JP6806643B2 - ステアリングホイールユニット - Google Patents

Description

この発明は、車両に設けられるステアリングホイールに対する人体の接触をセンサにより検知するステアリングホイールユニットに関する。

ドライバが主体となって行う手動操舵とシステムが主体となって行う自動操舵とを切り替え可能な車両がある。このような車両は、所定のタイミング、例えば自動操舵から手動操舵への復帰時に、ドライバがステアリングホイールに接触（把持）しているか否かの検出を行う。ステアリングホイールの接触の検知には静電容量センサが用いられる。特許文献１〜３にはリムに静電容量センサが設けられるステアリングホイールが示される。

特許第５８１６８２７号公報 特開２０１５−１３１５４４号公報 特開２０１５−１４７５３１号公報

例えば、自動操舵中にドライバが体調不良等でステアリングホイールに覆いかぶさる可能性がある。このようなときにドライバの腕または肘はリムの左部および右部に接触することが予想される。自動操舵制御から手動操舵制御への切り替え時に、車両からドライバに対してステアリングホイールの把持が要求される。このときリムのうち、ドライバの腕や肘との接触箇所に静電容量センサが設けられていると、静電容量センサはステアリングホイールに対する人体の接触を検知する。その結果、ドライバによりステアリングホイールが把持されていないにも関わらず把持されているという誤検知が発生する可能性がある。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、把持されているという誤検知を防止するステアリングホイールユニットを提供することを目的とする。

第１発明は、
車両のステアリングホイールに対する人体の接触をセンサにより検知するステアリングホイールユニットであって、
前記ステアリングホイールに設けられて前記ステアリングホイールに対する人体の接触に伴う静電容量の大きさを検知する静電容量センサを備え、
前記ステアリングホイールのリムの外周部に前記静電容量センサが配置されて前記ステアリングホイールに対する人体の接触を検知する感知領域が形成されると共に、
前記ステアリングホイールが中立状態であるときに前記リムの中で相対的に左に位置する左部と、前記リムの中心部を介して前記左部と対向する右部と、に前記ステアリングホイールに対する人体の接触を検知しない不感領域がそれぞれ形成される
ことを特徴とする。

上記構成のように、ステアリングホイールが中立状態であるときにリムの中で相対的に左に位置する左部と、左部と対向する右部とに不感領域が形成されるようにすれば、ドライバの腕や肘がリムの左部および右部に接触したとしても、静電容量センサがステアリングホイールに対する人体の接触に伴う静電容量の大きさを検知することはない。このため、ステアリングホイールが把持されているという誤検知を防止することができる。

第１発明において、
前記ステアリングホイールが中立状態であるときに前記リムの中で相対的に下に位置する下部にも前記不感領域が形成されるようにしてもよい。

ドライバが足でステアリングホイールを抑えると、足がリムの下部に接触することがある。このとき静電容量センサはステアリングホイールに対する人体の接触に伴う静電容量の大きさを検知する。すると、ドライバがステアリングホイールを把持していなくても、ステアリングホイールが把持されているという誤検知に至る。上記構成のように、ステアリングホイールが中立状態であるときにリムの中で相対的に下に位置する下部にも不感領域が形成されるようにすれば、ドライバの足がリムの下部に接触したとしても、静電容量センサがステアリングホイールに対する人体の接触に伴う静電容量の大きさを検知することはない。このため、ステアリングホイールが把持されているという誤検知を防止することができる。

第１発明において、
前記不感領域は、前記ステアリングホイールのスポークと前記リムとの接続部に形成されるようにしてもよい。

ドライバは、体調不良等でステアリングホイールに覆いかぶさる際に、ステアリングホイールの剛性が高い箇所、すなわちスポークとリムとの接続部に腕や肘を接触させて体重を預ける傾向にある。上記構成のように、ドライバが腕や肘を接触させる可能性が高い部分に不感領域が形成されていれば、ドライバがステアリングホイールに覆いかぶさっても、静電容量センサがステアリングホイールに対する人体の接触に伴う静電容量の大きさを検知することはない。このため、ステアリングホイールが把持されているという誤検知を防止することができる。

