(57)【要約】  本発明は、自動車のステアリングホイールのリム内に配置されたアクチュエータに自動車構成要素の操作を組み込んだシステムを提供する。本発明のシステムの２つのアクチュエータは、右側アクチュエータとして３時の位置及び１２時の位置と、左側アクチュエータとして９時の位置及び１２時の位置とによって定められるステアリングホイールの円弧セグメントに配置される。アクチュエータは、車載コンピュータと関連した従来のストークスイッチ又は制御要素と並行して動作することができ、又は作動状態の後に押下されたときにのみ自動車構成要素を操作することができる。【選択図】図４
2016535701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表皮を有する環状リングと、複数の機能を有する自動車機器構成要素とを備えた自動車のステアリングホイール用の一体形方向指示器作動システムであって、前記一体形方向指示器作動システムが、
左側アクチュエータであって、スイッチアレイを含み、該左側アクチュエータの一方の端部が前記環状リング上で９時の位置に向けられ且つ該左側アクチュエータの反対の端部が１２時の位置に向けられて前記ステアリングホイール環状リングに取り付けられ、前記表皮によって覆われた左側アクチュエータと、
右側アクチュエータであって、スイッチアレイを含み、該右側アクチュエータの一方の端部が前記環状リング上で３時の位置に向けられ且つ該右側アクチュエータの反対の端部が１２時の位置に向けられて前記ステアリングホイール環状リングに取り付けられ、前記表皮によって覆われた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た制御器と、
ステアリングホイール回転センサシステム、レーン位置検出システム、レーン逸脱ワーニングシステム、ステアリングホイール角度センサシステム、電子式安定制御システム、アンチロックブレーキシステム、ステアバイワイヤーシステム、アクティブステアリングシステム、及びパワーステアリングシステムから成る群から選択され、前記制御器に接続されたセンサシステムと、
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が重なり合わず、
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下されて予め設定された閾値時間の間保持されたときに、前記制御器が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作動させる結果、作動状態の左側アクチュエータと作動状態の右側アクチュエータとがもたらされ、
前記作動状態の左側アクチュエータが押下されたときに第１の機能が作動状態になり、
前記作動状態の右側アクチュエータが押下されたときに第２の機能が作動状態になり、
前記作動状態の機能が、前記センサシステムからの信号を介して終了する、一体形方向指示器作動システム。
【請求項２】
前記制御器は、前記左側及び前記右側アクチュエータの各々の前記スイッチアレイにおけるスイッチの親指サイズのパターンが同時に押下されたときに、前記左側及び前記右側アクチュエータを作動させる、請求項１に記載の一体形方向指示器作動システム。
【請求項３】
前記一体形方向指示器作動システムは、乗用車、四輪駆動車、トラック、電動式農業機械、軍事車両、船舶、全地形万能車、及びゴルフカートからなる群から選択された自動車に設置される、請求項１に記載の一体形方向指示器作動システム。
【請求項４】
表皮を有する環状リングと、複数の機能を有する自動車機器構成要素とを備えた自動車のステアリングホイール用の一体形方向指示器作動システムであって、前記一体形方向指示器作動システムが、
左側アクチュエータであって、スイッチアレイを含み、該左側アクチュエータの一方の端部が前記環状リング上で９時の位置に向けられ且つ該左側アクチュエータの反対の端部が１２時の位置に向けられて前記ステアリングホイール環状リングに取り付けられ、前記表皮によって覆われた左側アクチュエータと、
右側アクチュエータであって、スイッチアレイを含み、該右側アクチュエータの一方の端部が前記環状リング上で３時の位置に向けられ且つ該右側アクチュエータの反対の端部が１２時の位置に向けられて前記ステアリングホイール環状リングに取り付けられ、前記表皮によって覆われた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た制御器と、
前記制御器に接続されたセンサシステムと、
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が重なり合わず、
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下されて予め設定された閾値時間の間保持されたときに、前記制御器が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作動させる結果、作動状態の左側アクチュエータと作動状態の右側アクチュエータとがもたらされ、
前記作動状態の左側アクチュエータが押下されたときに第１の機能が作動状態になり、
前記作動状態の右側アクチュエータが押下されたときに第２の機能が作動状態になり、
前記作動状態の機能が、前記センサシステムからの信号を介して終了する、一体形方向指示器作動システム。
【請求項５】
前記制御器は、前記左側及び前記右側アクチュエータの各々の前記スイッチアレイにおけるスイッチの親指サイズのパターンが同時に押下されたときに、前記左側及び前記右側アクチュエータを作動させる、請求項４に記載の一体形方向指示器作動システム。
【請求項６】
前記一体形方向指示器作動システムは、乗用車、四輪駆動車、トラック、電動式農業機械、軍事車両、船舶、全地形万能車、及びゴルフカートからなる群から選択された自動車に設置される、請求項４に記載の一体形方向指示器作動システム。
【請求項７】
表皮を有する環状リングと、複数の機能を有する自動車機器構成要素とを備えた自動車のステアリングホイール用の一体形方向指示器作動システムであって、前記一体形方向指示器作動システムが、
左側アクチュエータであって、スイッチアレイを含み、該左側アクチュエータの一方の端部が前記環状リング上で９時の位置に向けられ且つ該左側アクチュエータの反対の端部が１２時の位置に向けられて前記ステアリングホイール環状リングに取り付けられ、前記表皮によって覆われた左側アクチュエータと、
右側アクチュエータであって、スイッチアレイを含み、該右側アクチュエータの一方の端部が前記環状リング上で３時の位置に向けられ且つ該右側アクチュエータの反対の端部が１２時の位置に向けられて前記ステアリングホイール環状リングに取り付けられ、前記表皮によって覆われた右側アクチュエータと、
制御器であって、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、少なくとも第１の機能及び第２の機能を作動させるようになったシステム制御器に更に接続されている制御器と、
前記制御器及び前記システム制御器に接続されたセンサシステムと、
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が重なり合わず、
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下されて予め設定された閾値時間の間保持されたときに、前記制御器が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作動させる結果、作動状態の左側アクチュエータと作動状態の右側アクチュエータとがもたらされ、
前記作動状態の左側アクチュエータが押下されたときに第１の機能が作動状態になり、
前記作動状態の右側アクチュエータが押下されたときに第２の機能が作動状態になり、
前記作動状態の機能が、前記センサシステムからの信号を介して終了する、一体形方向指示器作動システム。
【請求項８】
前記制御器は、前記左側及び前記右側アクチュエータの各々の前記スイッチアレイにおけるスイッチの親指サイズのパターンが同時に押下されたときに、前記左側及び前記右側アクチュエータを作動させる、請求項７に記載の一体形方向指示器作動システム。
【請求項９】
前記一体形方向指示器作動システムは、乗用車、四輪駆動車、トラック、電動式農業機械、軍事車両、船舶、全地形万能車、及びゴルフカートからなる群から選択された自動車に設置される、請求項７に記載の一体形方向指示器作動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のドライバー（運転者）がステアリングホイールから手を離す必要がなく完全に操作可能であるように車両のステアリングホイールのリムに一体化された、車両の構成要素を操作するための車両制御システム及び装置に関する。
【０００２】
〔関連出願の説明〕
本願は、２００９年９月８日に出願され２０１２年６月１２日に米国特許第８，１９８，９９６号として特許された米国特許出願第１２／５５５，４７７号の一部継続出願である、２０１２年５月７日に出願され２０１３年５月２１日に米国特許第８，４４６，２６５号として特許された米国特許出願第１３／４６５，４６８号の継続出願である米国特許出願第１３／８５９，９６２号の一部継続出願である。これら特許及び特許出願は、法的に許される範囲内で引用により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
車両のターンシグナル（方向指示器）は、約７０年にわたって市販の自動車で用いられているが、これらの最初の使用以来ほとんど変わっていない。最近になって、車両は、車両のドライバー又はオペレータが中央制御器を介して車両のラジオ、コンパクトディスクプレーヤ、接続装置、携帯電話、ナビゲーションシステム及び他の構成要素を制御できるようにするコンピュータ作動式機能を備えている。
【０００４】
車両のステアリングホイールは、一般に、コラム、中央ハブ及び１又は複数の方向指示器作動スイッチを含む種々の構成要素を備えた環状リングから構成されている。典型的には、方向指示灯は、ステアリングホイールの一方の側に配置された「ストークスイッチ」又はレバーによって作動する。ストークスイッチを上方に動かすと、右旋回の信号が送出され、下方に動かすと左旋回の信号が送出される。ストークスイッチを上に動かすと、一般的には右フロント及び右リアフェンダに配置されたライトが点滅し始める。同様に、ストークスイッチを下に動かすと、一般的には左フロント及び左リアフェンダに配置されたライトが点滅し始める。より典型的には、ストークスイッチは、２つの上方位置と２つの下方位置の４つの位置を有する。第１の位置は、上方又は下方の何れも方向指示器を作動させるが、ストークスイッチは、離されたときにオフ位置すなわち中心位置に戻る。これらの位置のうちの第２の位置は、ストークスイッチが離されたときでも方向指示器をオンに維持し、ステアリングホイールが一定の回転を旋回して、ほぼ「車輪が真っ直ぐの」位置まで戻された後でオフになる。
【０００５】
上述したメカニズムでは、幾つかの周知の問題が生じる。例えば、方向指示器は、旋回が完了した十分に後でも方向指示灯が「点滅している」状態でオンのままの場合がある。よく見られる状況は、ステアリングホイールを旋回方向から離れて僅かでも一時的に回転させた場合に、方向指示灯が早期にオフになるものである。別のよく見られる状況では、ステアリングホイールが一方向に僅かに回転されて、ドライバーが逆方向の旋回の信号を送出しようとした場合に、方向指示器を入れることができない。かかる問題は、方向指示器が最初に自動車に搭載されて以来から見られる問題である。
【０００６】
最近の技術的進歩は、方向指示器の操作に関する技術改良のための種々の物理的構成及び種々の制御メカニズムに取り組んできた。例えば、オハイオ州デイトン所在のＲＬＰ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇにより提供されているシステムなどのより高機能な車載コンピュータハードウェアは、上述のような問題に取り組むために方向指示器操作のリアルタイム管理を考慮に入れている。かかるシステムでは、車速、ステアリングホイールの位置及び他のデータがリアルタイムで監視され、車両が旋回中であるかどうか、及び旋回がいつ完了したかが判定される。しかしながら、かかるコンピュータ利用システムであっても、方向指示器は、ストークスイッチを上方又は下方に動かすことにより作動され、スイッチ及び対応する方向指示灯をターンオンする。このコンピュータ利用システムの方向指示器は、ストークスイッチのボタンによって手動でオフに切り換えることができる。このシステムの欠点の１つは、ストークスイッチを作動させるためにステアリングホイールから片方の手を離さなければならないことにある。
【０００７】
方向指示器の他の修正形態は、ストークスイッチをステアリングホイールのハブ内に配置されたボタン又はパドル（Ｃｒｏｓｓｏｎ，  Ｊｒ．に付与された米国特許第５，７３９，４９１号明細書及びＳａｋａｉ他名義の米国特許出願公開第２００９／０１６５５５９２号明細書に記載された装置）で置き換えることに焦点を当てている。しかしながら、かかる修正形態は、上述の欠点を解決していない。具体的に説明すると、方向指示器作動スイッチをステアリングホイールのハブ内に配置するには、ドライバーが、ハブ装着スイッチを作動させるために、片手をステアリングホイールから離すか、又はステアリングホイールの把持を解除するかの何れかを行う必要が依然としてある。かかる修正形態はまた、方向指示器が旋回後にオンのままであるとき、又は方向指示器が早期にターンオフしたときに生じる問題を解決していない。
【０００８】
Ｋｉｎｇｓｏｌｖｅｒに付与された米国特許第５，８２３，６６６号明細書において想定されるようなスポーク装着型方向指示器作動スイッチは、ドライバーの片手がステアリングホイールと接触状態のままの場合でもスイッチを作動させるためにドライバーの片手を位置変更しなければならない要件を排除していない。ドライバーの親指の自然な位置は、ステアリングホイールを把持したときにステアリングホイールのリムと整列しているか、又はステアリングホイールのリムの周りに部分的に配置されている。従って、ドライバーは、スポーク装着型スイッチ上に親指を位置変更するために、ステアリングホイールから自分の把持を解除しなければならない。この位置変更は、ステアリングホイールの内径の周りのスポークの位置とは無関係に必要とされる。ドライバーの片手がスポークの近く、又はスポークの上方で接触して配置される場合、ドライバーは、その手を下方に回してスポーク装着型スイッチに接触しなければならない。ドライバーの片手がスポークの近く又はスポークの下方でスポークと接触して配置される場合、ドライバーは、その手を下方に回してスポーク装着型スイッチに接触するか、又はその手を上方に動かして共に親指を下方に回転させてスイッチと接触するようにしなければならない。かかる回転又は移動には、ドライバーが手を動かすためにステアリングホイールから把持を解除する必要がある。
【０００９】
方向指示器スイッチをステアリングホイールのスポーク内に配置することで発現する利点として、これによりドライバーが自分の手をステアリングホイールから離す必要なく方向指示器の操作が可能になることであるとしても、実際には、ドライバーは、自分の手を位置変更してスポーク装着型スイッチを押さなければならない。上記で対処されるように、方向指示器作動スイッチをステアリングホイールハブ内に配置するようなかかる設計により、片手をステアリングホイールから離すことのないスイッチの操作がステアリングホイールに対して極めて限定的で依然として望ましくない位置で可能となる。
【００１０】
Ｍｅｒｃｉｅｒ他に付与された米国特許第６，９６１，６４４号明細書では、ステアリングホイールリム上の「１０時」及び「２時」の位置にホットボタンを位置付けたステアリングホイールが提示された。この米国特許明細書によれば、かかるシステムにより、ドライバーがホットボタンを作動させて、かくして親指を用いて方向指示器を作動させることができる。この米国特許明細書による方向指示器を作動させるかかるプロセスでは、ドライバーは「自分の手を大きく動かす」必要はない。しかしながら、実施した試験によれば、ドライバーがステアリングホイールの上半分のどこかで４本の指を完全に巻き付けて把持し続けている場合には、この仮想デバイスのホットボタンを押すことができないことが実証されている。従って、この仮想デバイスは、方向指示器ストークスイッチの機能をステアリングホイールのリム上のホットボタンに移転しただけであるので、他の初期のデバイスの全ての問題がある。この方向指示器は、手を置き違えることにより偶発的にターンオンされ、又は旋回を完了した十分に後で方向指示灯が「点滅している」状態でオンのままになる可能性がある。方向指示灯は、ステアリングホイールが旋回方向から離れて僅かでも一時的に回転させた場合に、早期にターンオフする場合がある。更に、この仮想デバイスでは、ドライバーは、ホットボタンを操作する位置に親指を置くために手を回転できるよう、ステアリングホイール上での把持を弛める必要がある。
【００１１】
