CN106985907B - 接触判定处理装置 - Google Patents

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Abstract

一种接触判定处理装置(10)，其具有接触传感器(22)，该接触传感器(22)设置于车辆(12)内的操纵部件(14)，且其输出根据与操纵部件(14)的接触状态和非接触状态而发生变化。另外，接触判定处理装置(10)具有接触判定ECU(26)，当接触传感器(22)的输出在规定的阈值以上时，接触判定ECU(26)判定为接触状态，当接触传感器(22)的输出小于规定的阈值时，接触判定ECU(26)判定为非接触状态。并且，接触判定处理装置(10)具有检测操纵部件(14)周围的温度的温度检测部(52)，接触判定ECU(26)具有根据温度检测部(52)检测的结果来变更阈值的阈值变更部(55)。据此，能够更良好地检测对车辆部件的接触。

Description

接触判定处理装置
技术领域
本发明涉及一种接触判定处理装置，其检测乘员(vehicle occupant)对车辆内规定部件的接触。
背景技术
例如，在专利文献1中公开了一种操纵部件(handle)松手检测装置(接触判定处理装置)，其检测乘员将手从车辆的操纵部件上松开的情况。该接触判定处理装置在车辆的操纵部件内具有传感器电极(接触传感器)，且检测与传感器电极的静电电容相对应的电压值(输出)。并且，当电压值超过阈值时，判断为乘员正在把持操纵部件；当电压值为阈值以下时，判断为乘员没有把持操纵部件。
现有技术文献
【专利文献】
专利文献1：日本发明专利公开公报特开2014-190856号
发明内容
可是，这种接触判定处理装置的接触传感器的输出可能会根据检测部分周围的温度而发生变动。作为一个例子，当周围温度变为低温时，操纵部件的层结构发生变形(例如，在收缩和不收缩的材料之间产生间隙)，据此，使接触传感器的静电电容降低。据此，接触传感器发生接触的检测精度降低的不良情况。
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种接触判定处理装置，即使是针对具有温度依存特性的部件，也能通过进行考虑到温度变化的检测来更好地检测对部件的接触。
为了实现所述目的，本发明提供一种接触判定处理装置，其具有：接触传感器，其设置于车辆内的规定部件，且其输出根据所述车辆的乘员与所述规定部件的接触状态和非接触状态而发生变化；和接触判定部，当所述接触传感器的所述输出在规定阈值以上时该接触判定部判定为所述接触状态，当所述接触传感器的所述输出小于所述规定阈值时该接触判定部判定为所述非接触状态，其特征在于，具有温度检测部，该温度检测部检测或推定所述规定部件的温度或所述规定部件周围的温度，所述接触判定部具有阈值变更部，该阈值变更部根据所述温度检测部检测或推定的结果来变更所述阈值。
根据上述结构，即使在规定部件具有温度依存特性的情况下，也能够根据由温度检测部检测或推定到的温度来变更阈值，因此，能够降低温度的影响而进行接触状态或非接触状态的判定。因此，接触判定处理装置能够大幅度地提高乘员对规定部件的接触检测的精度。并且，能够使接触状态或非接触状态的判定结果有助于车辆行驶时的控制等。
此时，优选：所述接触传感器是静电电容值根据所述接触状态和所述非接触状态而发生变化的静电电容式传感器，当所述温度检测部的所述结果低于规定温度时，所述阈值变更部设定与在所述规定温度以上时的阈值相比较降低规定值后的阈值。
据此，能够进行适合静电电容式传感器的情况的阈值设定，并且能够良好地实施基于静电电容式传感器的接触检测。
除了上述结构之外，所述规定部件具有对该规定部件进行加热的加热器，当所述加热器被驱动之后经过了规定时间时或达到所述规定的温度时，所述阈值变更部可以使降低所述规定值后的阈值恢复到在所述规定温度以上时的阈值。