第２発明は、
車両のステアリングホイールに対する人体の接触をセンサにより検知するステアリングホイールユニットであって、
前記ステアリングホイールに設けられて前記ステアリングホイールに対する人体の接触に伴う静電容量を検知する静電容量センサを備え、
前記ステアリングホイールのリムの外周部に前記静電容量センサが配置されて前記ステアリングホイールに対する人体の接触を検知する感知領域が形成されると共に、
前記ステアリングホイールのスポークと前記リムとの接続部に前記ステアリングホイールに対する人体の接触を検知しない不感領域が形成される
ことを特徴とする。

ドライバは、体調不良等でステアリングホイールに覆いかぶさる際に、ステアリングホイールの剛性が高い箇所、すなわちスポークとリムとの接続部に腕や肘を接触させて体重を預ける傾向にある。上記構成のように、ドライバが腕や肘を接触させる可能性が高い部分に不感領域が形成されていれば、ドライバがステアリングホイールに覆いかぶさっても、静電容量センサがステアリングホイールに対する人体の接触に伴う静電容量の大きさを検知することはない。このため、ステアリングホイールが把持されているという誤検知を防止することができる。

第１発明または第２発明において、
前記静電容量センサはシート状であり、前記リムに貼り付けられるようにしてもよい。

上記構成によれば、シートを貼り付けるといった簡易な構造および作業により、リムに対して感知領域と不感領域とを形成することができるため、製造コストが低減する。

第１発明または第２発明において、
前記不感領域が形成されるリムの外縁部に前記静電容量センサが配置されてもよい。

上記構成のように、不感領域が形成されるリムの外縁部に静電容量センサが配置されていれば、ドライバがリムを正しく把持することで、ステアリングホイールが把持されていることを検知することができる。このように、ステアリングホイールの把持状態を正しく検知することができる。

第１発明または第２発明において、
前記車両は手動操舵と自動操舵の切り替えが可能であり、
前記静電容量センサが検知する静電容量の大きさに応じて前記ステアリングホイールに人体が接触しているか否かを検知する接触検知部を更に備え、
前記接触検知部は、
手動操舵時に、前記静電容量センサが検知する静電容量の大きさが第１閾値以上であるか否かに基づいて前記ステアリングホイールに人体が接触しているか否かを検知し、
前記自動操舵から前記手動操舵への復帰時には、前記第１閾値より大きい第２閾値を設定し、前記静電容量センサが検知する静電容量の大きさが第２閾値以上であるか否かに基づいて前記ステアリングホイールに人体が接触しているか否かを検知するようにしてもよい。

手動操舵と自動操舵とが切り替え可能な車両において、自動操舵から手動操舵への復帰時に、ドライバにはステアリングホイールの把持が求められる。上記構成のように、自動操舵から手動操舵への復帰時に、手動操舵時に設定される第１閾値より大きい第２閾値との比較によりステアリングホイールに人体が接触しているか否かを検知するようにすれば、把持の認識精度が向上する。

本発明によれば、ステアリングホイールが把持されているという誤検知を防止することができる。

図１は本実施形態に係るステアリングホイールユニットを備える車両の構成図である。 図２は本実施形態に係るステアリングホイールの正面図である。 図３は本実施形態に係るステアリングホイールの背面図である。 図４は図２に示されるステアリングホイールのＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図５は図２に示されるステアリングホイールのＶ−Ｖ線断面図である。 図６はセンサシートの展開図である。 図７はステアリングホイールユニットが行う処理動作のフローチャートである。

以下、本発明に係るステアリングホイールユニットについて、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

［１ 車両１０の構成］
図１に示されるように、本実施形態に係るステアリングホイールユニット１２は、車両１０に設けられる。車両１０は、ドライバが主体となって操舵を行う手動操舵と、システム（自動運転装置１４）が主体となって操舵を行う自動操舵と、を適宜切り替え可能である。本実施形態では車両１０として、操舵の他に駆動、制動の操作をシステムが主体となって行うことが可能な自動運転車両を想定する。車両１０は、ステアリングホイールユニット１２の他に自動運転装置１４と走行装置１６と報知装置１８とを備える。

自動運転装置１４はＥＣＵにより構成され、プロセッサ等の演算装置とＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置とを備える。自動運転装置１４は、演算装置が記憶装置に記憶されるプログラムを実行することにより各種機能を実現する。自動運転装置１４は、自動運転に必要な情報、例えば外界情報（カメラやレーダ等の検知結果）や車両１０の走行状態情報（走行速度、加減速度）やナビ情報等を各種センサや装置から取得し、駆動、操舵、制動の操作を自動で行うための制御指示を走行装置１６に対して出力する。