Ｊ．Ａ．  Ｔｈｏｍａｓ及びＤ．  Ｗａｌｔｏｎ，「Ｈａｎｄｓ−Ｏｎ：  Ａ  Ｐｒａｃｔｉｃａｌ  Ｍｅａｓｕｒｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｐｅｒｃｅｉｖｅｄ  Ｒｉｓｋ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｄｒｉｖｉｎｇ  Ｃｏｎｔｅｘｔ」，Ｔｒａｎｓｉｔ  ＮＺＩＨＴ  ７ｔｈ    Ａｎｎｕａｌ  ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（２００５年）によれば、大部分のドライバーは、危険性が高い又は複雑な条件で運転するときには、両手をステアリングホイールの上半分上のどこかに置いている。その結果、大部分のドライバーは、特に危険性の高い又は複雑な運転状況の際には２つの手をステアリングホイールの上半分に置いた状態で運転すると車両をより制御できるように感じることになる。Ｐａｕｌ  Ａ．  Ｅｉｓｅｎｓｔｅｉｎは、「ドライバーは、４８％の割合で、レーンチェンジ（車線変更）の際に指示器を用いるのを怠るか、又は指示器をターンオフしない」というＳｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓによる研究結果を引用し、「方向指示器は現実の危険性を配慮していないとの研究結果が示している」と言及した。（ｈｔｔｐ：／／ｂｏｔｔｏｍｌｉｎｅ．ｍｓｎｂｃ．ｍｓｎ．ｃｏｍ／＿ｎｅｗｓ／２０１２／０５／０１／１１４８６０５１−ｔｕｒｎ−ｓｉｇｎａｌ−ｎｅｇｌｅｃｔ−ａ−ｒｅａｌ−ｄａｎｇｅｒ−ｓｔｙｄｙ−ｓｈｏｗ？ｌｉｔｅ）。Ｅｉｓｅｎｓｔｅｉｎは更に、「旋回時の事故率は約２５％」（同文献）と指摘している。
【００１２】
ストークスイッチは通常、ステアリングホイールに十分近接して配置されていないので、ドライバーは、多くの場合、ストークスイッチ作動式方向指示器を操作するために、ステアリングホイールから片手を外し必要がある。ドライバーの手の位置とは無関係に、ストークスイッチ作動式方向指示器を操作するためには、片手を常にステアリングホイールから外さなければならない。方向指示器スイッチがステアリングホイールのハブ内に配置されている場合、得られる結果は本質的に同じである。ハブ装着型スイッチを作動させるためには、ドライバーの手をステアリングホイールから外す必要があり、或いは、ドライバーの手の親指がハブ装着型スイッチに届くように手を回す必要がある。親指を伸ばしてスイッチに届くように手を回す際には、手がステアリングホイールと接触状態のままである場合であっても、ドライバーはステアリングホイール上の把持を解除する必要がある。同様に、方向指示器スイッチがステアリングホイールのスポーク内に配置されている場合、ドライバーは、スポーク装着型スイッチを操作するために手の位置を変更しなければならない。
【００１３】
従って、スイッチを操作するためにドライバーがステアリングホイールから把持を解除する必要のない方向指示器作動スイッチ及びシステムを提供することが有利となる。更に、ステアリングホイール上の両手の把持を維持した状態で危険性の高い又は複雑な運転状況の際に操作することができる方向指示器作動スイッチ及びシステムを提供することが有利となる。更に、早期にターンオフしない又は旋回後にオンのままとならない方向指示器作動スイッチ及びシステムを提供することが有利となる。更にまた、偶発的に作動させることができない方向指示器作動スイッチ及びシステムを提供することが有利となる。
【００１４】
自動車に用いられるコンピュータ−ドライバーインターフェース（「ＣＤＩ」）もまた知られている。かかるインターフェースを用いて、ラジオ、コンパクトディスクプレーヤ、接続装置又はワイヤレス通信装置などの自動車の特定の機器構成要素を制御することができる。ＢＭＷ  ＩＤＲＩＶＥシステム、  ＡＵＤＩ  ＭＭＩシステム、ＭＥＲＣＥＤＥＳ  ＣＯＭＭＡＮＤシステム、ＬＥＸＵＳ  ＲＥＭＯＴＥ  ＴＯＵＣＨシステム、ＦＯＲＤ  ＳＹＮＣシステム及びＭＹＦＯＲＤ  ＴＯＵＣＨシステムなどのインターフェースは各々、同じ形式の制御要素に関する変形形態を提供している。かかるＣＤＩは、ギヤシフトセレクタに近接して配置された制御要素とのマウス／ダイヤル／ジョイスティック／タッチスクリーンの組み合わせとみなされる。代替として、かかるＣＤＩは、ボタン及びスイッチが取り付けられたストークレバー上に、又はステアリングホイール環状リングから直接内方で且つ環状リング上の３時の位置及び９時の位置の近くのステアリングホイール水平スポーククロスバー上に配置された親指作動式ボタン内に配置することができる。自動車機器構成要素を制御するかかるコンピュータシステムからの情報は、自動車オペレータに対して、車両ダッシュボードの中央にあるスクリーンを介して、自動車オペレータのインストルメントクラスタ内のスクリーン上、及び／又はＨＵＤとしても知られるヘッドアップディスプレイ内に示すことができる。
【００１５】
ＣＤＩは通常、自動車オペレータがステアリングホイールの環状リングの周りに完全に巻き付けた把持を維持した状態で作動させることができず、特に両手がステアリングホイールの上半分に最初に位置している場合には、両手の位置変更を必要とする。現在市販されているＣＤＩの一部は、使用するには道路から目を逸らしてドライバーがインターフェースの位置を特定し操作する必要があるので、好意的には評価されていない。
【００１６】
従って、インターフェースを操作するためにドライバーがステアリングホイールから把持を解除する必要のないＣＤＩ及びシステムを提供することが有利となる。ステアリングホイールを両手で把持した状態を維持しながら危険性の高い又は複雑な運転状況中に操作できるコンピュータ−ドライバーインターフェース及びシステムを提供することが更に有利であろう。偶発的に作動できないコンピュータ−ドライバーインターフェース及びシステムを提供することが更に有利となる。
【００１７】
多くの携帯情報端末（「ＰＤＡ」）及び携帯電話に共通するのは、「コンビニエンスキー（Ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅ  ｋｅｙ）」と呼ばれる場合もある割り当て可能キーである。コンビニエンスキーにより、オペレータは、ＰＤＡ又は携帯電話で特定の機能（カメラ、ボイスレコーダ、メディアプレーヤ等）を指定することが可能となる。ＸＢＯＸゲームシステム又はＰＬＡＹＳＴＡＴＩＯＮゲームシステムなどの多くのビデオゲームシステム、或いはパーソナルコンピュータ並びにＩＰＯＤデバイスなどのパーソナルミュージックデバイスは、オペレータがデバイスの元々のデフォルト設定から外れて特定の機能をデバイス上の特定のキーに割り当てる制御器のサブセレクションを提供するメニューを含む。シート、ステアリングホイール、ミラー及びシートベルトの配置設定の個人用キーも知られており、かかる個人用キーは、通常は自動車のドア上に制御ボタンを有して多くの自動車で見受けられる。かかる個人用キーは、ラジオのプリセットスイッチに類似しており、これによりドライバーは、１つのボタンを押すことにより選択した要素をプレセット値に調節することができる。しかしながら、割り当て可能／再割り当て可能なコンビニエンスキーは、自動車のステアリングホイールの一体形制御要素として利用することはできないようである。
【００１８】
従って、割り当て可能／再割り当て可能なコンビニエンスキーを含むＣＤＩ及びシステムを有し、かかるコンビニエンスキーが自動車ステアリングホイールの環状リング内に一体化されて、ステアリングホイールの後方に座っているオペレータが、かかるコンビニエンスキーに機能を割り当てる能力を備え、当該機能を自在に別の機能に変更する選択肢を有するようになったＣＤＩ及びシステムを提供することが有利であろう。
【００１９】
消費者市場における自動車の全てのパドル／親指シフタ（「ＰＳ」）を操作するには、かかる自動車のドライバーが自動車のステアリングホイール上で完全に巻き付けた４本の指の把持を弛めるか又は変更する必要があると思われる。多くのかかるパドルは、特にスポーティな運転状況で用いられている。かかる状況における車両ドライバーの根底にある要望は、ステアリングホイールを可能な限り制御を維持することと仮定することは妥当である。ＰＳは、少なくとも１９１２年にさかのぼって見出され、１９８０年代の後半にレースで成功を収めたＦＯＲＭＵＬＡ  ＯＮＥ自動車パドルに外観的に模擬した消費者市場において発展した。今日では、ほとんどの自動車メーカーが、少なくとも１つの自動車モデルで様々な幾つかのＰＳを提供している。かかるＰＳは、一方では、自動車の変速装置のギヤのマニュアルシフト及びオートマチックシフトの両方の利用を望んだ自動車バイヤーにとっての折衷案として、他方では、ＦＥＲＲＡＲＩ自動車のような自動車に搭載された従来のマニュアル変速装置に対する迅速なギヤシフトの改善策として市場に投入されたと思われる。
【００２０】
従って、自動車のドライバーがパドルシフトレバーを操作するためにステアリングホイール上で完全に巻き付けた４本の指の把持を弛め又は変更する必要がないような自動車のステアリングホイールの環状リングに一体化された自動車用ＰＳを提供することが有利となる。更に、オペレータがパドルシフトレバー機能をコンビニエンスキーに自在に割り当てることができるように自動車ステアリングホイールの環状リング内に一体化された割り当て可能／再割り当て可能なコンビニエンスキーを有するＣＤＩ及びシステムを備えた一体形車両制御システム（「ＩＶＣＳ」）及び装置を提供することが有利となる。
【００２１】
車両において「ハンズフリー」制御要素の出現は、主として、必ずしもドライバーが自動車を操縦する全ての指令を「話す」ことを望んでいるという理由ではなく、ドライバーの手をステアリングホイール上に置いた状態にしたいという要望に応じたものであった。ドライバーが秘密にしておきたい多くの指令が存在する。カージャック又は誘拐が起こった場合に、両手をステアリングホイールに置いた状態で自動車を単に運転しているように見せかけながら、９１１番への救難連絡を密かに送ることができる機能をドライバーに提供することは、今まで市場には提供されなかった特徴である。
【００２２】
従って、ステアリングホイール上の両手の把持を維持しながら危険性の高い又は複雑な運転状況中に作動させることができ、救急隊員への救難連絡の送信を可能にするＩＶＣＳを提供することが有利となる。ＧＰＳシステムを搭載した車両では、救難連絡はまた、救急隊員にリアルタイムの所在位置を送り、また潜在的に自動車において写真又はビデオを取り込む隠しカメラを作動させることも可能である。タクシードライバー又はバスドライバーは、自動車オペレータが操作のために自動車のステアリングホイールから手を離す必要がないＩＶＣＳが利用可能な場合には、助けを求めるため無線又は「バンクテラースタイル（銀行窓口スタイル）の」隠しボタンに手を伸ばす危険を冒す必要がもはやないことになる。
【００２３】
また、ドライバーがインターフェースを操作するためにステアリングホイールから把持を解除することを必要とせず、更に自動車のＨＵＤシステムと一体化されたＣＤＩ及びシステムを提供することが有利となる。ドライバーがＨＵＤシステムにアクセスして自動車の速度、ナビゲーション情報及び位置近接警報（ｌｏｃａｔｉｏｎ  ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  ａｌｅｒｔ）などの情報を得ることができ、又は自動車の夜間視認機能を利用可能にすると共に、ドライバーが自動車のステアリングホイール上で完全に巻き付けた４本の指の把持を維持しながら道路を見続けることを可能にすることが有利となる。
更に、ドライバーがスイッチを操作するためにステアリングホイールから手を離す必要のない方向指示器作動スイッチ及びシステムを提供することが有利となる。ドライバーがスイッチを係合させた後、スイッチを係合させたままで対応する外部方向指示灯を点滅状態にしてドライバーの親指をスイッチから離すことを可能にする自律モードに設定することができるスイッチ及びシステムを提供することが更に有利となる。また、レーンチェンジ又は旋回が検出された後に自律的に係合したスイッチ及び対応する外部方向指示灯を自動的に無効にする方向指示器スイッチ及びシステムを提供することが更に有利となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】米国特許第５，７３９，４９１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００９／０１６５５５９２号明細書
【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】
【００２５】
【非特許文献１】Ｊ．Ａ．  Ｔｈｏｍａｓ及びＤ．  Ｗａｌｔｏｎ，「Ｈａｎｄｓ−Ｏｎ：  Ａ  Ｐｒａｃｔｉｃａｌ  Ｍｅａｓｕｒｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｐｅｒｃｅｉｖｅｄ  Ｒｉｓｋ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｄｒｉｖｉｎｇ  Ｃｏｎｔｅｘｔ」，Ｔｒａｎｓｉｔ  ＮＺＩＨＴ  ７ｔｈ    Ａｎｎｕａｌ  ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（２００５年）
【発明の概要】
【００２６】
本発明は、ステアリングホイールのリムに一体化され、ドライバーがステアリングホイール上の把持を変える必要がなく操作することができる作動スイッチ及びシステムを提供する。本発明は、より具体的には、危険性の高い又は複雑な運転状況中にステアリングホイール上で両手の４本の指の把持した状態を維持しながら自動車の変速装置のシフトを可能にする自動車ＰＳシステムを提供する。好ましい実施形態では、本発明は、環状リングを備えた自動車ステアリングホイール用の一体形自動車ＰＳシステムを提供する。一体形自動車ＰＳシステムは、ステアリングホイール環状リング上の９時の位置と１２時の位置との間でステアリングホイール環状リングに取り付けられた左側アクチュエータと、ステアリングホイール環状リング上の３時の位置と１２時の位置との間でステアリングホイール環状リングに取り付けられた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た制御器とを含み、該制御器は、自動車の変速装置にギヤをシフトさせるようにするシステム制御器に更に接続されている。この実施形態の左側アクチュエータと右側アクチュエータは重なり合わない。更に、制御器は、左側アクチュエータと右側アクチュエータが同時に押下されて予め設定された作動閾値時間の間保持されたときに左側アクチュエータ及び右側アクチュエータを作動させ、かくして作動状態の左側アクチュエータ及び作動状態の右側アクチュエータがもたらされる。本発明によれば、変速装置を左側アクチュエータ及び右側アクチュエータのうちの一方が押下されたときに、ギヤを介してシフトアップ及びシフトダウンされる。本発明の一体形自動車ＰＳシステムにより、作動状態の左側アクチュエータ及び作動状態の右側アクチュエータが同時に押下されたときに、変速装置がニュートラル位置にシフトできるようになる。一体形自動車ＰＳシステムにより、作動状態の左側アクチュエータと作動状態の右側アクチュエータが同時に押下されて自動車が移動中でないときに、変速装置が駐車位置にシフトできるようになる。
【００２７】
本発明の更に別の実施形態では、左側アクチュエータ及び右側アクチュエータの各々は、スイッチのアレイを含み、手の複数の位置を用いて複数の場所でスイッチのアレイを押下できるようにすることができる。一実施形態では、制御器は、スイッチアレイ中のスイッチの親指サイズのパターンがいつ押下されたかを判定する。スイッチの親指サイズのパターンが押下された場合、制御器は、対応するアクチュエータが「オン」位置にあると認識する。更に別の実施形態では、作動状態のアクチュエータが押下されたときに可聴信号を発する及び／又は計器灯をターンオンすることができる。
【００２８】
本発明はまた、環状リングを有する自動車ステアリングホイール及び機能を備えた自動車機器構成要素用の一体形自動車機器構成要素制御システム（「ＥＣＣＳ」）を提供する。一体形自動車ＥＣＣＳは、ステアリングホイール環状リング上の９時の位置と１２時の位置との間でステアリングホイール環状リングに取り付けられた左側アクチュエータと、ステアリングホイール環状リング上の３時の位置と１２時の位置との間でステアリングホイール環状リングに取り付けられた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た制御器とを備え、該制御器は更に、ラジオ、コンパクトディスクプレーヤ、接続装置、携帯電話、ナビゲーションシステム及び他の構成要素などの自動車機器構成要素に接続されている。左側アクチュエータと右側アクチュエータは重なり合わず、制御器は、左側アクチュエータと右側アクチュエータが同時に押下されて予め設定された作動閾値時間の間保持されたときに、左側アクチュエータ及び右側アクチュエータを作動させる。自動車機器構成要素の機能は、アクチュエータが押下されたときに作動状態にされ、アクチュエータは、左側アクチュエータ及び右側アクチュエータから成る群から選択される。
【００２９】
本発明の一体形自動車ＥＣＣＳは更に、各々がスイッチアレイを有するアクチュエータを含むことができる。
【００３０】