这样，当驱动加热器后经过规定时间时或达到规定的温度时，阈值变更部使降低规定值后的阈值恢复到在规定温度以上时的阈值，据此能够根据加热器的驱动状况来灵活地变更阈值。
另外，所述接触传感器可以设置于作为所述规定部件的方向盘(steeringwheel)，该方向盘用于对所述车辆的行驶方向进行操纵。
这样，将接触传感器设置于方向盘，据此，能够高精度地检测乘员与方向盘的接触状态或非接触状态。
并且，可以构成为：当所述接触传感器的所述输出在作为所述阈值的第1阈值以上时，所述接触判定部判定为所述乘员正与所述方向盘接触，当所述接触传感器的所述输出在高于所述第1阈值的第2阈值以上时，所述接触判定部判定为所述乘员正把持所述方向盘，所述阈值变更部根据所述温度检测部的所述结果来变更所述第1阈值和所述第2阈值双方。
这样，根据第1阈值和第2阈值来进行接触检测，据此，能够识别乘员对方向盘的触摸状态和紧握(grip)状态。另外，阈值变更部根据温度检测部的结果来变更第1阈值和第2阈值双方，据此能够减少触摸状态和紧握状态的误判定。
在此，可以构成为：接触判定处理装置具有切换部，该切换部切换所述车辆的车道维持控制功能的有效和无效，当所述接触判定部判定为所述乘员正与所述方向盘接触时，所述切换部维持所述车道维持控制功能的有效状态。
这样，接触判定处理装置能够根据接触判定部的判定来简单地切换车道维持控制功能的有效和无效。即，当乘员正接触方向盘时，使车道维持控制功能为有效，据此，能够抑制在车道维持控制时，驾驶员无意中将手从方向盘松开。
另外，也可以构成为：接触判定处理装置具有模式切换部，该模式切换部切换自动驾驶模式和手动驾驶模式，其中，所述自动驾驶模式是自动地控制所述车辆的操纵和加减速的模式，所述手动驾驶模式是通过所述乘员的手动操作来进行所述车辆的操纵和加减速的模式，所述模式切换部具有交替驾驶判定部，当所述接触判定部判定为所述乘员正把持所述方向盘时，该交替驾驶判定部判定为能够从所述自动驾驶模式向所述手动驾驶模式切换。
这样，以乘员把持方向盘的判定为条件，交替驾驶判定部判定为能够从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换，据此，模式切换部能够在行驶时稳定地进行从自动驾驶模式向手动驾驶模式的切换。
此时，当从所述自动驾驶模式向所述手动驾驶模式切换的条件成立时，所述模式切换部可以促使所述乘员把持所述方向盘。
据此，例如，当自车辆侧判断为向手动驾驶模式切换时，促使乘员把持方向盘，据此，能够使用户把持方向盘。并且，接触判定部判断方向盘的把持，据此，能够安全地向手动驾驶模式切换。
或者，所述模式切换部可以在所述自动驾驶模式中所述乘员选择了所述手动驾驶模式时，促使所述乘员把持所述方向盘。
这样，当乘员选择了手动驾驶模式时促使乘员把持方向盘，据此，能够不立即切换为手动驾驶模式而是等待乘员把持方向盘后切换为手动驾驶模式。
根据本发明，即使是具有温度依存特性的部件，接触判定处理装置也能够通过进行考虑了温度变化的检测，来更良好地检测对部件的接触。
附图说明
图1是概略性地表示具有本发明一个实施方式的接触判定处理装置的车辆的说明图。
图2是表示操纵部件的剖面结构的局部剖视立体图。
图3是表示接触检测中的接触判定处理装置和车辆结构的功能框图。
图4是表示操纵部件的接触传感器的温度与静电电容之间的关系的图表。
图5是表示接触判定ECU的处理流程一例的第1流程图。
图6是接着图5的处理流程的第2流程图。
具体实施方式
下面，对本发明的接触判定处理装置列举优选实施方式，并参照附图详细地进行说明。
如图1所示，接触判定处理装置10被搭载于汽车等车辆12，构成为检测乘员H对车辆12内的规定部件的接触的系统。下面，作为规定部件，对用于操作车辆12的行驶方向的操作部件即方向盘(以下，称为操纵部件14)进行说明。另外，设置在车辆12内的规定部件并不限于操纵部件14，例如还能够将变速杆、辅助握柄、扶手、脚踏、座椅和安全带等各种结构作为对象。