走行装置１６には、駆動力装置２０と操舵装置２２と制動装置２４とが含まれる。駆動力装置２０は、駆動力ＥＣＵとエンジン・駆動モータを含む駆動源とを有する。駆動力装置２０は、ドライバが行うアクセルペダルの操作または自動運転装置１４から出力される駆動の制御指示に応じて駆動力を発生させる。操舵装置２２は、電動パワーステアリングシステム（ＥＰＳ）ＥＣＵとＥＰＳアクチュエータとを有する。操舵装置２２は、ドライバが行うステアリングホイール２６の操作または自動運転装置１４から出力される操舵の制御指示に応じて操舵力を発生させる。制動装置２４は、ブレーキＥＣＵと、ブレーキアクチュエータとを有する。制動装置２４は、ドライバが行うブレーキペダルの操作または自動運転装置１４から出力される制動の制御指示に応じて制動力を発生させる。

報知装置１８は、報知ＥＣＵと表示装置と音響装置と触覚装置とを有する。報知装置１８は、自動運転装置１４または後述する接触判定装置２８から出力される報知指示に従ってドライバに対する報知を行う。

［２ ステアリングホイールユニット１２の構成］
ステアリングホイールユニット１２には、ステアリングホイール２６と接触判定装置２８とが含まれる。

接触判定装置２８はＥＣＵにより構成され、センサ回路３０とプロセッサ等の演算装置３２とＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置３４とを備える。

センサ回路３０は、ステアリングホイール２６に設けられる静電容量センサ５６に電気的に接続される。センサ回路３０は、静電容量センサ５６に通電する電源と、静電容量センサ５６により検出される静電容量の大きさに相当する検出値Ｃを計測する計測装置（例えば電流センサ等）と、静電容量センサ５６に対する通電のオン／オフを切り替えるスイッチと、を備える。

演算装置３２は、記憶装置３４に記憶されるプログラムを実行することにより各種機能を実現する。本実施形態において演算装置３２は、統括制御部３６と接触検知部３８と報知指示部４０として機能する。統括制御部３６は、ステアリングホイール２６に対する人体の接触検知処理に関して接触検知部３８および報知指示部４０が行う処理を除く処理を行う。接触検知部３８は、センサ回路３０の計測装置における検出値Ｃに応じて人体がステアリングホイール２６に接触しているか否かを検知する。報知指示部４０は、ドライバがステアリングホイール２６を把持しなければならないタイミングで、接触検知部３８によりステアリングホイール２６に対する人体（ドライバ）の接触が検知されない場合に、報知指示を報知装置１８に対して出力する。

記憶装置３４は、各種プログラムの他に、人体がステアリングホイール２６に接触しているか否かの判定閾値としての第１閾値と第２閾値（＞第１閾値）とを記憶する。

［３ ステアリングホイール２６の構成］
図２および図３に示されるステアリングホイール２６の正面図および背面図は、車両１０が直進するときのステアリングホイール２６の操作状態（姿勢）を示す。以下、この操作状態（姿勢）を中立状態と称する。図２では、紙面の上下方向を中立状態のステアリングホイール２６の上下方向とし、紙面の左右方向を中立状態のステアリングホイール２６の左右方向とする。また、紙面の正面方向を中立状態のステアリングホイール２６の正面方向とし、紙面の背面方向を中立状態のステアリングホイール２６の背面方向とする。図３では、図２と前後左右方向が逆になる。なお、図２、図３においては、本発明の特徴の１つである電極の配置を解りやすくするために、リム４２の略左半分のリム皮革６０（図５、図６参照）が除かれた状態を示す。ステアリングホイール２６のリム４２の構造は左右で同じである。

図２および図３に示されるように、ステアリングホイール２６は、環状に形成されるリム４２と、図示しないステアリングシャフトに接続されるハブ４４と、リム４２とハブ４４との間に介在するスポーク４６と、を有する。本実施形態のステアリングホイール２６は、ハブ４４からリム４２に向かって左右方向および下方向に延びる３本のスポーク４６を有する。なお、スポーク４６の数は３本以外でもよく、その延在方向は左右方向および下方向でなくてもよい。

