータ４０、５０は「オフ」位置にあると認識されることになる。
【００２５】
図６に示すアクチュエータ４０、５０を組み込んだ本発明の実施形態において、制御装置６０は、親指サイズのパターンでスイッチ１６０が押圧される場合を検出するようにプログラムされている。本明細書で使用する場合、親指サイズのパターンは、約０．５平方インチから約２．２５平方インチの範囲の面積である。従って、完全に４本指の握りでハンドル１０をつかむ場合、運転者がハンドルに手を置いた場所に応じた複数スイッチ１６０の所定のパターンを押圧することができ、これは親指がアクチュエータ４０、５０の一方を押圧する場合になされるスイッチパターンのサイズを超えるものである。この状態では、制御装置６０はアクチュエータ４０、５０を駆動せず、制御装置６０は、アクチュエータ４０、５０が「オフ」位置にあると認識する。しかしながら、その後、親指がアクチュエータ４０上又はアクチュエータ５０のどちらかの上に置かれ、制御装置６０が親指サイズのパターンの複数スイッチが押圧されたことを検知すると、制御装置６０はアクチュエータ４０又はアクチュエータ５０のいずれかが「オン」位置にあると認識する。一度アクチュエータ４０、５０が制御装置６０により駆動されると、アクチュエータ４０又はアクチュエータ５０のいずれかは、押圧されると対応するシグナルライト（図示せず）をオンにできる。一度駆動すると、アクチュエータ４０及びアクチュエータ５０を同時に押圧しても方向指示灯ライトはオンにならない。制御装置６０がアクチュエータ４０、５０を駆動していない場合、アクチュエータ４０又はアクチュエータ５０のいずれかを押圧しても対応する方向指示灯ライトはオンにならない。
【００２６】
１つの実施形態において、駆動されたアクチュエータ４０又は駆動されたアクチュエータ５０を押圧すると、対応する方向指示灯ライトがオンになるのに加えて、音響信号がオン作動することになる。音響信号は、運転者に対して方向指示灯がオンになっていることを示す働きをすることができる。また、音響信号は、アクチュエータ４０、５０が駆動されたことを示す働きをすることができる。１つの実施形態において、音響信号は、例えば、イグニションキーがイグニションスイッチ内に残っている場合に車両ドアが開いていることを知らせるために使用される、自動車のスピーカシステムから発することができる。別の実施形態において、音響信号は、ストークスイッチ作動型方向指示灯がオンになっていることを自動車の運転者に警報するために使用されるのと同じ音源から発することができる。別の実施形態において、音響信号は、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）技術を用いて無線通信することができ、音響信号は運転者が装着したイヤーピース又はヘッドセットで受信することができるので、運転者は音響信号を聞くことができる。更に別の実施形態において、アクチュエータ４０、５０は、自動車のダッシュボードに配置された対応する方向指示灯のインジケータライトに接続することができ、駆動されたアクチュエータ４０又は駆動されたアクチュエータ５０を押圧すると対応する方向指示灯のインジケータライトが点灯するようになっている。
【００２７】
図７は、従来のハンドル１１０を示し、図８ａ−８ｄは、図７のハンドル１１０を握る運転者の手を示す。図７において、ホットボタン１１５、１２０は、従来技術として説明したハンドル１１０の位置に配置される。本明細書で使用する場合、用語「ホットボタン」は信号をオン／オフするスイッチであり、押圧するとオン、再度押圧するとオフになる。従って、ホットボタン１１５、１２０は、それぞれハンドル１１０の１０時の位置及び２時の位置に配置される。図８ａを参照すると、運転者の４本指の握りは軽い握りである必要があり、親指をホットボタン１１５の押圧位置に回転するためにステアリングを十分に握ることができないことは明白である。図８ｂにおいて、運転者は、ホットボタン１１５にアクセスして押圧するために、スポーク１２５に合致するよう４本指の握りを修正する必要がある。同様に、図８ｃにおいて、運転者の４本指の握りは軽い握りである必要があり、親指をホットボタン１２０の押圧位置に回転するためにステアリングを十分に握ることができないことは明白である。図８ｂと同様に、図８ｄは、運転者がホットボタン１２０にアクセスして押圧するために、スポーク１２５に合致するよう４本指の握りをどのように修正する必要があるかを示す。
【００２８】