本発明はまた、左側及び右側アクチュエータの各々に配置されたスイッチアレイ状のスイッチの親指サイズパターンが同時に押下されたときに、左側及び右側アクチュエータを作動させる制御器を含む一体形自動車ＥＣＣＳを提供する。
本発明は更にまた、ステアリングホイールを有すると共に左側及び右側アクチュエータを有する自動車用の一体形自動車ＥＣＣＳを提供し、該左側アクチュエータは、好ましくはステアリングホイール環状リング上の１１時の位置で始まるように位置決めされ、好ましくは９時の位置に向かって２インチ（５．０８ｃｍ）の円弧をなして延びており、該右側アクチュエータは、好ましくはステアリングホイール環状リング上の１時の位置で始まるように位置決めされ、好ましくは３時の位置に向かって２インチ（５．０８ｃｍ）の円弧をなして延びている。
【００３１】
本発明はまた、左側及び右側アクチュエータを有する一体形自動車ＥＣＣＳを提供し、該左側及び／又は右側アクチュエータにより、制御器が自動車機器構成要素を制御するようにし、又は任意選択的に制御器は、自動車機器構成要素を制御する信号をインターフェース制御器に送り、自動車機器構成要素は、音響システム、娯楽システム、ラジオ、コンパクトディスクプレーヤ、接続装置、携帯電話、ナビゲーションシステム、インターネットアクセスシステム、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）システム及び他の自動車構成要素のうちの１つ又は２つ以上とすることができる。
【００３２】
本発明は、ステアリングホイールのリムに一体化され、親指により動作することができ、更にドライバーがステアリングホイール上の把持を変える必要もなく動作することができる方向指示器作動スイッチ及びシステム（「ＴＳＳＳ」）を提供する。より具体的には、本発明は、ドライバーが方向指示器アクチュエータ及び対応する外部方向指示灯を手動で係合させること、及び自律的に係合させることの両方を可能にするＴＳＳＳを提供する。本発明は更に、自律的に係合した又は手動で係合させた方向指示器アクチュエータ及び対応する外部方向指示灯を手動で係合解除させることを可能にするシステムを提供する。本発明は更に、自律的に係合した方向指示器アクチュエータ及び対応する外部方向指示灯を自動的に無効又は係合解除する複合システムを提供する。本発明において提供される複合システムは、車両のレーン位置、運転経路及びステアリングホイール位置を判定できる類似のシステムのなかでも特に、「レーン検出」型システム及びステアリングホイール角度及び回転センサ型システムを介して伝達された情報に基づいて、自律的に係合させた方向指示器アクチュエータを無効又は係合解除する方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１ａ】ドライバーの片手が４本の指による把持でスターリングホイールを把持している図である。
【図１ｂ】ドライバーの片手が４本の指による把持でステアリングホイールを把持している別の図である。
【図２】本発明の実施形態のステアリングホイールの図である。
【図３】ステアリングホイール上の部位を明示する時計位置の図である。
【図４】好ましいアクチュエータ配置位置を示した本発明の実施形態のステアリングホイールの図である。
【図５】本発明の１つの好ましいアクチュエータ設計例の図である。
【図６】アクチュエータがスイッチアレイ状で複数のスイッチを含む本発明の実施形態の図である。
【図７】ステアリングホイール装着型方向指示器スイッチの位置を示す先行技術のステアリングホイールの図である。
【図８ａ】ステアリングホイール装着型方向指示器スイッチに対するドライバーの手の位置を示した、図７の先行技術のステアリングホイールをドライバーが把持している図である。
【図８ｂ】ステアリングホイール装着型方向指示器スイッチに対するドライバーの手の位置を示した、図７の先行技術のステアリングホイールをドライバーが把持している別の図である。
【図８ｃ】ステアリングホイール装着型方向指示器スイッチに対するドライバーの手の位置を示した、図７の先行技術のステアリングホイールをドライバーが把持している別の図である。
【図８ｄ】ステアリングホイール装着型方向指示器スイッチに対するドライバーの手の位置を示した、図７の先行技術のステアリングホイールをドライバーが把持している別の図である。
【図９ａ】４本の指による把持を維持すると共に方向指示器アクチュエータを作動した状態でドライバーが本発明のステアリングホイールを把持している図である。
【図９ｂ】ドライバーが４本の指による把持で本発明のステアリングホイールを把持している図である。
【図９ｃ】ドライバーが４本の指による把持で本発明のステアリングホイールを把持している別の図である。
【図９ｄ】４本の指による把持を維持すると共に方向指示器アクチュエータを作動した状態でドライバーが本発明のステアリングホイールを把持している図である。
【図１０】ステアリングホイール、制御器、ストークスイッチ及び方向指示器回路を示す本発明のシステムの実施形態の概略図である。
【図１１】本発明の実施形態の処理工程を示す論理図である。
【図１２ａ】制御器を用いて、方向指示器を作動するために親指がいつステアリングホイールを押下したかを判定する本発明の実施形態の処理工程を示す論理図である。
【図１２ｂ】制御器を用いて、方向指示器を作動するために親指がいつステアリングホイールを押下したかを判定する本発明の実施形態の処理工程を示す論理図である。
【図１３】ステアリングホイール、制御器及び自動車変速装置を示す本発明のシステムの実施形態の概略図である。
【図１４】ステアリングホイール、制御器、インターフェース制御器及び機器構成要素を示す本発明のシステムの実施形態の概略図である。
【図１５】ステアリングホイール、制御器、インターフェース制御器、ディスプレイ画面及び機器構成要素を示す本発明のシステムの実施形態の概略図である。
【図１６】機器構成要素を制御する本発明の実施形態の処理工程を示す論理図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
一般に、推奨ではないにせよ、ドライバーが自動車を運転する際には、ステアリングホイールのリムの周りに手の指を巻き付けて４本の指による把持で自動車のステアリングホイールを把持することが望ましい。図１ａ及び図１ｂに４本の指による把持が示されている。かかる４本の指による把持は、ドライバーの手のなかでステアリングホイールを確実に位置付ける。本発明の実施形態は、ドライバーがステアリングホイール上で４本の指による把持を維持しながら、コンピュータ−ドライバーインターフェースを介して車両の方向指示器又はラジオ、コンパクトディスクプレーヤ、携帯電話、ナビゲーションシステム、インターネットアクセスシステム、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）システム及び他の自動車構成要素などの自動車の他の機械的構成要素を操作することを可能にすることに関する。
【００３５】
一実施形態では、本発明は、ドライバーがステアリングホイール上で完全に巻き付けた４本の指による把持を弛めるか又は離す必要もなく、自動車の方向指示器の制御動作を可能にするシステムを提供する。以下でより十分に取り上げるように、他の実施形態は、自動車の機器構成要素及び機械的機能の作動を容易にすると共にどの機能を作動させるかに関してプログラム可能なＣＤＩを提供する。ここで図２を参照すると、本発明の実施形態のシステムは、ステアリングホイール１０に一体的に取り付けられたスイッチ、センサ又は計器、すなわち総称してアクチュエータを含む。図２に示されているように、アクチュエータ４０，５０は、互いに近接して位置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。本実施形態のステアリングホイール１０は、１本又は２本以上のスポーク２０によってハブ３０に接続することができる環状リング１５を含む。ステアリングホイールの他の形態は、当業者には周知であろう。
【００３６】
次に図３を参照すると、ステアリングホイール１０の環状リング１５の上半分は、ステアリングホイール１０の右側の３時の位置からステアリングホイール１０の左側の９時の位置までの時計位置により示すことができる。また、図２に示されているように、アクチュエータ４０は、３時の位置と１２時の位置との間のステアリングホイール１０の一部分を覆うように位置決めすることができる。同様に、アクチュエータ５０は、９時の位置と１２時の位置との間のステアリングホイール１０の一部分を覆うよう位置決めすることができる。アクチュエータ４０，５０がこのように位置決めされるときに、これらアクチュエータは、当接することができるが、重なり合うことはない。従って、一実施形態では、左側アクチュエータは、ステアリングホイール環状リング上の９時の位置の近くに位置決めされ、左側アクチュエータの反対側の端部は、ステアリングホイール環状リング上の１２時の位置の近くに位置決めされ、その結果、左側アクチュエータは、９時の位置と１２時の位置との間の距離にわたるようなサイズにされる。標準サイズのステアリングホイールの直径は、約１５インチ（３８．１ｃｍ）である。従って、環状リング１５の円周方向セグメント又は３時の位置から１２時の位置までの「円弧セグメント」の長さは、約１２インチ（３０．５ｃｍ）である。同様に、９時の位置から１２時の位置までの円弧セグメント長さもまた、約１２インチである。
【００３７】
アクチュエータ４０，５０は、上述のように、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時の位置との間で円弧セグメントの長さ全体を覆うようなサイズにすることができる。代替として、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時の位置との間で円弧セグメント長さの一部分のみを覆うようなサイズにすることができる。図４に示されているように、アクチュエータ４０，５０についての１つの好ましいサイズ及び配置位置は２インチ（５．０８ｃｍ）の円弧セグメント長さであり、アクチュエータ４０，５０は、それぞれ約１時の位置及び約１１時の位置にて終端して、アクチュエータ５０が９時の位置に向かって反時計回りに延び、アクチュエータ４０が３時の位置に向かって時計回りに延びるように、ステアリングホイール１０の環状リング１５の一部分を覆っている。
【００３８】
本発明のアクチュエータ４０，５０は、ニューヨーク州ロチェスター所在のＴａｐｅｃｏｎ，  Ｉｎｃ．のＴａｐｅｃｏｎ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎにより製造される形式の薄膜スイッチとすることができる。薄膜スイッチは、当該技術分野において知られているように、種々の構成で製造することができ、その各々は、ノーマルオープンの単極単投スイッチである。薄膜スイッチ構成としては、標準的な薄膜スイッチ構造、触覚プラスチックドーム構造、及びステンレス鋼ドーム構造が挙げられる。図５は、薄膜スイッチ４１の１つの形式を示しており、この薄膜スイッチ４１は、上部オーバーレイ４２、接着層４３、上部回路４４、回路スペーサ４５、下部回路４６、下部オーバーレイ４７及び接点４８を含む。薄膜スイッチ４１は、ノーマルオープンである。上部オーバーレイ４２が押下されると、上部回路４４が撓んで接点４８にて回路が完成する。上述したように、円弧セグメントの長さに応じて、アクチュエータ４０，５０は各々、１つ又は２つ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領域を覆う薄膜スイッチアレイは、例えば、発明の名称が「Ｃｕｒｖｅ−ｃｏｎｆｏｒｍｉｎｇ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ａｒｒａｙ  Ｐａｄ」のＷＯ１９９５／００１３０２号において教示されている。アクチュエータ４０，５０は、バージニア州ブラックスバーグ所在のＬｕｎａ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｓにより製造された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。或いは、アクチュエータ４０，５０は、日本国東京の東京大学工学研究科の量子相エレクトロニクス研究センターにより開発され、「Ａ  Ｌａｒｇｅ−Ａｒｅａ，  Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｅｎｓｏｒ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｗｉｔｈ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓ  Ｆｏｒ  Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ  Ｓｋｉｎ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」，Ｔ．  Ｓｏｍｅｙａ他，ＰＮＡＳ，２００４年７月，第１０１巻，第２７号に記載された形式の大面積可撓性圧力センサマトリックスとすることができる。更に、アクチュエータ４０，５０は、コネチカット州スタンフォード所在のＯｍｅｇａ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，  Ｉｎｃ．から入手可能な形式の可撓性ひずみゲージとすることができる。
【００３９】
アクチュエータ４０，５０は、アクチュエータ４０，５０の構成材料とステアリングホイール１０の構成材料が適合性があり、熱溶接又は超音波溶接のような取り付けが可能である場合には、かかる熱溶接又は音波圧接などによりステアリングホイールに機械的に結合することができる。アクチュエータ４０，５０は、接着剤を用いてステアリングホイール１０に取り付けることができる。アクチュエータ４０，５０は、ステアリングホイール１０に取り付けられたときに、アクチュエータ４０，５０がカバー又は表皮（図示せず）によって覆われてステアリングホイール１０の表皮下に位置するようにすることができる。アクチュエータ４０，５０は、アクチュエータ４０，５０が人の目により気付かれないようにステアリングホイール１０の表皮下に位置付けることができる。アクチュエータ４０，５０は、ステアリングホイール１０の製造プロセスの際にステアリングホイール１０内に成形することができる。ステアリングホイール１０内に成形されたときに、アクチュエータは、ステアリングホイール１０の構成材料が、アクチュエータ４０，５０の作動をも可能となるようにステアリングホイール１０の変形を可能にする程十分に変形可能である場合に、ステアリングホイール１０の表面下に位置付けることができる。
【００４０】
ステアリングホイール１０の構成材料の特性は、当業者には周知であり、ステアリングホイール１０へのアクチュエータ４０，５０の許容可能な取り付け方法もまた理解されるであろう。例えば、ステアリングホイールは、Ｙａｍａｚａｋｉ他に付与された米国特許第４，５６７，２１７号明細書に教示された柔軟な架橋塩化ビニルポリマーから成形できることは、当該技術分野において知られている。更に、当該技術分野において理解されるように、薄膜スイッチなどの可撓性センサは、Ｈａｒｒｉｓ他に付与された米国特許第５，７６２，８５３号明細書に教示されるように、成形部品内に封入することができる。また、インサート成形薄膜スイッチが、Ｈａｙａｓｈｉ他に付与された米国特許第５，１９８，６２９号明細書に教示されるように、ステアリングホイールハブ装着型ホーンスイッチとして用いられている。
【００４１】
車両の操作の際にドライバーが用いる様々な手の位置に対応するために、アクチュエータ４０，５０は、手の親指がアクチュエータ４０，５０のうちの一方又は両方を押下した時点を検知するよう構成することができる。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から構成され、スイッチアレイ１４０，１５０が各々複数のスイッチ１６０を含む１つの設計を例示している。図６のスイッチアレイ１４０，１５０は、単なる例示に過ぎず、スイッチ１６０の必須の構成を示しているわけではない。スイッチ１６０は、ノーマルオープン（オフ）であり、押下され又は選択されたときに閉成（オン）され、選択解除されるとオープン（オフ）に戻る。スイッチ１６０の各々は、スイッチ１６０がオープン位置又は閉成位置にある時点を制御器６０が検出できるように制御器６０に接続されている。スイッチ１６０は、例えばワイヤーハーネス（図示せず）を介して制御器６０に接続することができ、各スイッチ１６０が、ターミナルブロック（図示せず）に結線され、該ターミナルブロックがワイヤーハーネスを介して制御器６０に結線されているようにする。当業者であれば、スイッチ１６０を制御器６０に結線するための他の接続手段を理解できるであろう。スイッチアレイ１４０，１５０における各スイッチ１６０の作動状態、すなわちスイッチ１６０がオンであるか又はオフであるかは、制御器６０によって判定することができる。代表的な動作では、スイッチ１６０は、該スイッチ１６０と制御器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したスイッチ１６０だけが押下された場合、アクチュエータ４０，５０は、制御器６０によって「オン」位置にあるものとして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したスイッチ１６０が押下されると、アクチュエータ４０，５０は、「オフ」位置にあるものとして認識されることになる。