リム４２は、スポーク４６に接続される３つのスポーク接続部４８と、互いに隣り合うスポーク接続部４８の間に介在しかつスポーク４６に接続されないスポーク非接続部５０と、からなる。図２および図３では、スポーク接続部４８とスポーク非接続部５０の境界が一点鎖線で示される。中立状態においてリム４２の左部に位置するスポーク接続部４８を左スポーク接続部４８Ｌと称し、右部に位置するスポーク接続部４８を右スポーク接続部４８Ｒと称し、下部に位置するスポーク接続部４８を下スポーク接続部４８Ｂと称する。スポーク接続部４８の剛性はスポーク非接続部５０の剛性と比較して高い。

リム４２は、断面（ステアリングホイール２６の中心軸と平行する断面）が複数層からなる積層構造である。図４に示されるように、スポーク非接続部５０においては、骨格に相当するリム芯金５２の全体をリム樹脂５４が覆い、リム樹脂５４の一部を静電容量センサ５６が覆い、リム樹脂５４の残部を弾性部材５８が覆い、静電容量センサ５６および弾性部材５８をリム皮革６０が覆う。静電容量センサ５６は導電部材からなる電極に相当し、周囲の部材から絶縁される。静電容量センサ５６と弾性部材５８は略同じ厚さである。

図５に示されるように、右スポーク接続部４８Ｒおよび左スポーク接続部４８Ｌ（以下、右スポーク接続部４８Ｒ等という。）は、スポーク非接続部５０と同様に、リム芯金５２とリム樹脂５４と静電容量センサ５６と弾性部材５８とリム皮革６０とを有する。右スポーク接続部４８Ｒ等においては、リム芯金５２はスポーク芯金６２に接続され、リム樹脂５４はスポーク樹脂６４に接続され、リム皮革６０はスポーク皮革６６に接続され、弾性部材５８は正面側および背面側の一部に設けられる。断面を図示しない下スポーク接続部４８Ｂの構造は、静電容量センサ５６を有さない点を除き、右スポーク接続部４８Ｒ等の構造と概ね同じである。

図４および図５に示されるように、リム４２の断面の中心部Ｏ２から前後方向（正面方向と背面方向）に拡がる面Ｓを境にして、リム４２の外周側に位置する部分を外周部６８と称し、リム４２の内周側に位置する部分を内周部７０と称する。また、各部材において最外周に位置する部分を外縁部７２と称する。

図４に示されるように、スポーク非接続部５０において、静電容量センサ５６はリム４２の外周部６８と内周部７０の一部とに形成される。静電容量センサ５６はリム樹脂５４の外縁部７２を中心にしてリム樹脂５４の断面周方向に沿って拡がり、リム樹脂５４の外周部６８の表面および内周部７０の一部表面を覆う。すなわち、スポーク非接続部５０において、静電容量センサ５６は、面Ｓよりも外周側のリム樹脂５４の全面、および、面Ｓよりも内周側のリム樹脂５４の一部表面を覆う。

図５に示されるように、右スポーク接続部４８Ｒ等において、静電容量センサ５６はリム４２の外周部６８の一部に形成される。静電容量センサ５６はリム樹脂５４の外縁部７２を中心にしてリム樹脂５４の断面周方向に沿って拡がり、リム樹脂５４の外周部６８の一部表面を覆う。すなわち、右スポーク接続部４８Ｒ等において、静電容量センサ５６は、面Ｓよりも外周側のリム樹脂５４の一部表面のみを覆い、面Ｓよりも内周側のリム樹脂５４の表面を覆わない。

スポーク接続部４８に設けられる静電容量センサ５６の断面周方向の第２幅Ｗ２は、スポーク非接続部５０に設けられる静電容量センサ５６の断面周方向の第１幅Ｗ１よりも狭い（図６）。

リム４２の中で静電容量センサ５６が配置される箇所は、ステアリングホイール２６に対する人体の接触を検知する感知領域１００となる。また、静電容量センサ５６が配置されない箇所は、ステアリングホイール２６に対する人体の接触を検知しない不感領域１０２となる。

図２〜図５に示されるように、ステアリングホイール２６が中立状態であるときにリム４２の中で相対的に下に位置する下スポーク接続部４８Ｂを除き、リム４２の外周側に感知領域１００が形成される。その一方で、ステアリングホイール２６が中立状態であるときにリム４２の中で相対的に左に位置する左部、すなわち左スポーク接続部４８Ｌと、リム４２の正面の中心部Ｏ１を介して左部と対向する右部、すなわち右スポーク接続部４８Ｒには不感領域１０２が形成される。