１つの実施形態において、アクチュエータ４０、５０は、ハンドル１０の環状リング１５上で運転者に対向して配置されることが好ましい。この位置に配置すると、アクチュエータ４０、５０は、運転者が左手又は右手の親指を使ってハンドルを押圧する場合に駆動することができる。図９ａ−９ｄは、運転者の親指が完全な４本指の握り位置にある（図９ｂ及び９ｃ）、及び親指がアクチュエータ４０、５０上に置かれた（図９ａ及び９ｄ）状態で、ハンドル１０の環状リング１５を握る運転者を示す。当業者であれば、アクチュエータ４０、５０は、環状リング１５の運転者に直接対向する面以外にも配置できることを理解できるはずである。
【００２９】
ここで本発明の実施形態を示す図１０を参照すると、アクチュエータ４０、５０は制御装置６０に接続される。制御装置６０は処理装置７０を含む。処理装置７０は、論理回路８０、タイマ９０、及びメモリ１００を含む。制御装置６０は、右側シグナル回路１４０及び左側シグナル回路１５０に接続される。右側シグナル回路１４０は右側シグナルライト（図示せず）を含み、左側シグナル回路（１５０）は左側シグナルライト（図示せず）を含む。また、方向指示灯ストークスイッチ（図示せず）を制御装置６０に接続することもできる。
【００３０】
本発明の実施形態において、制御装置６０はアクチュエータ４０、５０の作動を制御して、アクチュエータ４０が押圧されると右側シグナル回路１４０の右側シグナルライト（図示せず）が通電され、アクチュエータ５０が押圧されると左側シグナル回路１５０の左側シグナルライト（図示せず）が通電される。通電されると、全ての方向指示灯と同様に右側シグナルライト及び／又は左側シグナルライト（図示せず）が「点滅」する。
【００３１】
図１１は、本発明の１つの実施形態の回路論理を示す。本実施形態において、アクチュエータ４０が押圧されると、これは閉位置になり、制御装置６０への回路が完成する。同様に、アクチュエータ５０が押圧されると制御装置６０への回路が完成する。アクチュエータ４０及びアクチュエータ５０の両方が押圧されると、制御装置６０はタイマ９０（図１０には示されていない）を使ってアクチュエータ４０及びアクチュエータ５０各々の押圧時間を計測する。計測時間が予め設定された閾値時間、例えば１秒を超えると、制御装置６０はアクチュエータ４０、５０を駆動する。計測時間が予め設定された閾値時間未満の場合、制御装置６０はアクチュエータ４０、５０を駆動しない。予め設定された閾値時間は変更可能であり、図１０に示すメモリ１００にプログラムでき、図１０の制御装置６０の論理回路８０がアクチュエータ４０、５０を駆動するようになっている。予め設定された閾値時間は、約０．５秒から約５秒の範囲とすることができる。予め設定された閾値時間は約１秒であることが好ましい。駆動すると、アクチュエータ４０が押圧されると右側シグナル回路１４０の右側シグナルライト（図示せず）が通電され、アクチュエータ５０が押圧されると左側シグナル回路１５０の左側シグナルライト（図示せず）が通電される。通電されると、全ての方向指示灯と同様に右側シグナルランプ及び／又は左側シグナルランプ（図示せず）は「点滅」する。
【００３２】
図１２は、別の本発明の実施形態の論理回路を示すが、アクチュエータ４０、５０は図６に示すものと同じ形式である。本実施形態において、アクチュエータ４０及びアクチュエータ５０の各々はそれぞれスイッチアレイ１４０、１５０を構成し、スイッチアレイ１４０、１５０の各々は複数のスイッチ１６０を含む。スイッチ１６０は常時開（オフ）であり、押圧又は選択すると閉（オン）になり、選択解除すると開（オフ）に戻る。スイッチ１６０の各々は制御装置６０に接続されており、制御装置６０はスイッチ１６０が開位置にある場合又は閉位置にある場合を検出できる。一般的作動では、スイッチ１６０は、該スイッチ１６０と制御装置６０との間の電気回路を開閉する。親指サイズのパターンに対応するスイッチ１６０だけが押圧されると、アクチュエータ４０、５０は、制御装置６０によって「オン」にあると認識されることになる。しかしながら、親指よりも大きなパターンに対応するスイッチ１６０が押圧されると、アクチュエータ４０、５０は「オフ」にあると認識されることになる。制御装置６０は、親指サイズのパターンでスイッチ１６０が押圧される場合を検出するようにプログラムされている。従って、完全に４本指の握りでハンドル１０をつかむ場合、運転者がハンドルに手を置いた場所に応じた、複数スイッチ１６０の所定のパターンを押圧することができ、これは親指がアクチュエータ４０、５０の一方を押圧する場合になされるスイッチパターンのサイズを超えるものである。この状態では、制御装置６０はアクチュエータ４０、５０を駆動せず、制御装置６０は、アクチュエータ４０、５０が「オフ」位置にあると認識する。しかしながら、その後、親指がアクチュエータ４０上又はアクチュエータ５０のどちらかの上に置かれ、制御装置６０が親指サイズのパターンの複数スイッチが押圧されたことを検知すると、制御装置６０は、アクチュエータ４０、５０が少なくとも予め設定された閾値時間だけ押圧される場合には、これを駆動することになる。制御装置６０がアクチュエータ４０、５０を駆動すると、押圧されると対応するシグナルライト（図示せず）をオンにできる。制御装置６０がアクチュエータ４０、５０を駆動させていない場合、アクチュエータ４０又はアクチュエータ５０のいずれかを押圧しても対応する方向指示灯ライトはオンにならない。