【００４２】
図６に示されるアクチュエータ４０，５０を組み込んだ本発明の実施形態では、制御器６０は、スイッチ１６０が親指サイズパターンで押下された時点を判定するようプログラムされている。本明細書で用いられる場合、「親指サイズパターン」とは、約０．５平方インチ（３．２３ｃｍ2）から約２．２５平方インチ（１４．５１ｃｍ2）の範囲の面積を意味している。従って、ステアリングホイール１０を４本の指で完全に把持した場合、ドライバーが自分の手をステアリングホイール上に置いた場所に応じたパターンのスイッチ１６０を押下することができ、これは、親指がアクチュエータ４０，５０のうちの一方を押下したときに形成するスイッチパターンのサイズを超えている。この状況では、制御器６０は、アクチュエータ４０，５０を作動させず、制御器６０は、アクチュエータ４０，５０が「オフ」位置にあるものと認識する。しかしながら、親指をアクチュエータ４０又はアクチュエータ５０の何れかに置いた場合には、制御器６０は、スイッチの親指サイズパターンが押下されたと記録し、制御器６０は、アクチュエータ４０又はアクチュエータ５０の何れかが「オン」位置にあるものと認識する。アクチュエータ４０，５０が制御器６０により作動状態にされると、アクチュエータ４０又はアクチュエータ５０の何れかは、対応する方向指示灯（図示せず）をターンオンするよう、又はラジオ、コンパクトディスクプレーヤ、携帯電話又はナビゲーションシステム（図示せず）などの対応する車両機器構成要素又は機能を作動させるよう押下することができる。作動状態になると、アクチュエータ４０及びアクチュエータ５０を同時に押下しても対応する方向指示灯はターンオンしない。制御器６０がアクチュエータ４０，５０を作動状態にしていない場合には、アクチュエータ４０又はアクチュエータ５０の何れかを押下しても、対応する方向指示灯はターンオンされず、又は対応する車両機能は作動しない。当業者には理解されるように、自動車機器構成要素は、例えばターンオン／ターンオフする少なくとも１つの機能を有するが、複数の機能を有する場合もある。
【００４３】
一実施形態では、作動状態のアクチュエータ４０又は作動状態のアクチュエータ５０を押下すると、対応する方向指示灯又は機器構成要素のターンオンに加えて、可聴信号がターンオンする。可聴信号は、方向指示器がターンオンされたことをドライバーに示す役割を果たすことができる。可聴信号はまた、アクチュエータ４０，５０が作動状態になったことを示す役割を果たすことができる。一実施形態では、可聴信号は、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ときに自動車ドアが開いていることを信号送信するのに用いられる自動車のスピーカシステムから発生させることができる。別の実施形態では、可聴信号は、ストークスイッチ作動による方向指示器がターンオンされたことを自動車のドライバーに警報するのに用いられる同じ音源から発生させることができる。別の実施形態では、可聴信号は、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）技術を用いて無線通信されてもよく、その結果、可聴信号は、ドライバーが装着したイヤピース又はヘッドセットで受信して、これによりドライバーが可聴信号を聞くことができるようになる。更に別の実施形態では、アクチュエータ４０，５０は、自動車のダッシュボード内に配置された対応する方向指示灯インジケータに接続されてもよく、その結果、作動状態のアクチュエータ４０又は作動状態のアクチュエータ５０を押下すると、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る。ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ技術又は代替のＢＬＵＥＴＯＯＴＨシステムは、固定デバイス及び移動デバイスから短距離にわたって（２４００〜２４８０ＭＨｚによるＩＳＭ帯域での短波長無線伝送を用いて）データを交換する独占的オープンの無線技術規格を指し、高いセキュリティレベルのパーソナルエリアネットワークを提供する。ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ技術及びシステムは、ワシントン州カークランド、レイクワシントン大通り所在のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｓｉｇ，  Ｉｎｃ．から入手可能である。
【００４４】
図７は、先行技術のステアリングホイール１１０を示し、図８ａ〜図８ｄは、ドライバーの手が図７のステアリングホイール１１０を把持しているのを示している。図７では、ホットボタン１１５，１２０が、先行技術において説明したようにステアリングホイール１１０上に位置付けられて示されている。本明細書で用いられる場合、「ホットボタン」という用語は、ターンオンするために押下されて、ターンオフするために再度押下される単一のオン／オフスイッチを意味している。従って、ホットボタン１１５，１２０は、それぞれステアリングホイール１１０上の１０時の位置と２時の位置に配置される。図８ａを参照すると、ドライバーの４本の指による把持を弛める必要があり、従って、親指を所定位置に回転させてホットボタン１１５を押下するために、ステアリングホイール１１０を完全には把持していないことが分かる。図８ｂでは、ドライバーは、ホットボタン１１５にアクセスしてこれを押下するためにスポーク１２５に適合するよう４本の指による把持を再び修正しなければならない。図８ｃでは、この場合も同様に、ドライバーの４本の指による把持を弛める必要があり、従って、親指を所定位置に回転させて、ホットボタン１２０を押下するためにステアリングホイール１１０を完全には把持していないことが分かる。図８ｂで分かるように、図８ｄは、ドライバーがホットボタン１２０にアクセスしてこれを押下するためにスポーク１２５に適合するよう４本の指による把持をどのように修正しなければならないかを示している。
【００４５】
一実施形態では、アクチュエータ４０，５０は、好ましくは、ドライバーに対面したステアリングホイール１０の環状リング１５上に位置決めされる。この位置に位置決めされると、アクチュエータ４０，５０は、ドライバーの左手又は右手の親指を用いてステアリングホイールに下向きの圧力をドライバーが加えたときに作動状態にすることができる。図９ａ〜図９ｄは、ドライバーの親指位置が４本の指による完全な把持（図９ｂ及び図９ｃ）で且つ親指がアクチュエータ４０，５０の上に位置付けられた状態（図９ａ及び図９ｄ）でステアリングホイール１０の環状リング１５を把持しているのを例示している。当業者であれば理解されるように、アクチュエータ４０，５０は、ドライバーに直接対面した環状リング１５の側部上以外の位置に位置付けることもできる。
【００４６】
次に、本発明の実施形態を示した図１０を参照すると、アクチュエータ４０，５０は、制御器６０に接続されている。制御器６０は、プロセッサ７０を含む。プロセッサ７０は、論理回路８０、タイマ９０及びメモリ１００を含む。制御器６０は、右側信号回路１４５及び左側信号回路１５５に接続されている。右側信号回路１４５は、右側方向指示灯（図示せず）を含み、左側信号回路１５５は、左側方向指示灯（図示せず）を含む。方向指示器ストークスイッチ（図示せず）もまた、制御器６０に接続することができる。或いは、以下の本明細書において更に説明されるように、アクチュエータ４０，５０及び制御器６０は、他の自動車機器又はシステムと共に用いて、機器構成要素を作動させ、又はアクチュエータ４０，５０が親指シフタとして機能できるようにすることができる。
【００４７】
本発明の実施形態では、制御器６０は、アクチュエータ４０が押下されると、右側信号回路１４５の右側方向指示灯（図示せず）が通電され、アクチュエータ５０が押下されると、左側信号回路１５０の左側方向指示灯（図示せず）が通電されるように、アクチュエータ４０，５０の動作を制御する。右側方向指示灯及び／又は左側方向指示灯（図示せず）は、通電されると、全ての方向指示器と同様に「点滅」することができる。
【００４８】
図１１は、本発明の一実施形態の論理回路を示している。この実施形態では、アクチュエータ４０が押下されると、アクチュエータは、閉位置にあり、制御器６０への回路を完成させる。同様に、アクチュエータ５０が押下されると、制御器６０への回路を完成させる。アクチュエータ４０とアクチュエータ５０の両方が押下されると、制御器６０は、タイマ９０（図１０に示されている）を介してアクチュエータ４０及びアクチュエータ５０の各々が押下されている時間を測定する。測定時間が予め設定した閾値時間、例えば１秒を超えた場合、制御器６０は、アクチュエータ４０，５０を作動させる。測定時間が予め設定された作動閾値時間未満である場合、制御器６０は、アクチュエータ４０，５０を作動しない。予め設定された作動閾値時間は変更することができ、に図１０に示されたメモリ１００中にプログラムされて、制御器６０内の図１０の論理回路８０がアクチュエータ４０，５０を作動させるようにする。予め設定された作動閾値時間は、約０．５秒から約５秒の範囲とすることができる。予め設定された作動閾値時間は、約１秒であるのが好ましい。作動されると、アクチュエータ４０を押下することにより、その結果として、右側信号回路１４０の右側方向指示灯（図示せず）が通電され、アクチュエータ５０が押下されると、左側信号回路１５０の左側方向指示灯（図示せず）が通電される。通電されると、右側方向指示灯及び／又は左側方向指示灯（図示せず）は、全ての方向指示器と同様に「点滅」することができる。
【００４９】
図１２は、アクチュエータ４０，５０が図６に例示されている形式のものである本発明の別の実施形態の論理回路を示している。この実施形態では、アクチュエータ４０及びアクチュエータ５０は各々、それぞれスイッチアレイ１４０，１５０から構成され、各スイッチアレイ１４０，１５０は、複数のスイッチ１６０を含む。スイッチ１６０は、ノーマルオープン（オフ）であり、押下され又は選択されたときに閉成（オン）され、選択解除されるとオープン（オフ）に戻る。スイッチ１６０の各々は、スイッチ１６０がオープン位置又は閉成位置にある時点を制御器６０が検出できるように制御器６０に接続されている。代表的な動作では、スイッチ１６０は、該スイッチ１６０と制御器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したスイッチ１６０だけが押下された場合、アクチュエータ４０，５０は、制御器６０によって「オン」位置にあるものとして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したスイッチ１６０が押下されると、アクチュエータ４０，５０は、「オフ」位置にあるものとして認識されることになる。制御器６０は、スイッチ１６０が親指サイズパターンで押下された時点を判定するようプログラムされている。従って、ステアリングホイール１０を４本の指で完全に把持した場合、ドライバーが自分の手をステアリングホイールに置いた場所に応じたパターンのスイッチ１６０を押下することができ、これは、親指がアクチュエータ４０，５０のうちの一方を押下したときに形成するスイッチのパターンのサイズを超えている。この状況では、制御器６０は、アクチュエータ４０，５０が作動せず、制御器６０は、アクチュエータ４０，５０が「オフ」位置にあるものと認識する。しかしながら、その後で、親指をアクチュエータ４０，５０上に置いた場合には、制御器６０は、スイッチの親指サイズパターンが押下されたと記録し、制御器６０は、アクチュエータ４０，５０が少なくとも予め設定された作動閾値時間の間押下された場合に該アクチュエータ４０，５０を作動することになる。制御器６０がアクチュエータ４０，５０を作動させると、アクチュエータ４０又はアクチュエータ５０の何れか一方は、対応する方向指示灯（図示せず）をターンオンするよう、或いは、本明細書で以下に記載されるように自動車機器構成要素を作動させ、又は本明細書で以下に更に記載されるように親指シフタとして作動するよう押下することができる。制御器６０がアクチュエータ４０，５０を作動状態にしていない場合には、アクチュエータ４０又はアクチュエータ５０の何れかを押しても、対応する方向指示灯はターンオンされず、又は機器構成要素として作動せず、或いは親指シフタとして機能しないことになる。
【００５０】
アクチュエータ４０，５０を非作動状態にするためには、アクチュエータ４０及びアクチュエータ５０の両方を同時に押下して、予め設定された作動閾値時間の間保持する。図１０を参照すると、制御器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の各々が押下される時間を測定する。測定時間が予め設定した閾値時間、例えば１秒を超えた場合、制御器６０は、作動状態のアクチュエータ４０，５０を非作動にする。測定時間が予め設定された作動閾値時間未満である場合、制御器６０は、アクチュエータ４０，５０を非作動にしない。予め設定された作動閾値時間は変えることができ、制御器６０内の図１０の論理回路８０がアクチュエータ４０，５０を非作動状態にするよう図１０に示されたメモリ１００中にプログラムすることができる。予め設定された作動閾値時間は約１秒であることが好ましい。アクチュエータ４０，５０が非作動状態にされると、アクチュエータ４０，５０を押下しても、対応する方向指示灯、機器構成要素、又は機能はパドルシフタとしてターンオンされない。
【００５１】
本発明を組み込んだステアリングホイールを搭載している自動車を運転する際に、ドライバーは、車両のストークスイッチを用いて車両の方向指示器をターンオンすることができる。好ましくは、ストークスイッチの操作は、本発明をステアリングホイール中に組み込むことによって変更されないが、本明細書における説明に含まれる技術的概念を変えることなく修正形態が可能である。制御器６０が本明細書で示されたようにアクチュエータ４０，５０を作動させると、アクチュエータ４０，５０を用いて自動車の方向指示器をターンオン及びターンオフすることができる。すなわち、好ましい実施形態では、アクチュエータ４０，５０は、自動車のストークスイッチと並行して動作し、方向指示器は、作動状態のアクチュエータ４０又は作動状態のアクチュエータ５０が押下されるとターンオンし、作動状態のアクチュエータ４０又は作動状態のアクチュエータ５０が解除されるとターンオフする。ステアリングホイールが旋回方向から離れて回転させたときにターンオフする従来のストークスイッチとは異なり、本発明の好ましい実施形態では、方向指示器は、アクチュエータ４０及びアクチュエータ５０のうちの一方が押下されたときにのみ動作する。危機的又は高ストレスの運転状況では、ドライバーは、アクチュエータ４０，５０上に両方の親指を位置付けて、アクチュエータ４０，５０の両方を押下してこれを予め設定された時間にわたって「オン」位置に維持し、その後、アクチュエータ４０，５０のうちの一方だけを用いて方向指示器を作動させることだけが必要となる。本発明のシステム及び装置を用いると、方向指示器は、早期又は偶発的にターンオフすることができない。アクチュエータ４０，５０が作動すると、方向指示器は、アクチュエータ４０，５０のうちの一方を押下することによってターンオンされ、押下された状態のアクチュエータを解除することによってターンオフされる。
【００５２】
図１１に示された本発明のアクチュエータ４０，５０を利用した別の実施形態では、アクチュエータ４０，５０に関する２つの作動設定が実施可能であり、すなわち、（１）アクチュエータ４０，５０は、自動車の始動時毎にアクチュエータの作動を必要とし、又は（２）アクチュエータ４０，５０は、いったん作動状態となった後、自動車のエンジンがターンオンしたときに常に作動される。この実施形態での制御器６０は、プログラム可能制御器であり、或いは代替形態として、アクチュエータ４０，５０のオン／オフステータスに関してアクチュエータ４０，５０のプログラミングを可能にするコンピュータ利用デバイスである。従って、アクチュエータ４０及びアクチュエータ５０の両方が押下された場合、制御器６０は、タイマ９０（図１０に示される）を介してアクチュエータ４０及びアクチュエータ５０の各々が押下されている時間を測定する。制御器６０は、２つの閾値時間範囲、例えば、第１の閾値時間範囲及び第２の閾値時間範囲を予めプログラムすることができ、その結果、アクチュエータ４０，５０を第１の閾値時間範囲内の時間の間（例えば１〜２秒間）同時に押下すると、自動車のエンジンがターンオンされる時間期間の間だけアクチュエータ４０，５０が作動されるようになる。当業者であれば理解されるように、第１の閾値時間範囲は、アクチュエータ４０，５０が迅速に作動状態になるように１秒の何分の一か程度に短くすることができる点に留意されたい。更に、当業者であれば理解されるように、本発明の実施形態に関して実装される何れかの閾値時間範囲は、特定の要求及び用途に適合するよう変えることができる。このような場合、アクチュエータ４０，５０は、自動車をターンオンする毎に上述のように作動状態にされる必要があることになる。しかしながら、アクチュエータ４０，５０を同時に押下して、第１の閾値時間範囲を経て第２の閾値時間範囲内の持続時間の間（例えば、３〜５秒間）保持した場合、アクチュエータ４０，５０は、自動車のエンジンがターンオンするとこれらアクチュエータが常に作動状態になるという点で常時オンである。測定時間が第１の閾値時間範囲内又は第２の閾値時間範囲内の何れかに収まっている場合、制御器６０は、アクチュエータ４０，５０を作動させる。測定時間が第１の閾値時間範囲より短い場合、制御器６０は、アクチュエータ４０，５０を作動させない。予め設定された作動閾値時間範囲は変えることができ、制御器６０内の図１０の論理回路８０がアクチュエータ４０，５０を作動させるように図１０に示されたメモリ１００中にプログラムすることができる。予め設定された作動閾値時間範囲は、約０．５秒から約５秒の範囲とすることができる。第１の予め設定された作動閾値時間範囲は約１〜２秒で、第２の予め設定された作動閾値時間範囲は約３〜５秒であるのが好ましい。作動時には、アクチュエータ４０を押下すると、その結果として、右側信号回路１４５の右側方向指示灯（図示せず）が通電され、アクチュエータ５０を押下すると、左側信号回路１５５の左側方向指示灯（図示せず）が通電される。通電されると、右側方向指示灯及び／又は左側方向指示灯（図示せず）は、全ての方向指示器と同様に「点滅する」ことができる。