另外，接触判定处理装置10具有：检测主体部11，其实际上进行接触的检测；行驶控制ECU(Electronic Control Unit)16，其控制车辆12的行驶；和告知部18，其用于向乘员H告知检测主体部11检测到的对操纵部件14的接触。该乘员H除了驾驶员以外还包括其他乘坐者。行驶控制ECU16和告知部18通过电缆20以可通信的方式与检测主体部11连接。作为告知部18，例如有设置于仪表板的指示仪、触摸屏、或输出告知音和语音的扬声器等。
检测主体部11具有：接触传感器22，其设置于操纵部件14；温度传感器24，其同样设置于操纵部件14；和接触判定ECU26，其设置于车内(例如，仪表板内)，并与接触传感器22和温度传感器24连接。接触判定ECU26具有作为接触判定部的功能，该接触判定部对检测乘员H的接触的整体动作进行控制。
车辆12的操纵部件14具有：轮圈(rim)部28，其形成为环状，供驾驶员(乘员H)把持；和连接部34，其连接轮圈部28的径向内侧和转向轴32之间。例如，连接部34在与驾驶员相向的面上具有喇叭按钮，并且在与转向轴32同轴的中央部内置有气囊(均未图示)。另外，操纵部件14并不限定于图示的那样的方向盘，例如也可以是蝶形部件(butterfly type)、操纵杆或按钮等。
如图2所示，操纵部件14的轮圈部28构成为由多层构成的层叠结构。具体而言，轮圈部28从中心部向径向外侧依次具有芯金36、模层38、加热器层40、屏蔽层42、传感器层44和覆盖层46。
芯金(cored bar)36由具有高刚性的金属材料(例如，不锈钢等)形成，当俯视观察时围绕呈环状。该芯金36构成轮圈部28的框架，通过设置于连接部34内的连接部件(未图示)而与转向轴32连接。芯金36通过具有规定的厚度的板材弯曲成截面为U字状而形成，其刚性得到进一步提高。当然，芯金36的截面形状并没有特别的限定，例如也可以是环状的管或实心状的杆。
当剖视观察时，模层38以足够的厚度覆盖芯金36的外周面整体，该外周面形成为在剖视观察时大致呈圆形或椭圆形。该模层38规定了轮圈部28的整体形状。模层38在俯视观察时，沿芯金36的环状而连续，据此覆盖芯金36的周向全周。另外，模层38优选由与芯金36相比具有柔软性的材料构成，作为这样的材料，例如有聚氨酯等树脂材料。
加热器层40形成为圆环面(torus)状，当剖视观察时包围模层38的外周面，并且当俯视观察时覆盖模层38的周向全周。该加热器层40通过乘员H的操作等来驱动,对轮圈部28进行加温，据此提高驾驶员操作操纵部件14的环境。加热器层40能够应用通过供给电力而被加热的导电性材料，并通过设置于连接部34内的电线来与未图示的电源连接。例如，加热器层40通过将由导电性材料构成的板材卷绕在模层38上而构成。另外，例如，加热器层40也可以在模层38的外周面将由导电性材料构成的线材卷绕成线圈状或网格状来形成。加热器层40除了形成于模层38的周向全周之外，也可以设置于模层38的周向的一部分。
屏蔽层42形成为圆环面状，当剖视观察时包围加热器层40的外周面，并且当俯视观察时覆盖加热器层40的周向全周。该屏蔽层42具有截断在芯金36与加热器层40之间产生的静电电容对传感器层44的静电电容产生的影响的功能。另外，也可以在屏蔽层42和加热器层40之间、屏蔽层42和传感器层44之间或双方位置设置绝缘层(绝缘材料)。当具有绝缘层时，使屏蔽层42构成为电极，屏蔽层42保持与接触传感器22被施加的电压不同的电位，据此，能够除去加热器层40的影响。
传感器层44形成为圆环面状，当剖视观察时包围屏蔽层42的外周面，并且当俯视观察时覆盖屏蔽层42的周向全周。传感器层44由导电性材料构成，构成接触传感器22的检测部分。作为导电性材料，能够列举金属材料或导电性聚合物，例如，通过使这些材料形成为线状并编织在屏蔽层42的外周面上而形成。