【００３３】
アクチュエータ４０、５０の駆動状態を解除するためには、アクチュエータ４０及びアクチュエータ５０の両方を同時に押圧して予め設定された閾値時間だけ保持する必要がある。図１０を参照すると、制御装置６０のタイマ９０は、アクチュエータ４０及びアクチュエータ５０の各々が押圧される時間を計測する。計測時間が予め設定された閾値時間、例えば１秒を超えると、制御装置６０は駆動されたアクチュエータ４０、５０の駆動状態を解除する。計測時間が予め設定された閾値時間未満の場合、制御装置６０はアクチュエータ４０、５０の駆動状態を解除しない。予め設定された閾値時間は変更可能であり、図１０に示すメモリ１００にプログラムでき、図１０の制御装置６０の論理回路８０が駆動されたアクチュエータ４０、５０の駆動状態を解除するようになっている。予め設定された閾値時間は約１秒であることが好ましい。アクチュエータ４０、５０が駆動状態解除の場合、アクチュエータ４０、５０を押圧しても対応の方向指示灯ライトはオンにならない。
【００３４】
本発明が組み込まれたハンドルを備える自動車を運転する場合、運転者は、車両のストークスイッチを使用して車両の方向指示灯をオンにできる。ストークスイッチの操作はハンドルへ本発明を組み込んでも変更されないことが好ましいが、本明細書に包括される思想を変えることなく変更を行うことができる。制御装置６０が一度アクチュエータ４０、５０を駆動すると、アクチュエータ４０、５０は自動車の方向指示灯をオン、オフするために利用できる。従って、好適な実施形態において、アクチュエータ４０、５０は車両のストークスイッチと同時に作動し、駆動されたアクチュエータ４０又は駆動されたアクチュエータ５０を押圧すると方向指示灯はオンになり、駆動されたアクチュエータ４０又は駆動されたアクチュエータ５０を解放するとオフになる。ハンドルが回転方向から逆方向に回転するとるオフになる従来のストークスイッチとは異なり、本発明の好適な実施形態において、方向指示灯は、アクチュエータ４０及びアクチュエータ５０の一方が押圧された場合のみ作動する。危機的な又はストレスに満ちた運転状況において、運転者は、親指をアクチュエータ４０、５０の上に置き、アクチュエータ４０、５０の両方を押圧して、予め定められた時間だけ「オン」位置に保持し、その後、一方のアクチュエータ４０、５０のみを使用して方向指示灯を作動させるだけで十分である。本発明のシステム及び装置では、方向指示灯は時期尚早に又は偶発的にオフできない。アクチュエータ４０、５０が一度駆動すると、アクチュエータ４０、５０の一方を押圧すると方向指示灯はオンになり、押圧したアクチュエータを解放することでオフになる。
【００３５】
従って、本発明によれば、前述の目的、狙い、利点を十分に満たす、ハンドルの周縁に統合された方向指示灯駆動スイッチ及びシステムが提供されることは明らかである。
【００３６】
本発明は特定の実施形態と関連して説明されているが、前述の説明に照らして当業者であれば多くの変更例、修正例、及び変形例を理解できるはずである。従って、本発明は、前述の説明に限定されるものではなく、むしろ添付請求項の精神及び範囲から逸脱することなく、前記の変更例、修正例、及び変形例を含むものである。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図８ｄ】
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【図９ａ】
2013503787.tif 000015
【図９ｂ】
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【図９ｃ】
2013503787.tif 000017
【図９ｄ】
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【図１０】
2013503787.tif 000019
【図１１】
2013503787.tif 000020
【図１２ａ】
2013503787.tif 000021
【図１２ｂ】
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【国際調査報告】
2013503787.tif 000023