【００５３】
アクチュエータ設定：自律及び手動係合設定
【００５４】
一実施形態では、アクチュエータ４０，５０が作動状態になると、アクチュエータ４０，５０の少なくとも２つの係合設定、すなわち、（１）自律係合、及び（２）手動係合が実施可能となる。この実施形態における制御器６０は、この係合ステータスに関してアクチュエータのプログラミングを可能にするプログラム可能制御器である。
【００５５】
１つの実施形態において、自律係合設定は、短い設定持続時間内にアクチュエータ４０，５０が押下されて解除されたときに実現される。好ましい実施形態において、このプリセット持続時間は、ドライバーが親指でステアリングホイールのアクチュエータ４０，５０を押下して解除するのにほぼ必要となる未満にすべきである。この持続時間は、約０．５秒、又はこの目的を達成するための基本設定としてドライバーがプログラムした別の持続時間とすることができる。アクチュエータ４０，５０がこの持続時間内で押下されて解除されると、アクチュエータ４０，５０は自律的に係合され、対応する外部方向指示灯が連続して点滅することになる。アクチュエータ４０，５０がプリセット持続時間を超える持続時間の間押下された場合には、アクチュエータ４０，５０は、手動の係合状態となり、ドライバーにより押下されている間はオンを維持し、ドライバーにより解除されたときにオフになる。
【００５６】
本発明の一実施形態では、例えばアクチュエータ４０が自律的に係合した場合には、反対のアクチュエータ５０が何らかの時間押下された場合に係合解除されることになる。別の実施形態では、アクチュエータ４０，５０が自律的に係合した場合、短いプリセット持続時間内に同じアクチュエータが押下されて解除された場合に係合解除されることになる。かかる短いプリセット持続時間は、アクチュエータを自律的に係合させるのに必要なプリセット持続時間と同じか、又はこの目的を達成するためにドライバーがプログラムした別の持続時間とすることができる。
【００５７】
レーン位置検出システムを介した自律的係合アクチュエータ設定の自動無効化及び係合解除
【００５８】
自動車で使用するレーン位置検出及びワーニングシステム（「ＬＰＤＷＳ」）が知られており、道路上のレーン（車線）及び経路内での車両の相対位置を検出するのに用いられることが多い。かかるシステムは、道路にアクセスするために他のセンサのなかでも特に、ビデオセンサ、レーザセンサ、及び赤外センサを用いることができ、道路状態、レーン位置又は知覚される危険状態に応じて、音響、視覚、又はシートもしくはステアリングホイールの振動のような触覚刺激でドライバーに警報し、眠気を生じたドライバーを目覚めさせ、運転経路を修正させ、又は車両をレーン線内に位置調整させることができる。
【００５９】
１つのこのようなシステムは、Ｆｏｒｄ  Ｍｏｔｏｒ  Ｃｏｍｐａｎｙの「Ｌａｎｅ  Ｋｅｅｐｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ」であり、フロントガラスの後方でリアビューミラーの内側に装着された前方に面したデジタルカメラを用いて、意図しないレーン逸脱を検出している。このシステムは、３つのレベルの支援、すなわち「レーン保持警報」、「レーン保持支援」、及び「ドライバー警報」を提示し、これらはドライバーの選好、挙動、及びレーン逸脱の程度に基づいて作動状態になる。車が方向指示器の作動なしでレーンのエッジに接近していることを本システムが検出すると、黄色レーンマーカー警報がダッシュボード上に表示され、ステアリングホイールが振動する。ドライバーがこのような警報に応答できず、レーンの逸脱が継続する場合には、黄色レーンマーカー警報が赤色に変化し、システムは、操舵トルクを供給してステアリングホイールを回転させ、車両をレーンの中心に向けて戻すようにする。「ドライバー警報」は、レーンマーカー内の車両の移動を監視し、検出される運転パターンが眠気を生じたドライバーと一致する場合には、警報を鳴らすようにする。
【００６０】
Ｌａｎｅ  Ｋｅｅｐｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍと共に使用するＦｏｒｄのリアビューミラー組立体は、オランダ国アムステルダム所在のＭＯＢＩＬＥＹＥ  Ｎ．Ｖにより開発された技術を用いてＧＥＮＴＥＸ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより製作されている。ＭＯＢＩＬＥＹＥのレーン逸脱及びワーニングシステムの一部は、ビデオ画像を判読して車両の道路レーン整列を推定する、視覚ベースの先進的技術を用いている。
【００６１】
他の自動車メーカーは、同様のＬａｎｅ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ＤｅｔｅｃｔｉｏｎシステムにＭＯＢＩＬＥＹＥの技術を組み込んでいる。ＢＭＷは、Ｌａｎｅ  Ｄｅｐａｒｔｕｒｅ  Ｗａｒｎｉｎｇ  ＳｙｓｔｅｍにＭＯＢＩＬＥＹＥの技術を組み込んでいる。ＭＯＢＩＬＥＹＥとＴＲＷは、Ｃｈｒｙｓｌｅｒ、ＪＥＥＰ、ＧＭ、及びＨｙｕｎｄａｉ向けのカメラベースのシステムを提供するよう提携している。ＭＯＢＩＬＥＹＥとＤｅｌｐｈｉは、Ｖｏｌｖｏ向けの同様のシステムを提供するよう提携している。ＭＯＢＩＬＥＹＥとＬｅｏｐｏｌｄ  Ｋｏｓｔａｌは、ＰＳＡ  Ｐｅｕｇｅｏｔ  Ｃｉｔｒｏｅｎ向けの同様のシステムを提供するよう提携している。でもとりわけ、Ｈｏｎｄａ及びＯｐｅｌ向けの同様のシステムを提供するよう提携している。
【００６２】
日本のＤｅｎｓｏ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎとＴｏｙｏｔａは、前方に面するステレオカメラを用いてレーンマーカーの形状及び位置を検出する「Ｌａｎｅ  Ｋｅｅｐｉｎｇ  Ａｓｓｉｓｔ  Ｓｙｓｔｅｍ」を開発した。このシステムは、視覚センサからのデータを操舵支援電子制御ユニット（「ＥＣＵ」）に送信し、該ＥＣＵは、車両が車線から外れているかどうかを判定する。意図しないレーン逸脱が検出された場合、ＥＣＵは、視覚的及び聴覚的警報でドライバーに警報を出す。ＥＣＵはまた、操舵トルク信号を電気式パワーステアリング（「ＥＰＳ」）制御器に送信し、僅かな反対方向の操舵トルクを加えて車両をレーン内に再整列させるようにすることができる。
【００６３】
ドイツ国のＢＯＳＣＨは、ＬＰＤＷＳのようなビデオベースのドライバー支援システムで使用する多目的カメラ（「ＭＰＣ」）を開発した。ＢＯＳＣＨのＭＰＣは、自らマイクロプロセッサを搭載し、別個の制御ユニットを必要としない一体形ユニットである。
【００６４】
様々な技術系企業及び自動車メーカーによって出される様々な商標でＭｏｂｉｌｅｙｅ、Ｄｅｎｓｏ及びＢｏｓｃｈにより開発されたシステム及び他の同様のシステムの不可欠な特性は、レーンライン内の車両の相対位置を連続的に評価して、かかる情報を種々の補機構成要素に伝達するシステム機能である。
【００６５】
好ましい実施形態において、このＴｕｒｎ  ｓｉｇｎａｌ  Ｓａｆｅｔｙ  Ｓｙｓｔｅｍ（「ＴＳＳＳ」：方向指示器安全システム）は、かかるレーン位置検出型システム（「ＬＰＤＳ」）から得られたレーン位置情報を用いて、レーンチェンジが検出された後に自律的に係合した方向指示器アクチュエータ４０，５０及び対応する外部方向指示灯を自動的に無効にする。好ましい実施形態において、ＬＰＤＳは、このＴＳＳＳとインターフェース接続され、この２つのシステムが情報を伝達することができるようにする。このような実施形態において、方向指示器が自律的に係合されると、制御器６０は、車両が１つのレーンから完全に外に出て「新しい」レーンに完全に進入し、当該レーン内でほぼ位置調整されて運転しているとＬＰＤＳが検出したときに、自律的に係合した方向指示器を「係合解除」することになる。
【００６６】
車両が１つのレーンから外に出て新しいレーンに進入したとシステムが検出した後、システムは、車両が最小のプリセット持続時間の間新しいレーン線内で運転経路を維持している場合に、車両が新しいレーン線内で位置調整されて運転していると判定することができる。このような持続時間は、およそ１〜２秒又は数秒、或いは、車両が所望の新しいレーンに進入して所望のレーンチェンジが完了したと判定するのに十分な別のプログラム可能な持続時間とすることができる。
【００６７】
別の実施形態において、方向指示器が自律的に係合され、車両が１つのレーンから出て別のレーンに進入したとＬＰＤＳが検出すると、制御器６０は、車両が自律的に係合したアクチュエータ４０，５０と同じ方向に旋回し続けているとＬＰＤＳが検出した場合には、自律的に係合された方向指示器を係合解除しないことになる。かかる自律的に係合したアクチュエータ４０，５０は、車両が新しいレーンに進入し、上述のようなプリセット持続時間の間レーン内でほぼ位置調整されて運転しているとシステムが判定したときに係合解除されることになる。
【００６８】
ステアリングホイールの回転、トルク及び角度の検出システムを介した自律的係合アクチュエータ設定の自動無効化及び係合解除
【００６９】
ステアリングホイールの回転及び角度を決定するシステムは、パワーステアリングシステム（「ＰＳＳ」）を含む種々のシステムで長年にわたって用いられている。ステアリングホイール角度センサを組み込んだＰＳＳの１つの実施例は、ＦｏｒｄのＥｌｅｃｔｒｉｃ  Ｐｏｗｅｒ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｓｔｅｅｒｉｎｇ（「ＥＰＡＳ」）である。ＦｏｒｄのＥＰＡＳは、車速、道路状態、及びステアリングホイールの回転角度に基づいてより大きな又はより縮小したステアリングホイール回転支援を提供する。このシステムは、一般に、低速度であるほどより多くの支援を提供し、高速になるほどより少ない支援を提供する。これにより、駐車がより楽になり、高速道路の運転がより制御可能となる。
【００７０】
ステアリングホイール角度センサを用いた他のシステムは、「アクティブステアリングシステム（Ａｃｔｉｖｅ  Ｓｔｅｅｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）」を含む。かかるシステムは、車両の速度に基づいて旋回に必要なステアリングホイールの回転及び角度の程度を調整する。例えば、ＡＵＤＩ及びＢＭＷは、駐車などの低速時には、車輪の僅かな転回でより大きな程度の駆動輪の方向変化がもたらされるように、車両の速度に基づいて操舵比を変更する同様のシステムを提供する。
【００７１】
ステアリングホイール角度センサ（「ＳＷＡＳ」）はまた、ドライバーの偶発的なアンダーステア又はオーバーステアが生じた場合、もしくはホイールの一部又は全てが異なるレベルのトラクション（牽引力）を有する路面上で車両の意図した進路を維持するようにするＢＭＷの「Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｙｓｔｅｍ」（「ＤＳＣ」）のような車載安定制御システム（「ＳＣＳ」）で使用される。かかるシステムは、一般に、他の構成要素のなかでも特に制御器を含む。
【００７２】
ＢＭＷのＤｙｎａｍｉｃ  Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｙｓｔｅｍは、現在では米国及び世界中の多くの国々で新車への搭載が義務づけられている電子式安定制御システム（「ＥＳＣ」）の一形式である。一般に、ＥＳＣシステムが操舵制御の推定損失を検出すると、本システムは、横滑り方向を見積もって、個々の車輪にブレーキを作動させて横滑りを相殺し、車両をドライバーの意図する経路と一致するよう復帰させる。
【００７３】
ＥＳＣシステムは、ステアリングホイールの位置を常時監視して情報をＥＳＣ電子制御ユニット（「ＥＣＵ」）に出力するステアリングホイール角度センサから受け取ったデータを評価することにより、ドライバーの意図した経路を判定する。ＥＳＣは、アンチロックブレーキシステム（「ＡＢＳ」）、個々のホイール速度センサ、横方向加速度センサ、及び車両回転センサ（ＹＡＷ）を含む複数のセンサ及びシステムからＥＣＵに受け取られたデータ出力により、車両の実際の方向を判定する。
【００７４】
ＥＳＣは、通信を可能にするコントローラエリアネットワーク（「ＣＡＮ」バス）インターフェースを介してこれら種々のセンサ及びシステムと接続される。ＥＳＣがドライバーの意図する経路を判定してこれを車両の実際の位置と比較したときに、車両が横滑り状態にあるとＥＳＣが判定した場合、ＥＳＣは、ＡＢＳのような接続されたシステムにコマンドを送信して、個々の車輪にブレーキを作動させ、車両経路を補正することができる。一部のＥＳＣシステムはまた、車両制御が復帰するまでエンジンのスロットル量を低減させることができる。多くの車両において、ＥＳＣシステムは、介在しているかどうかをダッシュボードの計器灯及び／又は音調でドライバーに報知することになる。
【００７５】
種々のステアリングホイール回転及び角度検出システムは、多くの場合、ステアリングホイールのトルク、回転及び角度を評価するよう特別に設計されたセンサ及び構成要素から構成される。自動車用のかかる１つのセンサは、電気式パワーアシストステアリング用途及びＥＳＣで使用するための統合操舵トルク及び角度センサを製造しているカリフォルニア州リバーサイド所在のＢｏｕｒｎｓ，  Ｉｎｃ．によって開発された。Ｂｏｕｒｎｓの複合センサは、ステアリングコラム及びステアリングラック搭載ＥＰＡＳの両方で用いることができ、ＣＡＮステアリングセンサ出力を提供する。
【００７６】
自動車用の別のこのようなステアリングホイール位置センサは、ドイツ国のＢｏｓｈによって開発されている。ＢｏｓｈモデルＬＷＳ６ステアリング角度センサは、ホール効果技術を利用して、ステアリングコラムに取り付けられた多極磁石における磁界の変化を検出する。このセンサは、磁界変化を矩形波信号に変換し、この信号が制御ユニットに伝送されてステアリングホイールの位置、回転方向、及び回転速度を導き出す。
【００７７】
本発明の１つの実施形態において、このステアリングホイールＴＳＳＳは、上述したもの及び同様の機能を有する他のものなどのステアリングホイール回転及び角度検出センサ又はシステムとインターフェース接続することができ、その結果、自律的に係合した方向指示器アクチュエータ４０，５０は、特定のステアリングホイールの回転及び／又はステアリングホイールの角度の変化又はパターンが検出されたときに係合解除することができる。かかる実施形態において、アクチュエータ４０，５０は、ステアリングホイール１０の何れかの回転度でドライバーにより自律的に係合し、その後様々な方法で係合解除することができる。例えば、アクチュエータ４０，５０は、ステアリングホイール１０が左、中心、又は右に転回されたときにドライバーにより自律的に係合することができる。
【００７８】
自動車が本発明のシステム及び装置を含むように修正されると、以下の実施例は、アクチュエータ４０，５０が作動状態にあり、ステアリングホイール角度及び回転センサシステムを用いて自律的に係合した方向指示器アクチュエータ４０，５０を係合解除させる本発明の適合を例示している。
１）アクチュエータ４０，５０は、自律的に係合され、自律的に通電される外部方向指示灯を提供する。
２）ステアリングホイール角度及び回転センサシステムは、アクチュエータ４０，５０が係合された時点のステアリングホイール１０の回転及び角度を特定する。
３）ステアリングホイール１０がほぼ中心にあるときにアクチュエータ４０，５０が係合された場合には、ステアリングホイール１０は、係合されたアクチュエータ４０，５０と同じ方向で最小プリセット角度まで転回され、その後ほぼ中心に戻されてから、信号が係合解除されることになる。例えば、右側アクチュエータ４０が係合されたときにステアリングホイール１０がほぼ中心にあった場合、ステアリングホイール１０は、最初に最小プリセット角度まで右に回転させる必要があり、その後、自律的に係合したアクチュエータ４０を係合解除させるためにほぼ中心に回転させる必要がある。かかる最小プリセット角度は、約４５度とすることができる。