本実施形態では、スポーク非接続部５０において外周部６８および内周部７０の一部に感知領域１００が形成される一方で、右スポーク接続部４８Ｒ等において内周部７０および外周部６８の一部に不感領域１０２が形成される。換言すると、本実施形態では、スポーク非接続部５０において真正面が感知領域１００である一方で、右スポーク接続部４８Ｒ等において真正面が不感領域１０２である。

本実施形態において、左部というのは、中立状態における最左部を含む。ここでは左部を、最左部からリム４２に沿って上方向に４０°程度ずれた部位と、最左部からリム４２に沿って下方向に４０°程度ずれた部位と、に挟まれる部位と定義する。同様に、右部というのは、中立状態における最右部を含む。ここでは右部を、最右部からリム４２に沿って上方向に４０°程度ずれた部位と、最右部からリム４２に沿って下方向に４０°程度ずれた部位と、に挟まれる部位と定義する。

［４ センサシート７４］
図６に示されるように、静電容量センサ５６は金属等の導電部材を含む平面状のセンサシート７４により形成される。センサシート７４のうち、長手方向に沿った中心線をＣ１とし、展開されたシート表面と平行しかつ中心線Ｃ１と直交する中心線をＣ２とする。センサシート７４は中心線Ｃ２を対称軸として概ね線対称となる。

ここでセンサシート７４に対して長手方向の一方から他方に向かって並ぶ５つの部位を定義する。具体的には、中心線Ｃ２から２つの端部７６、７６に向かって延びる部分を第１部位８０とし、一方の端部７６から中心線Ｃ２に向かって延びる部分を第２部位８２とし、他方の端部７６から中心線Ｃ２に向かって延びる部分を第３部位８４とし、第１部位８０と第２部位８２との間の部分を第４部位８６とし、第１部位８０と第３部位８４との間の部分を第５部位８８とする。

各部位の長手方向の長さは、リム４２のスポーク非接続部５０およびスポーク接続部４８の位置および大きさに応じて適宜設定可能である。本実施形態では、（第１部位８０の長さＬ１）≧（第２部位８２の長さＬ２＋第３部位８４の長さＬ３）≧（第４部位８６の長さＬ４＋第５部位８８の長さＬ５）とされる。

第１部位８０と第２部位８２と第３部位８４の幅方向の長さ（長手方向と直交する方向の長さ）は概ね同じである。この長さは第１幅Ｗ１に相当する。第４部位８６と第５部位８８の幅方向の長さは概ね同じである。この長さは第２幅Ｗ２に相当する。第４部位８６と第５部位８８は幅方向の両側に凹部９０が形成される。このため、第２幅Ｗ２は第１幅Ｗ１よりも狭い。

センサシート７４は、中心線Ｃ１がリム樹脂５４の外縁部７２に沿うようにリム樹脂５４の表面に貼り付けられる。ステアリングホイール２６が中立状態であるときに、第１部位８０はリム４２の上部および左右上部に位置し、第２部位８２はリム４２の左下部に位置し、第３部位８４はリム４２の右下部に位置し、第４部位８６はリム４２の左部に位置し、第５部位８８はリム４２の右部に位置する。

第１部位８０と第２部位８２と第３部位８４はリム４２のスポーク非接続部５０に位置し、第４部位８６はリム４２の左スポーク接続部４８Ｌに位置し、第５部位８８はリム４２の右スポーク接続部４８Ｒに位置する。２つの端部７６、７６は下スポーク接続部４８Ｂを挟んで互いに対向する。リム４２のうち、センサシート７４が設けられる領域は感知領域１００となり、センサシート７４が設けられない領域は不感領域１０２となる。

なお、静電容量センサ５６を形成するセンサシート７４の他に、リム樹脂５４の表面に導電部材を塗装することによって静電容量センサ５６を形成してもよい。

［５ ステアリングホイールユニット１２の動作］
図７を用いてステアリングホイールユニット１２の動作に関する説明をする。以下で説明する一連の処理は所定時間毎に繰り返し実行される。