在此，本实施方式的接触传感器22应用一种静电电容式传感器，该静电电容式传感器能够检测乘员H(人体)接触该操纵部件14时的静电电容和与操纵部件14非接触时的静电电容。此时，如图3所述，接触传感器22具有：上述的传感器层44，其设置于轮圈部28内而直接检测乘员H对操作部件14的接触；和检测电路部48，其设置于连接部34内或仪表板内且与传感器层44电连接。
检测电路部48对传感器层44给予规定的电场，据此，检测乘员H触摸轮圈部28时静电电容的变化。检测电路部48例如具有振荡器48a，并且与接触判定处理装置10的接触判定ECU26和地面(车身)电连接。并且，检测电路部48将与传感器层44的静电电容对应的电压值即输出向接触判定ECU26送出。
接触传感器22(传感器层44、检测电路部48)例如能够构成为：将振荡器48a、电感L和电容C并列连接的谐振电路(参照图3)。电容C是从传感器层44经由检测电路部48到达地面的等效静电电容器。此时，如果设乘员H在与地面之间具有静电电容Ch，则乘员H没有把持轮圈部28状态下的谐振频率f0和把持轮圈部28状态下的谐振频率f1由以下的式(1)和式(2)来表示。
f0＝1/2π(LC)1/2…(1)
f1＝1/2π(L(C+Ch))1/2…(2)
因此，接触传感器22在乘员H没有接触的轮圈部28的非接触状态和乘员H接触轮圈部28的接触状态下进行不同的输出。另外，当乘员H正把持轮圈部28时，与乘员H轻轻地与轮圈部28接触时相比较，接触面积增加，而使静电电容Ch增加。因此，接触传感器22能够使乘员H轻轻地触摸轮圈部28的触摸状态下和乘员H正在把持轮圈部28的紧握状态下的输出不同。
返回到图2，覆盖层46形成为圆环面状，当剖视观察时包围传感器层44的外周面，当俯视观察时覆盖传感器层44的周向全周。该覆盖层46优选由易于驾驶员把持操作的材料构成，例如可以应用皮革、树脂材料、木材等。另外，在覆盖层46的表面，为了提高操纵部件14的耐久性和外观性而涂布有未图示的涂料。
另外，轮圈部28的结构(形状或层叠结构)并不限于上述结构，还能够采用各种结构。例如，轮圈部28也可以不具有加热器层40。另外，屏蔽层42也可以考虑电场对传感器层44的影响来判断是否设置。并且，传感器层44也可以通过对覆盖层46的表面涂布导电性涂料来形成。此时，成为在轮圈部28的最外侧设置有传感器层44的结构。
另外，在内侧支承轮圈部28的连接部34在其内部具有温度传感器24。温度传感器24为了检测接触传感器22周围的温度而设置。
在此，操纵部件14(轮圈部28)具有温度依存特性，即图3所示的电容C根据操纵部件14本身或操纵部件14周围的温度而发生变化。例如，由皮革等构成的覆盖层46伴随着温度的降低而收缩，另一方面，表面的涂料不发生收缩，而在发生收缩的覆盖层46与不发生收缩的表面的涂料之间产生微小的间隙。据此，发生传感器层44的介电常数变化而导致静电电容降低的不良情况。或者，静电电容可能会由于构成接触传感器22的介电体自身的温度依存特性而发生变化。
由于这样的理由，如图4的图表所示，接触传感器22检测到的、本实施方式的操纵部件14在非接触状态下的静电电容值随着温度的降低而逐渐地降低。另外，虽然省略了图示，在温度变为25℃以上时，变形等机械作用的影响基本消失，操纵部件14维持相同程度的静电电容值。
另一方面，接触传感器22检测到的接触状态下的静电电容值是在非接触状态下的静电电容值加上乘员H的静电电容值，因此，其也伴随着温度的下降而逐渐地降低(与非接触状态下的静电电容值大致平行地变化)。因此，假设根据温度为25℃(常温)时的静电电容来设定接触检测用的阈值，则可能会发生如下情况：当温度低于0℃时，即使乘员H接触操纵部件14，静电电容也不会达到阈值，而无法检测乘员H对操纵部件14的接触。因此，本实施方式的接触判定处理装置10通过温度传感器24来检测操纵部件14周围的温度，并将该检测温度用于接触的判定。