４）ステアリングホイール１０がほぼ中心ではなく最小プリセット角度まで回転されたときにアクチュエータ４０，５０が係合され、アクチュエータ４０，５０の方向とステアリングホイール１０の回転が共に同じ方向である場合、ステアリングホイール１０が中心位置に達すると、信号が係合解除されることになる。例えば、左側アクチュエータ５０が係合されたときに、ステアリングホイール１０が最小プリセット角度まで左に回転された場合、ステアリングホイール１０がほぼ中心まで回転されたときに、自律的に係合したアクチュエータ５０が係合解除されることになる。かかる最小プリセット角度は、約４５度とすることができる。
５）ステアリングホイール１０がほぼ中心ではなく最小プリセット角度まで回転されたときにアクチュエータ４０，５０が係合され、アクチュエータ４０，５０の方向とステアリングホイール１０の回転が反対方向である場合、ステアリングホイール１０が、アクチュエータ４０，５０の方向で中心を過ぎて最小プリセット角度まで回転し、その後に中心まで戻ったときに、信号が係合解除されることになる。例えば、左側アクチュエータ５０が自律的に係合したときに、ステアリングホイール１０が最小プリセット角度まで右に回転された場合、ステアリングホイール１０が最初に最小プリセット角度まで左に転回され、その後で中心まで回転されたときに、自律的に係合したアクチュエータ５０が係合解除されることになる。かかる最小プリセット角度は、約４５度とすることができる。
【００７９】
ステアリングホイール１０の中心位置は、一般に、特別な角度、回転度、又は位置であることは理解されるが、ほぼ中心の位置とは、中心からオフセットした特別な１又は複数の中心の区域を含むある範囲を示している。例えば、中心が０度と３６０度の両方であるとみなされる場合、ほぼ中心の範囲とは、３５０〜１０度又は３５５〜５度の範囲を示すことができ、或いは、３６０度と０度のような特定の固定点の範囲又は別の範囲を含むことができる。
【００８０】
上述の回転の最小プリセット角度は、約４５度、又はほぼ中心の位置からかかる角度を区別するのに十分な別の角度とすることができる。
【００８１】
ＥＳＣシステムのようなステアリングホイール１０の角度と車両の速度の両方を監視することができるシステムと本発明がインターフェース接続された１つの実施形態において、記録するために、転回が生じたかかる角度をほぼ中心位置から区別するのに十分なステアリングホイールの回転の最小プリセット角度は、車両の速度に基づいて変えることができる。例えば、ＴＳＳＳ制御器は、多くの車両が市街区の曲がり角付近で旋回が必要となるような低速度ではステアリングホイール１０の回転の大きな角度を必要とし、高速道のレーンチェンジ又は安全な旋回ではかかる角度が必要とならない高速度ではステアリングホイール１０の回転の小さな角度を必要とするようプログラムすることができる。このような構成の目的は、旋回又はレーンチェンジの完了後に自律的に係合された方向指示器を無効にできない事例を低減することである。
【００８２】
ＮＩＳＳＡＮなどの自動車メーカーは、「ステアバイワイヤー」（Ｓｔｅｅｒ−Ｂｙ−Ｗｉｒｅ；「ＳＢＷ」）と一般に呼ばれるシステムを開発した。ＳＢＷシステムは、一般に、ステアリングラック又はステアリングコラムなどの機械的制御システムを電子信号、電気機械アクチュエータ及び他の構成要素で置き換えるシステムとみなされる。ＮＩＳＳＡＮのＳＢＷシステムは、ステアリングホイールに接続された操舵力センサを用いて、ドライバーの操舵角を判定し、これに応じて所望の方向に車を操舵するよう車輪を調整している。
【００８３】
本発明の実施形態において、このステアリングホイールＴＳＳＳは、ＳＢＷとインターフェース接続することができ、より具体的には、ＳＢＷ制御器又は電子制御ユニットとインターフェース接続することができ、その結果、ＳＢＷシステムにより収集されたステアリングホイール角度及び回転データをこのステアリングホイールＴＳＳＳに伝達され、特定のステアリングホイールの回転及び／又は角度の変化又はパターンが検出されたときに、自律的に係合した方向指示器アクチュエータを係合解除できるようになる。
【００８４】
自動車が本発明のシステム及び装置を含むように修正されると、以下の実施例は、アクチュエータ４０，５０が作動状態にあり、ステアリングホイール１０の角度及び回転を計算するＳＢＷシステムを用いて自律的に係合した方向指示器アクチュエータ４０，５０を係合解除させる本発明の適合を例示している。
１）アクチュエータ４０，５０は、自律的に係合され、自律的に通電される外部方向指示灯を提供する。
２）ＳＢＷシステムは、アクチュエータ４０，５０が係合された時点のステアリングホイール１０の回転及び角度を特定する。
３）ステアリングホイール１０がほぼ中心にあるときにアクチュエータ４０，５０が係合された場合には、ステアリングホイール１０が係合されたアクチュエータ４０，５０と同じ方向で最小プリセット角度まで転回され、その後ほぼ中心に戻されてから、信号が係合解除されることになる。例えば、右側アクチュエータ４０が係合されたときにステアリングホイール１０がほぼ中心にあった場合、ステアリングホイール１０は、最初に最小プリセット角度まで右に回転させる必要があり、その後、自律的に係合したアクチュエータ４０を係合解除させるためにほぼ中心に回転させる必要がある。かかる最小プリセット角度は、約４５度とすることができる。
４）ステアリングホイール１０がほぼ中心ではなく最小プリセット角度まで回転されたときにアクチュエータ４０，５０が係合され、アクチュエータ４０，５０の方向とステアリングホイール１０の回転が共に同じ方向である場合、ステアリングホイール１０が中心位置に達すると、信号が係合解除されることになる。例えば、左側アクチュエータ５０が係合されたときに、ステアリングホイール１０が最小プリセット角度まで左に回転された場合、ステアリングホイール１０がほぼ中心まで回転されたときに、自律的に係合したアクチュエータ５０が係合解除されることになる。かかる最小プリセット角度は、約４５度とすることができる。
５）ステアリングホイール１０がほぼ中心ではなく最小プリセット角度まで回転されたときにアクチュエータ４０，５０が係合され、アクチュエータ４０，５０の方向とステアリングホイール１０の回転が反対方向である場合、ステアリングホイール１０が、アクチュエータ４０，５０の方向で中心を過ぎて最小プリセット角度まで回転し、その後に中心まで戻ったときに、信号が係合解除されることになる。例えば、左側アクチュエータ５０が自律的に係合したときに、ステアリングホイール１０が最小プリセット角度まで右に回転された場合、ステアリングホイール１０が最初に最小プリセット角度まで左に転回され、その後で中心まで回転されたときに、自律的に係合したアクチュエータ５０が係合解除されることになる。かかる最小プリセット角度は、約４５度とすることができる。
【００８５】
上述の回転の最小プリセット角度は、約４５度、又はほぼ中心の位置からかかる角度を区別するのに十分な別の角度とすることができる。
【００８６】
レーン位置検出システムとのインターフェース接続
【００８７】
本発明の実施形態は、レーンチェンジを生じない旋回時に自律的に係合された方向指示器を係合解除する本発明の方向指示器システムとレーン検出システムとの間のインターフェース接続を提供している。意図した旋回であることを信号で送信することをドライバーに要求する多くの旋回状況は、例えば、高速道から出るなど、必ずしもレーンチェンジを生じるとは限らない。ドライバーがレーンチェンジをすることなく旋回を実行する他の状況のなかでも特に高速道の入出はまた、ステアリングホイールが中心に戻ったときに係合された方向指示器を無効にするには、旋回に必要とされるステアリングホイールの回転角度が不十分である状況であることが多い。多くの道路の入出は、極めて僅かな旋回角度で設計された漸次的な螺旋状、半螺旋状、湾曲、又は斜め型の経路を辿り、一方の道路から次の道路への最も安全で急変が最も少ない移行をドライバーに提供するようにする。
【００８８】
これらの状況はまた、従来の方向指示器レバーの機能上の欠点が明らかになる。具体的には、僅かな旋回角は、ステアリングホイールが中心に戻ったときに係合された方向指示器を無効にするには不十分であることが多い。この状況は、車両の方向指示器が必要とされた後でもオンのままであるときに、他のドライバーに不正確な情報を伝達するような日常的な危険を引き起こす。これらの状況はまた、現在持続している方向指示灯を無効にするためにドライバーの手をステアリングホイールから離すこと、又はドライバーの把持を変えることをドライバーに要求する。この要求はまた、ステアリングホイールに両手を置いて運転することにより得られる最適制御を損なうものである。従って、かかる旋回がレーンチェンジを生じるものではなく、また旋回角が極めて僅かな状況であっても旋回が完了した時点を検出することにより、自律的に係合された方向指示器を係合解除するシステムを提供することが重要である。
【００８９】
本発明の１つの実施形態において、道路が直線か又は湾曲かを判定できるＬＰＤ型のシステムは、本発明の方向指示器システムとインターフェース接続され、２つのシステムが情報を伝達することができるようにする。このような実施形態において、方向指示器が自律的に係合されると、制御器６０は、レーンチェンジが生じなかった場合でも車両が旋回を完了したことをＬＰＤシステムが検出したときに、自律的に係合された方向指示器を係合解除することになる。
【００９０】
例えば、車両がほぼ直線状に進んでいるとＬＰＤシステムが判定したときに、方向指示器が自律的係合された場合、車両が方向指示器と同じ方向である角度まで旋回して、その後、プリセット持続時間の間で直線進路に戻ったとＬＰＤシステムが判定した後、システムは、自律的に係合された方向指示器を係合解除することになる。
【００９１】
別の実施例において、車両が既に旋回状態で進んでいるときに方向指示器が自律的に係合された場合、車両が方向指示器と同じ方向で旋回して、プリセット持続時間の間で直線運転の進路に戻った後、システムは、方向指示器を係合解除することになる。
【００９２】
別の実施例において、方向指示器が運転旋回の方向と反対方向で自律的に係合された場合、車両が方向指示器の方向で旋回し、その後、プリセット持続時間の間で直線運転進路に戻った後、システムは、方向指示器を係合解除することになる。
【００９３】
レーン逸脱警報システムとのインターフェース接続
【００９４】
本発明の実施形態は、本発明の方向指示器システムとＬＰＤ並びにレーン逸脱ワーニングシステムとの間にインターフェースを提供する。かかるインターフェースの利点は、かかるシステムが従来のスーク型の方向指示器レバーとインターフェース接続されるときに生じる欠陥を改善することである。上述のように、ＬＰＤ及びＬＤＷＳは、多くの場合、道路上のレーン又は経路内の車両の相対位置を検出するのに使用され、更に、レーンからの意図しない逸脱が検出された場合にドライバーに警報するのに使用される。かかるシステムの１つの明らかな一般的な特徴は、ドライバーが旋回の前に方向指示器を係合したか、又はある場合に旋回中に方向指示器を係合したかどうかに応じて、レーン逸脱が「意図しないもの」又は「意図したもの」とみなされる点である。一般に、方向指示器が係合されたときに、ＬＤＷＳは、方向指示器が係合解除されるまで持続する休止状態に入る。かかる状態では、ＬＤＷＳは、ドライバーに対してどのようなワーニング、警報、又は是正措置も提供しない。
【００９５】
かかるＬＤＷＳの明白となる重大な欠点は、方向指示器の意のままに機能することである。具体的には、一般的によく発生していることであるが、レーンチェンジが完了した後に方向指示器が無効にできない場合、必要なワーニングをドライバーに安全に提供することが再度必要となったにもかかわらず、ＬＤＷＳは休止状態のままとなる。従来の方向指示器レバーの機能及びその周知の不正確さ並びに欠陥は、ＬＰＤ及びＬＤＷＳなどの革新的な安全性強化システムの大きな効果を損なうものである。
【００９６】
従って、ＬＤＷＳとインターフェース接続されたときに、かかるＬＤＷＳの安全機能を実施可能な最も早い間隔で復帰させ、レーンチェンジ又は旋回の完了後に方向指示器が偶発的に係合されたままである事象を避けるよう、旋回又はレーンチェンジが検出された後で自律的に係合された方向指示器を係合解除することになる方向指示器システム及び装置を提供することが有利となる。本発明のインターフェースシステムは、ＬＤＷＳに方向指示器を係合解除させ、これによりレーンチェンジが検出された後の実施可能な最も早い時点でＬＤＷＳを作動状態に復帰させることにより、上述の問題点に対する救済措置を提供する。
【００９７】
本明細書で記載される実施形態は、本発明の方向指示器システムがＬＰＤ及びＬＤＷＳとインターフェース接続されて、旋回又はレーンチェンジが完了した後に本発明の自律的に係合された方向指示器を係合解除して、従来の方向指示器レバーの不正確さの影響を受けない再作動状態のＬＤＷＳをどのように提供できるかに関する非限定的な実施例を提供する。
【００９８】
ステアリングホイールの角度及び／又は回転センサシステムとのインターフェース接続
【００９９】
別の実施形態において、本発明の方向指示器システムは、ＬＰＤシステム及びステアリングホイール角度及び／又は回転センサシステムと同時にインターフェース接続され、ＬＰＤシステムがレーンチェンジ又は旋回を検出できない場合にステアリングホイール角度及び回転センサシステムを用いて自律的に係合された方向指示器を係合解除する。
【０１００】
本明細書で記載されるように、ＬＰＤシステム及びＬＤＷＳの利点は、安全上の利点と、道路上の車両位置を検出する手段を提供することである。しかしながら、かかるシステムは、絶対的に信頼できるものではなく、レーンが変更されたか、旋回が開始又は完了したかどうかを必ずしも判定できるとは限らない場合がある。ＬＰＤ及びＬＤＷＳは通常、路面マーカーに基づいて車両のレーン位置を判定している。塗装レーンマーカーのような路面マーカーは、かかる視覚ベースのシステムがレーンの境界を正確に判定できない程度まで変化している場合がある。例えば、車両は、明確なマーカーを有するレーンから出て、レーンチェンジが実行された場合にＬＰＤシステムが正確に判定できない場合がある曖昧なマーカーを有するレーンに入る可能性がある。かかるシステムはまた、例えば、システムのカメラに配向される太陽光を含む、様々なタイプの気象条件に直面した場合に道路を読み誤る可能性がある。レーン位置検出型システムが本発明のＴＳＳＳとインターフェース接続され、更に、本明細書で記載される実施形態で例示されるようにレーンチェンジ又は旋回が完了した時点を検出することにより自律的に係合された方向指示器を係合解除するのに使用される場合には、結果として、レーンチェンジ又は旋回が実行されたかどうかをＬＰＤシステムが正確に判定できない場合には、かかるシステムをＳＷＡＲＳシステムと組み合わせて、旋回が完了した時点を検出することが有利となる。
【０１０１】
ＬＰＤシステムが道路を正確に評価できないときでも、ＬＰＤシステムとＳＷＡＲＳシステムを本発明のＴＳＳＳと協働的にインターフェース接続して、旋回の完了後に自律的に係合された方向指示器をどのように係合解除するかに関する一部の非限定的な実施例が、以下の実施例において例示される。
【０１０２】
ＳＷＡＲＳシステムよりもＬＰＤシステムの方が道路及び車両の運転経路をより正確に評価するときには、レーン内の車両の位置、レーンの線、旋回、又は車両の全体の運転経路を評価するのに必須の情報を得ているとＬＰＳシステムが判定した場合、自律的に係合された方向指示器を係合解除する判定は、ＳＷＡＲＳシステムではなく、ＬＰＤシステムが行うことになる。
【０１０３】
本発明の１つの実施形態において、レーン内の車両の位置、レーンの線、旋回、又は車両の全体の運転経路を評価するのに必須の情報を得ていないとＬＰＳシステムが判定した場合、自律的に係合された方向指示器を係合解除する判定は、ＳＷＡＲＳシステムに委ねることになる。
【０１０４】
別の実施形態において、制御構成要素間の関係は、旋回が行われ、車輪が真っ直ぐな状態の車両の運転経路を通常はＬＰＤシステムが評価するのを可能にするのに十分なプリセット持続時間でステアリングホイール１０がほぼ中心に戻ったと判定した場合には、ＳＷＡＲＳシステムが自律的に係合された方向指示器を係合解除できるように構成することができるが、ＬＰＤシステムは、係合解除できない。この状況では、ＳＷＡＲＳシステムは、旋回を検出し、その後、ステアリングホイール１０がほぼ中心まで戻ったことを検出したが、ＬＰＤシステムは、自律的に係合された方向指示器を係合解除できなかったので、ＳＷＡＲＳシステムが制御を行うことになる。
【０１０５】
上述の構成において、その結果として、ＬＰＤシステムが不十分な道路情報を有すると示されていないが、それでも道路を正確に評価するのに不十分な情報を有する可能性がある状況であっても、ＳＷＡＲＳシステムが自律的に係合された方向指示器を係合解除することができる。例えば、ＬＰＤシステムは、車両がレーンを出てから５秒以内に新しいレーンに成功裏に進入したかどうかを通常は判定することができるが、５秒以内にできなくても、旋回が完了し、１０秒の経過時間でステアリングホイール１０がほぼ中心まで回転したとＳＷＡＲＳシステムが判定した場合には、ＳＷＡＲＳシステムは、自律的に係合された方向指示器を係合解除することになる。従って、このタイプの構成は、ＳＷＡＲＳシステムが自律的に係合された方向指示器を係合解除するまでに、ＳＷＡＲＳシステムによって評価されるように、何らかの旋回が完了した後に１０秒の時間制限を設けている。