ステップＳ１において、統括制御部３６は、把持判定（接触判定）を行うタイミングか否かを判定する。把持判定を行うタイミングは任意に設定される。例えば、自動操舵で車両１０が走行するときにドライバはステアリングホイール２６を把持する必要がない。このとき把持判定を行わないようにしてもよい。対して、手動操舵で車両１０が走行するときにドライバはステアリングホイール２６を把持する必要がある。このとき把持判定を行うようにしてもよい。把持判定を行うタイミングである場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２に移行する。一方、把持判定を行うタイミングでない場合（ステップＳ１：ＮＯ）、一連の処理は終了し、次の一連の処理が開始されるまで待機する。

ステップＳ２において、統括制御部３６は、手動操舵への復帰タイミングであるか否かを判定する。自動運転装置１４は、自動操舵中に手動操舵への復帰が必要になったとき、例えば、車両１０が自動運転区間の終了位置に近づいたときに、ドライバに対して手動操舵を促すために報知装置１８に報知指示を出力する。このとき、自動運転装置１４は、接触判定装置２８に対して手動操舵への復帰タイミングであることを示す復帰信号を出力する。統括制御部３６は、接触判定装置２８が自動運転装置１４から出力される復帰信号を受信している場合に手動操舵への復帰タイミングであると判定し、受信していない場合に手動操舵への復帰タイミングでないと判定する。手動操舵への復帰タイミングである場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ３に移行する。一方、手動操舵への復帰タイミングでない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、処理はステップＳ４に移行する。

ステップＳ３において、接触検知部３８は、記憶装置３４から第２閾値（＞第１閾値）を読み出す。そして、静電容量センサ５６の検出値Ｃとの比較により、ドライバがステアリングホイール２６を把持しているか否かを検知する。

ステップＳ４において、接触検知部３８は、記憶装置３４から第１閾値（＜第２閾値）を読み出す。そして、静電容量センサ５６の検出値Ｃとの比較により、ドライバがステアリングホイール２６を把持しているか否かを検知する。

ドライバがステアリングホイール２６を把持していない場合、報知指示部４０は報知装置１８に対して手動操舵を促すための報知指示を出力する。更に、一定時間経過したにも関わらずドライバがステアリングホイール２６を把持しない場合、接触検知部３８は、自動運転装置１４に対してステアリングホイール２６が把持されていないことを示す非把持情報を出力する。自動運転装置１４は非把持情報を入力すると、車両１０を路肩によせて減速または停止させる。

［６ 本実施形態のまとめ］
［６．１ ステアリングホイールユニット１２のまとめ］
ステアリングホイールユニット１２は、ステアリングホイール２６に設けられてステアリングホイール２６に対する人体の接触に伴う静電容量の大きさを検知する静電容量センサ５６を備える。ステアリングホイールユニット１２には、ステアリングホイール２６のリム４２の外周部６８に静電容量センサ５６が配置されてステアリングホイール２６に対する人体の接触を検知する感知領域１００が形成されると共に、ステアリングホイール２６が中立状態であるときにリム４２の中で相対的に左に位置する左部（左スポーク接続部４８Ｌ）と、リム４２の中心部Ｏ１を介して左部と対向する右部（右スポーク接続部４８Ｒ）と、にステアリングホイール２６に対する人体の接触を検知しない不感領域１０２がそれぞれ形成される。

上記構成のように、ステアリングホイール２６が中立状態であるときにリム４２の中で相対的に左に位置する左部（左スポーク接続部４８Ｌ）と、左部と対向する右部（右スポーク接続部４８Ｒ）とに不感領域１０２が形成されるようにすれば、ドライバの腕や肘がリム４２の左部および右部に接触したとしても、静電容量センサ５６がステアリングホイール２６に対する人体の接触に伴う静電容量の大きさを検知することはない。このため、ステアリングホイール２６が把持されているという誤検知を防止することができる。