温度传感器24能够采用各种结构。作为其一个例子，例如有对检测的部分应用热敏电阻24a的结构。此时，虽然省略了图示，但可以采用以下结构：作为内部电路24b将固定电阻与热敏电阻24a串联，并且由检测器(微型芯片等)来测定热敏电阻24a的电压。检测器检测基于热敏电阻24a的电阻变化的分压，根据分压比来计算和输出温度信息(信号)。
为了提高温度的测定精度，温度传感器24中直接检测温度的部分优选被设定在接触传感器22的附近。在本实施方式中，在连接部34的宽度方向中心部设置有温度传感器24，据此，在轮圈部28附近检测平均的温度。另外，轮圈部28的表面温度大致依存于车内的温度。因此，可以具有用于测定车内或车外气温的温度计(温度传感器24)，由该温度计来获得温度信息。温度计可以利用预先设置于车辆12的温度计。或者，当然也可以在轮圈部28的表面附近埋设直接对温度传感器24的温度进行检测的部分。
如图3所示，与接触传感器22连接的接触判定ECU26应用周知的计算机(包含微控制器)。该接触判定ECU26包含未图示的运算处理部、存储部、输入输出部等，通过由运算处理部执行存储在存储部中的程序，来构筑接触检测所需的各种功能实现部。更具体而言，构成静电电容检测部50、温度检测部52、检测控制部54、检测输出部56和计时器部58。
静电电容检测部50持续或在规定时间取得接触传感器22所输出的电压值，根据电压值来计算静电电容，并作为静电电容信息存储于存储部。另外，静电电容检测部50也可以构成为：可存储一定期间(例如，从加热器层40被驱动时到轮圈部28的表面温度上升并稳定化为止的时间：几分钟～十几分钟)的静电电容信息，确认静电电容的变化。
温度检测部52在点火开关打开(ON)时，从温度传感器24取得温度信息并存储在存储部中。并且，判别操纵部件14周围的温度是处于低温状态还是处于常温状态，并向检测控制部54输入该判别结果。低温状态和常温状态的界限(温度阈值TT)可以根据操纵部件14的特性(例如，图4所示的温度依存特性)而适当地设定。例如，以0℃为界限，若低于0℃则判别为低温状态，若在0℃以上则判别为常温状态。
温度检测部52可以具有根据温度传感器24所取得的温度信息来推定轮圈部28的表面温度的功能。例如，根据预先通过实验等得到的图表或关系式，来根据温度传感器24的温度信息计算轮圈部28的表面温度的推定值。另外，也可以为:温度检测部52除了点火开关打开(ON)时之外,也持续检测温度，持续实时取得从低温状态向常温状态的变化、或从常温状态向低温状态的变化。
检测控制部54根据接触传感器22检测到的静电电容的变化，来判定乘员H对操纵部件14的非接触状态、接触状态(触摸状态、紧握状态)。该检测控制部54具有阈值变更部55，该阈值变更部55变更和设定用于判定静电电容的阈值。
作为上述判定用的阈值(静电电容值)，阈值变更部55具有与低温状态对应的低温阈值TL和与常温状态对应的常温阈值TN这两个阈值，阈值变更部55根据来自温度检测部52的低温状态或常温状态的判定结果来选择2个阈值中的一方。低温阈值TL和常温阈值TN由设计者等预先规定。低温阈值TL是与常温阈值TN相比降低规定值(在图4中，120pF)而得到的值。在该含义下，也可以为：阈值变更部55只具有常温阈值TN，当判定低温状态时，从常温阈值TN中减去规定值来设定低温阈值TL。另外，阈值变更部55可以构成为：在驱动接触判定处理装置10时，得到低温状态和高温状态各自的平均静电电容值，自动地设定或修正低温阈值TL、常温阈值TN。