【０１０６】
上述の実施形態は、ＬＰＤシステムとＳＷＡＲＳシステムがどのようにして自律的に係合された方向指示器を係合解除するよう構成できるかに関する非限定的な実施例を示し、また、各システムがその実施に対してどのように優先順位をつけることができるかに関する追加の実施例を示している。
【０１０７】
表１は、インターフェース接続されたＳＷＡＲＳシステムから受け取った出力に基づいた、自律的に係合した方向指示器アクチュエータを係合解除するＴＳＳＳの判定である。
【０１０８】
ＳＷＡＲＳシステムは一般に、ステアリングホイールの転回位置の変化を評価して、当該データをこのＴＳＳＳを含む他の構成要素に出力することができるあるタイプのシステムと理解される。
【０１０９】
【表１】
2016535701.tif 000003
【０１１０】
表２は、インターフェース接続されたＬＰＤシステムから受け取った出力に基づいた、自律的に係合した方向指示器アクチュエータを係合解除するＴＳＳＳの判定である。
【０１１１】
ＬＰＤシステムは一般に、道路上の車両の経路及びレーン内の位置を評価して、他の構成要素にデータを出力することができるあるタイプのシステムと理解される。
【０１１２】
【表２】
2016535701.tif 000004
【０１１３】
表３は、インターフェース接続されたＬＰＤシステム及び協働するよう構成されたＳＷＡＲＳから受け取った出力に基づいた、自律的に係合した方向指示器アクチュエータを係合解除するＴＳＳＳの判定である。
【０１１４】
表３は、ＬＰＤシステムが必要とされる道路判定を行うのに必要な情報を有するという条件に基づいて、ＴＳＳＳが、ＬＰＤシステムからＳＷＡＲＳを介して出力への設定を提供する構成を表している。
【０１１５】
表３は更に、自律的に係合した方向指示器アクチュエータが常にＳＷＡＲＳ出力により係合解除することができる構成を表している。
【０１１６】
【表３】
2016535701.tif 000005
【０１１７】
表４は、このＴＳＳＳ及びＬＰＤシステムから受け取った出力に基づいた、作動及び非作動にするＬＤＷＳの判定である。
【０１１８】
ＬＤＷＳは一般に、インターフェース接続されたＬＰＤシステムからの出力を介して安全でない運転挙動又は意図しないレーンチェンジが検出された場合に、音響、視覚及び触覚刺激によりドライバーに警報することができるシステムと理解される。
【０１１９】
【表４】
2016535701.tif 000006
【０１２０】
更に別の実施形態では、アクチュエータ４０，５０の最初の作動時、自動車内に装着された液晶ディスプレイ（「ＬＣＤ」）などのディスプレイ画面（図示せず）は、「常時オン」の選択可能なオプションを表示することができる。自動車におけるＬＣＤの使用は周知である。かかる自動車用ＬＣＤは、自動車に搭載されたコンピュータによって駆動される。この実施形態では、制御器６０は、車載型コンピュータとインターフェース接続することができ、又は代替として、制御器６０は、ハードワイヤード構成要素、又は車載型コンピュータが制御器６０の機能を実行するようプログラムされるようにプラグラムされた構成要素、或いは２つの形態の組み合わせかの何れかとして車載型コンピュータの一構成要素とすることができる。自動車のオペレータが、例えば「常時オン」オプションを選択又は拒否する問い合わせに応答して「イエス」を入力した場合、「常時オン」オプションの選択が車載型コンピュータの電子メモリ又は車載型コンピュータに取り付けられたデジタルメモリデバイス内に記憶され、その結果、アクチュエータ４０，５０は、設定値が変更されるまで自動車の全ての後続の始動時に作動状態となる。
【０１２１】
他の実施形態では、本発明のシステム及び装置は、方向指示器ではなく自動車の機器構成要素を制御するのに用いることができる。本発明のかかる実施形態は、ドライバーが車両の構成要素を作動させながら、ステアリングホイール上で４本の指による把持を維持することを可能にすることに関する。かかる構成要素としては、限定ではないが、空調、自動車のオーディオシステム又は接続装置へのアクセス及び制御、自動車のナビゲーションシステムのアクセス及び使用、自動車のセルラー電話へのアクセス及び使用、自動車のＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）システムのターンオン及びターンオフ、Ｉｎｔｅｒｎｅｔへのアクセス、及び自動車の変速装置のシフトが挙げられる。本発明の制御システム又は装置によって制御することができる他の構成要素は、当業者には認識されるであろう。
【０１２２】
一実施形態では、図１３を参照すると、アクチュエータ４０，５０は、制御器６０のプロセッサ７０とのコンピュータ−ドライバーインターフェースとして機能し、これらは、全体として、自動車の変速装置２５０のパドルシフト又は親指シフトを可能にするのに用いられる。かくして、本実施形態は、一体形自動車親指シフトレバーシステムを提供する。アクチュエータ４０，５０を親指シフトに用いるため、制御器６０は、変速装置２５０がギヤを変更するようにする電気信号をシステム制御器２６０に送ることになる。システム制御器２６０は、電気機械式又は油圧機械式とすることができ、パドルシフト型変速装置を作動させるためのものとして当該技術分野において周知の形式のものである。かかる１つのシステムは、米国特許第７，８９２，１４３号（「’第１４３特許」）明細書に記載されている。この第’１４３特許明細書はまた、本発明と共に使用するよう適合可能な制御器、変速装置及びクラッチを含むパドルシフトシステム一式について記載している。システム制御器２６０は、当業者には十分に理解されるように、変速装置自体及びクラッチ（図示せず）を含む、変速ギヤのシフトに必要な補助システムを作動させる。クラッチは、電気クラッチを含む当該技術分野において周知の様々な形式のクラッチのうちの１つとすることができる。
【０１２３】
アクチュエータ４０，５０を親指シフトレバーとして使用可能にするよう制御器６０をどのようにプログラムできるかに関する非限定的な実施例が提示されている。親指シフト機能は、自動車の変速装置が駆動位置にあると共に両方のアクチュエータ４０，５０がプリセット持続時間の間同時に押下されているときに係合することができる。右側アクチュエータ４０は、ギヤを介したシフトアップ、すなわち、１速ギヤなどの低速ギヤから２速ギヤなどの高速ギヤへのシフトを制御し、左側アクチュエータ５０は、高速ギヤから低速ギヤへのギヤを介したシフトダウを制御する。両方のアクチュエータ４０，５０をプリセット持続時間の間同時に押下することにより、制御器６０が変速装置をニュートラルギヤ位置に変更するようになる。別の実施形態では、両方のアクチュエータ４０，５０を同時に押下しながら、更に自動車のブレーキペダルを踏み込むことにより、変速装置がニュートラル位置になる。変速ギヤを選択して、シフトアップ又はシフトダウンかの何れかによってニュートラル位置から出ることは、車載型コンピュータによって計算された自動車のＲＰＭ（毎分回転数）及び／又は自動車の速度によって決定付けられ、ギヤの選択が自動車のエンジンを損傷することなく、当業者によって理解されるようにエンジンの毎分回転数に基づいて最適化された出力バンドに対応したギヤ状態となる。アクチュエータ４０，５０は、変速装置をニュートラル位置にシフトさせる持続時間よりも有意に長いプリセット時間の間同時押下によって非作動状態になる。アクチュエータ４０，５０が親指シフトレバーとして非作動状態になると、変速装置の制御は、元の自動車変速状態に戻る。
【０１２４】
図１４は、アクチュエータ４０，５０が自動車に親指シフト機能を提供する本発明の一実施形態の回路論理を示している。この実施形態では、アクチュエータ４０を押下すると、アクチュエータ４０が閉位置になり、制御器６０への回路が完成する。同様に、アクチュエータ５０を押下すると、アクチュエータ５０は、制御器６０への回路を完成する。アクチュエータ４０及びアクチュエータ５０の両方を押下した場合、制御器６０は、タイマ９０（図１３に示されている）を介してアクチュエータ４０及びアクチュエータ５０の各々が押下されている時間を測定する。測定された時間がプリセットの作動閾値時間範囲内にある場合、制御器６０は、アクチュエータ４０，５０を作動する。測定された時間がプリセットの作動閾値時間範囲外にある場合、制御器６０は、アクチュエータ４０，５０を作動しない。予め設定された作動閾値時間は、変更可能であり、制御器６０内の図１３の論理回路８０がアクチュエータ４０，５０を作動するよう図１３に示されたメモリ１００中にプログラムすることができる。作動すると、アクチュエータ４０，５０は、親指シフトレバーとして用いることができ、制御器６０は、タイマ９０（図１３に示されている）を介してアクチュエータ４０及びアクチュエータ５０の各々が押下されている時間を測定する。この実施例では、２つの予め設定された作動閾値時間範囲、すなわち、アクチュエータ４０，５０が作動状態にあるかどうかを判定する上述の第１の予め設定された作動閾値時間範囲と、プリセットニュートラル時間範囲とが存在する。予め設定された作動閾値時間範囲は、アクチュエータ４０，５０が実行しようとする機能に基づいて変化することになる。例えば、アクチュエータ４０，５０を親指シフトレバーとして作動させるため、アクチュエータ４０，５０は、好ましくは１〜２秒の持続時間押下されるが、この持続時間は、約０．１秒から１秒まで、又は０．５秒から約５秒までの範囲とすることができる。アクチュエータ４０，５０が作動状態となった後に同時に押下して解除され、次いで、例えば約０．１〜約１秒の時間範囲内の持続時間の間再び押下されると、アクチュエータ４０，５０は、システム制御器２６０が変速装置２５０をニュートラル位置に移行させるという信号を制御器６０に送信する。本実施形態のこの実施例においてアクチュエータ４０を作動状態にすると、アクチュエータ４０だけを押下することにより、制御器６０が、システム制御器２６０に信号を送信して、自動車の変速装置を作動させて該変速装置を高速ギヤにシフトさせるようにする。本発明の実施形態のこの実施例においてアクチュエータ５０が作動状態になると、アクチュエータ５０だけが押下されることにより、制御器６０は、システム制御器２６０に信号を送信して、自動車のクラッチを作動させて変速装置を低速ギヤにシフトさせるようにする。
【０１２５】
図１３に示されているようにアクチュエータ４０，５０を親指シフトレバーとして利用する本発明の実施形態は、アクチュエータ４０，５０を用いて当業者には理解されるように従来型シフトレバーの種々の機能を実行することができるよう更に適合させることができる。以下の非限定的な実施例（実施例１〜６）は、かかる適合を更に例示するために提示されている。
【０１２６】
［実施例１］
アクチュエータ４０，５０の作動
自動車が本発明のシステム及び装置を含むよう修正されると、自動車の点火装置（図示せず）をターンオンして自動車の変速装置２５０がニュートラル又は駐車位置にあるとき、アクチュエータ４０，５０を作動状態にすることができる。次に、自動車のオペレータは、予め設定された作動閾値時間範囲内にあり且つ本明細書に更に上述した時間の間アクチュエータ４０，５０を同時に押下することによってアクチュエータ４０，５０を作動することができる。或いは、自動車の点火装置がターンオンし自動車が停止したとき（変速装置２５０がドライブ位置にあり、自動車オペレータが自動車のブレーキを作動させた）には、アクチュエータ４０，５０を同時に押下することによって、アクチュエータ４０，５０が直ちに作動状態になる。本明細書において更に上述したように、アクチュエータ４０，５０が作動状態になると、アクチュエータ４０を押下することにより、変速装置２５０を例えば駐車位置から１速ギヤにシフトアップし、アクチュエータ５０を押下することにより、変速装置２５０を例えば駐車位置から後退ギヤにシフトダウンするようになる。本発明の更に別の適合において、自動車が移動中にアクチュエータ４０，５０を同時に押下することにより、アクチュエータ４０，５０が作動状態にあるときに変速装置２５０が位置する対応のギヤでアクチュエータ４０，５０が直ちに作動される。
【０１２７】
［実施例２］
アクチュエータ４０，５０の操作
自動車が本発明のシステム及び装置を含むよう修正されると、以下の実施例は、アクチュエータ４０，５０が作動状態になり、その後親指シフトレバーとして使用される本発明の適合を例示している。この適合では、
１）アクチュエータ４０を押下することにより、変速装置２５０をシフトアップし（例えば、１速ギヤから２速ギヤに）、
２）アクチュエータ５０を押下することにより、変速装置２５０をシフトダウンし（例えば、２速ギヤから１速ギヤに）、
３）アクチュエータ４０，５０の両方を第１の予め設定された閾値持続時間又は時間範囲の間押下することにより、変速装置２５０をニュートラル位置にシフトし、
４）アクチュエータ４０，５０の両方を第１の予め設定された閾値持続時間よりも長い第２の予め設定された閾値持続時間の間押下することにより、アクチュエータ４０，５０をターンオフする。
【０１２８】
［実施例３］
アクチュエータ４０，５０の作動−別の適合
自動車が本発明のシステム及び装置を含むよう修正されると、以下の実施例は、自動車の点火装置（図示せず）をターンオンし、アクチュエータ４０，５０が作動状態となり、その後、親指シフトレバーとして用いて自動車の変速装置２５０をニュートラル又は駐車位置に移行させる本発明の適合を示している。この適合では、
１）アクチュエータ４０，５０の両方を第１の予め設定された作動閾値時間範囲又は持続時間の間同時に押下することにより、変速装置２５０をニュートラル位置に移行させ、
２）アクチュエータ４０，５０を第１の予め設定された閾値持続時間よりも長い第２の予め設定された閾値持続時間の間同時に引き続き押下することにより、変速装置２５０を駐車位置に移行させ（変速装置２５０の駐車位置には、自動車が完全な停止状態にないときにはアクセスできない）、
３）上述のステップ２）において説明したように自動車が駐車位置にされると、アクチュエータ４０，５０の両方を解除し、次いで、第１の予め設定された閾値持続時間の間これらアクチュエータを同時に押下することにより、変速装置２５０をニュートラル位置にシフトさせ、
４）第１の予め設定された閾値持続時間及び第２の予め設定された閾値持続時間の両方よりも長い第３の予め設定された閾値持続時間の間アクチュエータ４０，５０を同時に押下し続けることにより、アクチュエータ４０，５０が作動解除され又はターンオフされる。
【０１２９】
［実施例４］
アクチュエータ４０，５０を使用した自動車の前方移動
自動車が本発明のシステム及び装置を含むよう修正されると、以下の実施例は、自動車の点火装置（図示せず）をターンオンし、アクチュエータ４０，５０を作動状態にして、その後、親指シフトレバーとして用いて自動車の変速装置２５０を駐車位置又はニュートラル位置から前進ギヤに移行させる本発明の適合を示している。本適合では、
１）アクチュエータ４０を押下することにより、変速装置２５０を１速ギヤの状態にし、自動車が前方に移動することになり、
２）本発明の適合の代替の実施形態では、自動車のブレーキペダルを踏み込んでいる間にアクチュエータ４０を同時に押下することにより、変速装置２５０を１速ギヤの状態にし、自動車がブレーキペダルが解除されるまで前方に移動しないことになる。
【０１３０】
［実施例５］
自動車を後退移動させるためのアクチュエータ４０，５０の使用
本発明のシステム及び装置を含むよう修正形態された自動車では、以下の実施例は、自動車の点火装置（図示せず）をターンオンし、アクチュエータ４０，５０を作動状態にし、その後、親指シフトレバーとして用いて自動車の変速装置２５０を駐車位置又はニュートラル位置から後退ギヤに移行させる本発明の適合を示している。本適合では、
１）アクチュエータ５０を押下することによって変速装置２５０がニュートラル位置又は駐車位置の何れかにあるときに変速装置２５０の後退位置に直ちに係合することができ、
２）本発明の適合の別の実施形態では、アクチュエータ５０を押下することによって自動車のブレーキペダルが押下されている状態で、自動車をニュートラル位置又は駐車位置かの何れかで停止されたときに変速装置２５０の後退位置を直ちに係合することができる。
【０１３１】
［実施例６］
自動車が後退状態にある間のアクチュエータ４０，５０の使用
自動車が本発明のシステム及び装置を含むよう修正されると、以下の実施例は、自動車の点火装置（図示せず）をターンオンし、アクチュエータ４０，５０を作動状態にし、その後、親指シフトレバーとして用いて自動車の変速装置２５０を後退ギヤ位置から駐車位置、ニュートラル位置又は前進ギヤ位置に移動させる本発明の適合を示している。本適合では、
１）自動車の変速装置が後退位置にあり、自動車が後方に移動している間、アクチュエータ４０，５０を同時に押下することにより、変速装置２５０のニュートラル位置に直ちに係合することになり、