また、ステアリングホイール２６が中立状態であるときにリム４２の中で相対的に下に位置する下部（下スポーク接続部４８Ｂ）にも不感領域１０２が形成される。ドライバが足でステアリングホイール２６を抑えると、足がリム４２の下部に接触することがある。このとき静電容量センサ５６はステアリングホイール２６に対する人体の接触に伴う静電容量の大きさを検知する。すると、ドライバがステアリングホイール２６を把持していなくても、ステアリングホイール２６が把持されているという誤検知に至る。上記構成のように、ステアリングホイール２６が中立状態であるときにリム４２の中で相対的に下に位置する下部にも不感領域１０２が形成されるようにすれば、ドライバの足がリム４２の下部（下スポーク接続部４８Ｂ）に接触したとしても、静電容量センサ５６がステアリングホイール２６に対する人体の接触に伴う静電容量の大きさを検知することはない。このため、ステアリングホイール２６が把持されているという誤検知を防止することができる。

ステアリングホイールユニット１２は、ステアリングホイール２６に設けられてステアリングホイール２６に対する人体の接触に伴う静電容量を検知する静電容量センサ５６を備える。ステアリングホイールユニット１２には、ステアリングホイール２６のリム４２の外周部６８に静電容量センサ５６が配置されてステアリングホイール２６に対する人体の接触を検知する感知領域１００が形成されると共に、ステアリングホイール２６のスポーク４６とリム４２との接続部（右スポーク接続部４８Ｒ等、下スポーク接続部４８Ｂ）にステアリングホイール２６に対する人体の接触を検知しない不感領域１０２が形成される。

ドライバは、体調不良等でステアリングホイール２６に覆いかぶさる際に、ステアリングホイール２６の剛性が高い箇所、すなわちスポーク４６とリム４２との接続部（右スポーク接続部４８Ｒ等）に腕や肘を接触させて体重を預ける傾向にある。上記構成のように、ドライバが腕や肘を接触させる可能性が高い部分に不感領域１０２が形成されていれば、ドライバがステアリングホイール２６に覆いかぶさっても、静電容量センサ５６がステアリングホイール２６に対する人体の接触に伴う静電容量の大きさを検知することはない。このため、ステアリングホイール２６が把持されているという誤検知を防止することができる。

静電容量センサ５６はシート状であり、リム４２に貼り付けられる。上記構成によれば、シートを貼り付けるといった簡易な構造および作業により、リム４２に対して感知領域１００と不感領域１０２とを形成することができるため、製造コストが低減する。

ステアリングホイールユニット１２においては、不感領域１０２が形成されるリム４２の外縁部７２に静電容量センサ５６が配置される。上記構成のように、不感領域１０２が形成されるリム４２の外縁部７２に静電容量センサ５６が配置されていれば、ドライバがリム４２を正しく把持することで、ステアリングホイール２６が把持されていることを検知することができる。このように、ステアリングホイール２６の把持状態を正しく検知することができる。

ステアリングホイールユニット１２は、手動操舵と自動操舵とを切り替え可能な車両１０に設けられる。ステアリングホイールユニット１２は、静電容量センサ５６が検知する静電容量の大きさに応じてステアリングホイール２６に人体が接触しているか否かを検知する接触検知部３８を備える。接触検知部３８は、手動操舵時に、静電容量センサ５６が検知する静電容量の大きさが第１閾値以上であるか否かに基づいてステアリングホイール２６に人体が接触しているか否かを検知する。接触検知部３８は、自動操舵から手動操舵への復帰時には、第１閾値より大きい第２閾値を設定し、静電容量センサ５６が検知する静電容量の大きさが第２閾値以上であるか否かに基づいてステアリングホイール２６に人体が接触しているか否かを検知する。手動操舵と自動操舵とが切り替え可能な車両１０において、自動操舵から手動操舵への復帰時に、ドライバにはステアリングホイール２６の把持が求められる。上記構成のように、自動操舵から手動操舵への復帰時に、手動操舵時に設定される第１閾値より大きい第２閾値との比較によりステアリングホイール２６に人体が接触しているか否かを検知するようにすれば、把持の認識精度が向上する。

［６．２ ステアリングホイール２６のまとめ］
ステアリングホイール２６は、リム４２とスポーク４６とを備える。リム４２は、スポーク４６に接続される複数のスポーク接続部４８と、互いに隣り合うスポーク接続部４８の間に介在しかつスポーク４６に接続されないスポーク非接続部５０と、からなる。リム４２の外周部６８にはリム４２の断面周方向に沿って静電容量センサ５６が設けられる。スポーク接続部４８に設けられる静電容量センサ５６の断面周方向の第２幅Ｗ２は、スポーク非接続部５０に設けられる静電容量センサ５６の断面周方向の第１幅Ｗ１よりも狭い。