并且，当选择低温阈值TL或常温阈值TN时，阈值变更部55直接将所选择的阈值设定为接触判定阈值TL1、TN1(第1阈值)，并且，设置高出规定值的把持判定阈值TL2、TN2(第2阈值)。接触判定阈值TL1、TN1是用于检测乘员H轻轻地触摸操纵部件14的触摸状态的阈值，把持判定阈值TL2、TN2是用于检测乘员H强力地把持操纵部件14的紧握状态的阈值。例如，把持判定阈值TL2、TN2被设定为对接触判定阈值TL1、TN1加上120pF得到的值。另外，当然也可以为：阈值变更部55具有作为低温阈值TL的2个值(接触判定阈值TL1，把持判定阈值TL2)，并且具有作为常温阈值TN的2个值(接触判定阈值TN1、把持判定阈值TN2)。
当由阈值变更部55设定了接触判定阈值TL1、TN1和把持判定阈值TL2、TN2时，检测控制部54对静电电容检测部50持续计算出的静电电容信息和设定的阈值进行比较。并且，当静电电容信息低于接触判定阈值TL1、TN1时，判定为乘员H不与轮圈部28接触的非接触状态。另外，当静电电容信息在接触判定阈值TL1、TN1以上，并低于把持判定阈值TL2、TN2时，判定为触摸状态。并且，当静电电容信息在把持判定阈值TL2、TN2以上时，判定为紧握状态。
另外，触摸状态和紧握状态从乘员H与轮圈部28接触的含义上讲均可以称为接触状态。检测控制部54可以只检测乘员H对轮圈部28的非接触状态或接触状态，此时，设定接触判定阈值TL1、TN1(即，低温阈值TL、常温阈值TN)来监视静电电容信息是否超过该接触判定阈值TL1、TN1即可。当判定非接触状态、接触状态(触摸状态、紧握状态)时，检测控制部54将该判定结果的信息向检测输出部56发送。
检测输出部56根据检测控制部54的判定结果，从告知部18来告知非接触状态或接触状态(触摸状态、紧握状态)。优选告知部18的告知方法在触摸状态和紧握状态下采取不同的方式(例如，改变显示颜色等)，但也可以设触摸状态和紧握状态为相同的形态，只单纯地区别非接触状态和接触状态。并且，检测输出部56还将判定结果的信息向行驶控制ECU16发送。
行驶控制ECU16是具有未图示的运算处理部、存储部和输入输出部的计算机，具有综合地控制车辆12的行驶的功能。在本实施方式中，行驶控制ECU16在基于运算处理部的程序的处理下，构筑加热器控制部60、车道控制部62和自动驾驶控制部64等功能实现部。另外，加热器控制部60、车道控制部62和自动驾驶控制部64中的一部分或全部可以构成为独立于行驶控制ECU16的ECU，或者，接触判定ECU26和行驶控制ECU16(即，各控制部)也可以由一个控制电路构成。
加热器控制部60指示未图示的电源向轮圈部28的加热器层40供给电力(包含供给量)，使加热器层40加温。例如，加热器控制部60在点火开关打开(ON)时从温度传感器24取得温度信息，若低于规定温度则使加热器层40驱动。另外，加热器控制部60也可以通过驾驶员对操作按钮进行ON操作来驱动加热器层40。
车道控制部62具有以下功能，即，当车辆12行驶时，作为车道维持控制而引导车辆12沿道路的车道进行行驶。该车道控制部62具有：车道维持部62a，其实际上负责车道维持控制；和控制切换部62b，其切换车道维持控制的有效或无效(停止)。例如，车道维持部62a通过未图示的摄影部取得道路的视频信息，根据该视频信息来识别道路的车道，并且，识别车辆12相对于车道的位置和姿势，进行将行驶中的车辆12和车道的距离维持为一定的处理。
控制切换部62b根据接触判定ECU26的判定结果的信息，来判定车道维持控制的实施。例如，控制切换部62b在车道维持控制的实施中，根据对操纵部件14的接触状态的判定，来维持车道维持控制的实施。这是由于，当驾驶员与操纵部件14处于接触状态时，即使根据车道的状况而使操纵部件14转向，驾驶员也能够立即应对。
另一方面，自动驾驶控制部64具有进行自动驾驶模式的功能，该自动驾驶模式是指自动地控制车辆12的操纵和加减速。该自动驾驶控制部64具有：自动驾驶部64a，其实际上负责自动驾驶模式的控制；和模式切换部64b，其切换自动驾驶模式和手动驾驶模式(通过乘员H的手动操作来进行车辆12的操纵和加减速的模式)。自动驾驶部64a在自动驾驶模式时，使车道维持部62a也协作实施车辆12的自动驾驶控制。