２）自動車の変速装置が後退位置にあり且つ自動車が停止している間、アクチュエータ４０，５０を同時に押下することにより、アクチュエータ４０，５０が本明細書において上述したように第１の予め設定された閾値持続時間の間押下されている場合、変速装置をニュートラル位置に係合することになり、或いは、代替として、アクチュエータ４０，５０を第１の予め設定された閾値持続時間よりも長い第２の予め設定された閾値持続時間の間同時に押下することにより、変速装置２５０を駐車位置にし、
３）変速装置２５０が後退位置にあり且つ自動車が停止している間、アクチュエータ４０を押下することにより、変速装置２５０を１速ギヤにする。
【０１３２】
図１５に示されるような別の実施形態では、制御器６０は、車両に本来装備されているインターフェース制御器３６０に接続され、該インターフェース制御器３６０は、自動車の利用可能な機器構成要素３４０の選択及び機器構成要素の機能を制御し、統合自動車機器構成要素制御システムを提供する。例えば、インターフェース制御器３６０は、ＢＭＷ  ＩＤＲＩＶＥなどのコンピュータ−ドライバーインターフェースとすることができる。図１５において機器構成要素３４０で示されるＩＤＲＩＶＥシステム及び大部分の自動車メーカーによって何らかの形態で提供される類似のシステムは、空調システム、オーディオシステム、ナビゲーションシステム、セルラー電話、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨデバイス、Ｉｎｔｅｒｎｅｔにアクセスするシステム、及び自動車の方向指示器のような自動車における種々の機器構成要素の設定及び動作を制御する能力をオペレータに提供する。利用可能な機器構成要素及びこれらの機能は、フロントシートの乗員に向いた自動車のダッシュボードの中心に配置されることが多いディスプレイ画面３８０、又はドライバーに向いたスピードメータとタコメータとの間でドライバーのインストルメントパネル内に配置されることが多い小型画面、もしくはドライバーの前方のフロントガラス上に投影されるＨＵＤ、或いはこれらの読み出し情報の組み合わせを介して視認可能にされる。この実施形態では、インターフェース制御器３６０は、オペレータが特定の機能をアクチュエータ４０又はアクチュエータ５０の何れかに割り当てることができるようにプログラムされ、機能の選択は、ダイヤル、マウス、ジョイスティック又はこのディスプレイ画面３８０に組み込まれたタッチスクリーン機能など車両に本来装備されているシステムセレクタを用いることによって実施されることになる。かかるシステムセレクタ機能は、乗用車を含む市販の自動車で広く用いられており、従って、当業者には理解される。
【０１３３】
図１５に示された本発明の実施形態の一実施例として、インターフェース制御器３６０は、オペレータが特定の機能をアクチュエータ４０又はアクチュエータ５０の何れかに割り当てることができるようにプログラムされており、かかるプログラムは、メモリ（図１５では符号１００）内に記憶され、本発明の方法に従ってアクチュエータ４０，５０が作動状態になるとどの機器構成要素又は機能に動作アクチュエータ４０，５０が影響を及ぼすかを制御することになる。機器構成要素の機能の選択は、ダイヤル、マウス、ジョイスティック又はディスプレイ画面３８０に組み込まれたタッチスクリーン機能などの車両に本来装備されているシステムセレクタを用いることによって実施される。代替として、制御器６０は、上述のようにインターフェース制御器３６０の機能を実行するようプラグラムすることができる。自動車の始動時には、自動車の電気出力をターンオンすることによってエンジンを始動させるか、又はエンジンを始動させることなく、自動車オペレータは、アクチュエータ４０とアクチュエータ５０の両方を同時にプリセット持続時間の間すなわち第１の時間間隔の間押下して、作動状態のアクチュエータ４０，５０を提供する。アクチュエータ４０，５０を解除することなく、自動車オペレータは、引き続きアクチュエータ４０，５０を第１の間隔よりも長い追加のプリセット持続時間すなわち第２の時間間隔の間押下する。好都合なことに、第１及び第２の時間間隔の間、可聴信号が自動車のオーディオスピーカから出るようにさせ、アクチュエータ４０，５０が適切なプリセット持続時間の間押下されたことを自動車オペレータに知らせるようにすることができる。アクチュエータ４０，５０がプリセットの第２の時間間隔の間押下された後、信号が制御器（６０）を介してインターフェース制御器３６０に送られ、これによりインターフェース制御器３６０は、どの機器構成要素及び機能にアクチュエータ４０，５０が動作を割り当てることになるかを指定するモードに入るようになる。
どの機器構成要素及び機能にアクチュエータ４０，５０が動作を割り当てることになるかを指定するモードにインターフェース制御器３６０が入ることに伴い、可聴信号及び／又はディスプレイ画面３８０上の表示を同時に生じさせることができる。次いで、自動車オペレータは、制御器３６０及び任意選択的に制御器６０に接続された自動車に本来装備されているセレクタを用いて、自動車の利用可能な機器構成要素及び機能を切り換え又はスクロールすることができる。自動車の機器構成要素及び機能を選択するプロセスのステップは、ディスプレイ画面３８０上に表示することができる。自動車オペレータが、例えば選択肢をディスプレイ画面３８０上で強調表示し、次いでディスプレイ画面３８０にて選択肢を入力することにより所望の機器構成要素又は機能を選択すると、自動車オペレータは、アクチュエータ４０，５０のうちの一方をプリセット持続時間の間押下し、これにより対応するアクチュエータに強調表示された機能を割り当てる。アクチュエータ４０又はアクチュエータ５０の割り当てに伴い、割り当てが首尾良く行われたことを自動車オペレータに示す可聴信号及び／又はディスプレイ画面３８０上の表示を同時に生じさせることができる。アクチュエータ４０，５０への機器構成要素又は機能の割り当ては、アクチュエータ４０，５０が作動状態でない場合であっても、インターフェース制御器３６０及びディスプレイ画面３８０を介して実施可能である点に留意されたい。本発明のかかる適合では、選択は、アクチュエータ４０，５０が作動するまで自動車の車載コンピュータメモリ内に記憶される。別の実施形態では、インターフェース制御器３６０及びディスプレイ画面３８０又は自動車の車載コンピュータと共に使用される他の入力／出力デバイスを用いて、アクチュエータ４０，５０を作動／非作動にすることができる。
【０１３４】
本発明の別の実施形態では、アクチュエータ４０，５０が同時に又は個別的に押下される持続時間は、どの種類の機器構成要素及び機能がアクチュエータに割り当てられているかに応じて、異なる機能性に対応することができる。例えば、アクチュエータ４０，５０が自動車のオーディオシステムを制御するよう割り当てられている場合、一時停止（ｐａｕｓｅ）、次のトラック（ｎｅｘｔ  ｔｒａｃｋ）、前のトラック（ｐｒｅｖｉｏｕｓ  ｔｒａｃｋ）、巻戻し（ｒｅｗｉｎｄ）又は早送り（ｆａｓｔ  ｆｏｒｗａｒｄ）などの様々なコマンドは、アクチュエータ４０及び／又はアクチュエータ５０を短い持続時間の間、多数回の短い持続時間の間、長い持続時間の間、又はこれらの持続時間のうちの何れかの組み合わせの間押下することに対応することができる。かかる制御機能は、当業者には容易に理解されるように、例えば、ＩＰＯＤがヘッドホンの右耳ワイヤーに遠隔接続されたＩＰＯＤヘッドホンで使用されることが知られている。
【０１３５】
図１６に示されるような本発明のアクチュエータ４０，５０を利用した別の実施形態では、アクチュエータ４０，５０のための２つの作動設定が実施可能であり、すなわち（１）アクチュエータ４０，５０は、自動車の始動時毎にアクチュエータを作動させることが必要となり、又は（２）アクチュエータ４０，５０は、一度作動された後は、自動車のエンジンがターンオンされたときに常に作動状態となる。制御器６０は、この実施形態ではプログラム可能制御器であり、或いは、代替として、オン／オフ状態に関してアクチュエータ４０，５０のプログラミングを可能にするコンピュータ利用デバイスである。かくして、アクチュエータ４０とアクチュエータ５０の両方が押下された場合、制御器６０は、タイマ９０（図１５に示されている）を介して、アクチュエータ４０及びアクチュエータ５０の各々が押下されている時間を測定する。制御器６０は、２つの閾値時間範囲、例えば第１の閾値時間範囲及び第２の閾値時間範囲を予めプログラムすることができ、その結果、アクチュエータ４０，５０を第１の閾値時間範囲内の時間の間（例えば１〜２秒間）同時に押下することにより、自動車のエンジンがターンオンされている時間期間の間アクチュエータ４０，５０が作動されるようになる。このような場合、アクチュエータ４０，５０は、上述のように、自動車がターンオンされる毎に作動状態にする必要がある。しかしながら、アクチュエータ４０，５０を同時に押下して、第１の閾値時間範囲を経て第２の閾値時間範囲内又はそれ未満の持続時間の間（例えば、３〜５秒間）保持される場合、アクチュエータ４０，５０は、自動車のエンジンがターンオンされるときに常に作動状態にされるので、常時オンである。測定時間が第１の閾値時間範囲内又は第２の閾値時間範囲内にある場合、制御器６０は、アクチュエータ４０，５０を作動する。測定時間が第１の閾値時間範囲未満である場合、制御器６０は、アクチュエータ４０，５０を作動しない。予め設定された作動閾値時間範囲は変えることができ、制御器６０における図１５の論理回路８０がアクチュエータ４０，５０を作動するように図１５に示されたメモリ１００にプログラムすることができる。予め設定された作動閾値時間範囲は、約０．１秒から約５秒の範囲とすることができる。第１の予め設定された作動閾値時間範囲が約０．１〜２秒で、第２の予め設定された作動閾値時間範囲が第１の予め設定された作動閾値時間範囲よりも長いことが好ましい。作動時には、アクチュエータ４０を押下することにより、インターフェース制御器３６０が機器構成要素３４０の機能を開始させ、他方、作動状態のアクチュエータ５０を押下することにより、インターフェース制御器３６０が機器構成要素３４０の異なる機能を開始させる。例えば、本発明のシステム及び装置は、当業者には理解できるように、アクチュエータ４０を押下することにより制御器６０が信号をインターフェース制御器３６０に送信し、これにより自動車のコンパクトディスクプレーヤをターンオンし、他方、アクチュエータ５０を押下することにより、制御器６０が信号をインターフェース制御器３６０に送信して、自動車のコンパクトディスクプレーヤをターンオフするようプログラムすることができる。この実施形態の他の変形形態及び変更形態は、当業者により適応可能である。自動車の機器構成要素及び機能を選択するプロセスのステップは、ディスプレイ画面３８０上に表示することができる。自動車オペレータが、例えばディスプレイ画面３８０上に選択肢を強調表示し、次いでディスプレイ画面３８０にて選択肢を入力することにより所望の機器構成要素又は機能を選択すると、自動車オペレータは、アクチュエータ４０，５０のうちの一方をプリセット持続時間の間押下し、これにより対応するアクチュエータに強調表示された機能を割り当てる。アクチュエータ４０又はアクチュエータ５０の割り当てに伴い、割り当てが首尾良く行われたことを自動車オペレータに示す可聴信号及び／又はディスプレイ画面３８０上の表示を同時に生じさせることができる。
【０１３６】
更に別の実施形態では、図１２（図１２ａ及び図１２ｂの包括として）に示された論理図は、自動車の構成要素の機能が図１２に示された「左方向指示灯オン」及び「右方向指示灯オン」機能に置き換わるように、自動車機器構成要素（図示せず）の作動に適合させることができる。図１２を参照すると、この実施形態におけるアクチュエータ４０及びアクチュエータ５０は各々、それぞれスイッチアレイ１４０，１５０から構成されており、各スイッチアレイ１４０，１５０が複数個のスイッチ１６０を含む。スイッチ１６０は、ノーマルオープン（オフ）であり、押下又は選択されると閉成され（オン）、選択解除されるとオープン（オフ）に戻る。スイッチ１６０の各々は制御器６０に接続され、スイッチ１６０がオープン位置又は閉成位置にある時点を制御器６０が検出できるようになっている。通常の動作では、スイッチ１６０は、スイッチ１６０と制御器６０との間の電気回路を開閉する。親指パターンに対応したスイッチ１６０だけが押下された場合、アクチュエータ４０，５０は、制御器６０によって「オン」であると認識されることになる。しかしながら、親指サイズのパターンよりも大きなパターンに対応したスイッチ１６０が押下された場合、アクチュエータ４０，５０は、「オフ」であると認識されるであろう。制御器６０は、スイッチ１６０が親指サイズパターンで押下された時点を判定するようプログラムされる。かくして、ステアリングホイール１０が４本の指で完全に把持された場合、ドライバーが自分の手をステアリングホイール上に置いた場所に応じて、親指がアクチュエータ４０，５０のうちの一方を押下したときに形成するスイッチパターンのサイズを超えるスイッチ１６０のパターンを押下することができる。この状況では、制御器６０は、アクチュエータ４０，５０を作動することはなく、制御器６０は、アクチュエータ４０，５０が「オフ」位置にあるものと認識する。しかしながら、親指をアクチュエータ４０，５０上に置いた場合には、制御器６０は、スイッチの親指サイズパターンが押下されたと記録し、制御器６０は、アクチュエータ４０，５０が少なくとも予め設定された作動閾値時間の間押下された場合にアクチュエータ４０，５０を作動させることになる。制御器６０がアクチュエータ４０，５０を作動させると、アクチュエータ４０又はアクチュエータ５０の何れか一方を押下して、自動車機器構成要素（図示せず）の対応する機能を開始することができる。制御器６０がアクチュエータ４０，５０を作動しなかった場合、アクチュエータ４０又はアクチュエータ５０の何れか一方を押下しても、自動車機器構成要素（図示せず）の対応する機能は開始されないことになる。
【０１３７】
自動車における「ハンズフリー」制御要素の出現は、主として、自動車のオペレータの手をステアリングホイール上に置いた状態にしたいという要望に応じたものであった。自動車のオペレータが秘密にしておきたい多くの指令が存在する。本発明の別の実施形態では、アクチュエータ４０及び／又はアクチュエータ５０は、自動車を両手で単に運転しているように見せかけながら９１１番への救難連絡を密かに送るためにドライバーによって用いることができ、この場合、制御器６０は、アクチュエータ４０及び／又はアクチュエータ５０が予めプログラムされたシーケンスで押下されたときに９１１番への救難連絡を送るようプログラムされている。ＧＰＳシステムを搭載した車両では、救難連絡はまた、警察にリアルタイムの所在位置を送り、また潜在的に自動車において犯罪者の写真又はビデオを取り込む隠しカメラを作動させる。
【０１３８】
本発明の実施形態は、方向指示器を作動させ、ヘッドライトのハイビームライト機能を制御し、フォグランプを制御し、自動車のサウンド及び／又は娯楽システムを作動し、自動車のセルラー電話操作を作動し、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨシステムを作動し、自動車のナビゲーションシステムを作動し、自動車のリアシートＤＶＤプレーヤを作動し、自動車の娯楽システムに接続されたＩＰＯＤを作動し、ウィンドウ／サンルーフ制御要素を作動し、駐車支援カメラを作動し、及び自動車の夜間視認システムにアクセスして作動するよう、自動車用に適合させることができる。本発明の実施形態はまた、ＨＵＭＶＥＥ、ＪＥＥＰ及びトラックなどの軍事車両用に適合させることができる。アクチュエータを車両のステアリングホイールに一体化した本明細書のシステム及び装置により、軍事車両オペレータは、無線機を作動し、救難連絡を送信し、車両のナビゲーションシステムを作動し、車両のライトを作動し、又は車両の兵器システムを作動させることが可能となる。単独の軍事車両オペレータは、例えば、全て車両のステアリングホイール上にしっかりと把持した状態を維持したまま、アクチュエータ５０を用いて砲塔銃を回転させ、アクチュエータ４０を使用して発砲させることができる。本発明の実施形態はまた、産業車両又は農業車両、船舶、消防車、救急車、装甲車、警察車、全地形万能車及びゴルフカート用に適合させることができる。
【０１３９】
かくして、本発明によれば、上記に記載された目的、意図及び利点を完全に満たしたステアリングホイールのリムにそれぞれ一体化された自動車構成要素を作動させる、方向指示器作動スイッチ及びシステム並びに車両制御システム及び装置が提供されることは明らかである。
【０１４０】
本発明をその特定の実施形態と関連して説明したが、上記説明に照らして当業者には多くの変更、修正形態及び変形が想到できることは明らかである。従って、本発明は、上述の説明によって限定されるものではない。むしろ、本発明は、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想及び範囲に属するかかる全ての代替形態、修正形態及び変形形態を含む。
【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】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図９ｄ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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