上記構成のように、ドライバが腕や肘を接触させる可能性が高いスポーク接続部４８に設けられる静電容量センサ５６の第２幅Ｗ２が他の部分に設けられる静電容量センサ５６の第１幅Ｗ１よりも狭ければ、ドライバがステアリングホイール２６に覆いかぶさっても、静電容量センサ５６がステアリングホイール２６に対する人体の接触に伴う静電容量を検知することはない。このため、ステアリングホイール２６が把持されているという誤検知を防止することができる。

［６．３ センサシート７４のまとめ］
センサシート７４は、長手方向の中心から２つの端部７６、７６に向かって延びる第１部位８０と、一方の端部７６から中心に向かって延びる第２部位８２と、他方の端部７６から中心に向かって延びる第３部位８４と、第１部位８０と第２部位８２との間の第４部位８６と、第１部位８０と第３部位８４との間の第５部位８８とからなり、第１部位８０と第２部位８２と第３部位８４はシートの幅方向に第１幅Ｗ１を有し、第４部位８６と第５部位８８はシートの幅方向に第２幅Ｗ２を有する。第２幅Ｗ２は第１幅Ｗ１よりも狭い。

上記構成によれば、シートを貼り付けるといった簡易な構造および作業により、リム４２に対して感知領域１００と不感領域１０２とを形成することができるため、製造コストが低減する。

１０…車両 １２…ステアリングホイールユニット
２６…ステアリングホイール ４２…リム
４６…スポーク ４８…スポーク接続部
５０…スポーク非接続部 ５６…静電容量センサ
６８…外周部 ７４…センサシート
７６…端部 ８０…第１部位
８２…第２部位 ８４…第３部位
８６…第４部位 ８８…第５部位
１００…感知領域 １０２…不感領域

Claims (6)

1. 車両のステアリングホイールに対する人体の接触をセンサにより検知するステアリングホイールユニットであって、
   前記ステアリングホイールに設けられて前記ステアリングホイールに対する人体の接触に伴う静電容量の大きさを検知する静電容量センサを備え、
   前記ステアリングホイールのリムの外周部に前記静電容量センサが配置されて前記ステアリングホイールに対する人体の接触を検知する感知領域が形成されると共に、
   前記リムの少なくとも一部に前記ステアリングホイールに対する人体の接触を検知しない不感領域が形成され、
   前記車両は手動操舵と自動操舵の切り替えが可能であり、
   前記静電容量センサが検知する静電容量の大きさに応じて前記ステアリングホイールに人体が接触しているか否かを検知する接触検知部を更に備え、
   前記接触検知部は、
   手動操舵時に、前記静電容量センサが検知する静電容量の大きさが第１閾値以上であるか否かに基づいて前記ステアリングホイールに人体が接触しているか否かを検知し、
   前記自動操舵から前記手動操舵への復帰時には、前記第１閾値より大きい第２閾値を設定し、前記静電容量センサが検知する静電容量の大きさが第２閾値以上であるか否かに基づいて前記ステアリングホイールに人体が接触しているか否かを検知する
   ことを特徴とするステアリングホイールユニット。
2. 請求項１に記載のステアリングホイールユニットにおいて、
   前記ステアリングホイールが中立状態であるときに前記リムの中で相対的に左に位置する左部と、前記リムの中心部を介して前記左部と対向する右部と、に前記ステアリングホイールに対する人体の接触を検知しない不感領域がそれぞれ形成される
   ことを特徴とするステアリングホイールユニット。
3. 請求項２に記載のステアリングホイールユニットにおいて、
   前記ステアリングホイールが中立状態であるときに前記リムの中で相対的に下に位置する下部にも前記不感領域が形成される
   ことを特徴とするステアリングホイールユニット。
4. 請求項２または３に記載のステアリングホイールユニットにおいて、
   前記不感領域は、前記ステアリングホイールのスポークと前記リムとの接続部に形成される
   ことを特徴とするステアリングホイールユニット。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のステアリングホイールユニットにおいて、
   前記静電容量センサはシート状であり、前記リムに貼り付けられる
   ことを特徴とするステアリングホイールユニット。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のステアリングホイールユニットにおいて、
   前記不感領域が形成されるリムの外縁部に前記静電容量センサが配置される
   ことを特徴とするステアリングホイールユニット。

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