当模式切换条件成立时，模式切换部64b进行从自动驾驶模式向手动驾驶模式的切换、或从手动驾驶模式向自动驾驶模式的切换。模式切换条件成立的情况例如为，车辆12(行驶控制ECU16)侧在自动驾驶模式中判断为向手动驾驶模式切换的情况、通过驾驶员对模式切换开关进行操作等来选择手动驾驶模式的情况。另外，当模式切换条件成立时，例如模式切换部64b通过告知部18告知(促使)驾驶员把持操纵部件14。据此，驾驶员把持操纵部件14，安全地进行从自动驾驶模式向手动驾驶模式的切换。
模式切换部64b具有交替驾驶判定部65，该交替驾驶判定部65根据接触判定ECU26的判定结果，来判定是否能够进行驾驶交替。例如，交替驾驶判定部65根据紧握状态的判定结果，判定为能够从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换，而切换为手动驾驶模式。相反，当判定为不是紧握状态时，自动驾驶控制部64进行继续自动驾驶模式、或者在经过规定期间后使车辆12停车等的处理。
本实施方式的接触判定处理装置10和具有该装置的车辆12基本上如以上那样构成，下面对接触检测的流程进行说明。
接触判定处理装置10通过乘员H乘坐车辆12并对点火开关进行打开(ON)操作而开始驱动。行驶控制ECU16也伴随着点火开关的打开而开始驱动。并且，加热器控制部60在开始驱动时从温度传感器24取得温度信息，若该温度信息低于规定温度(例如，10℃)，则驱动加热器层40。相反，若温度信息在规定温度以上，则使加热器层40为驱动停止状态。另外，在驱动加热器层40时，接触判定ECU26的计时器部58开始时间计测。
如图5所示，驱动开始后，接触判定ECU26的静电电容检测部50接受来自接触传感器22的输出来计算并存储静电电容信息(步骤S1)。并且，接触判定ECU26的温度检测部52从温度传感器24来取得温度信息(步骤S2)。
接着，接触判定ECU26(温度检测部52)根据取得的温度信息，判定操纵部件14周围的温度是比温度阈值TT即0℃低还是在0℃以上(步骤S3)。并且，当低于0℃时进入步骤S4，当在0℃以上时进入步骤S11(参照图6)。
在步骤S4中，接触判定ECU26监视计时器部58的经过时间是否经过了规定时间(例如，10分钟)。在由阈值变更部55选择低温阈值TL的案例中，加热器层40驱动，当经过规定时间时，操纵部件14周围的温度上升。因此，到经过规定时间为止(之前)，进入步骤S5，设置低温阈值TL而实施接触检测的处理流程。在经过规定时间后，进入步骤S11(参照图6)来进行基于常温阈值TN的接触检测。
在接触检测中，检测控制部54比较所设定的低温阈值TL(接触判定阈值TL1、把持判定阈值TL2)和静电电容信息，来判断对轮圈部28的接触状态。例如，检测控制部54判定静电电容是否小于接触判定阈值TL1(步骤S6)。并且，当静电电容小于接触判定阈值TL1时，判断为是非把持状态(步骤S7)。当静电电容在接触判定阈值TL1以上时，接着，判定静电电容是否小于把持判定阈值TL2(步骤S8)。并且，当静电电容小于把持判定阈值TL2时，判断为触摸状态(步骤S9)，当静电电容在把持判定阈值TL2以上时，判断为紧握状态(步骤S10)。
另一方面，在步骤S11中，如图6所示，阈值变更部55设置常温阈值TN(接触判定阈值TN1，把持判定阈值TN2)。并且，在步骤S12以后，检测控制部54比较所设定的常温阈值TN和静电电容信息，来判定对轮圈部28的接触状态。作为判定的流程，可进行与低温阈值TL相同的流程，例如，检测控制部54判定静电电容是否小于接触判定阈值TN1(步骤S12)。并且，当静电电容小于接触判定阈值TN1时，判断为非把持状态(步骤S13)。当静电电容在接触判定阈值TN1以上时，接着，判定静电电容是否小于把持判定阈值TN2(步骤S14)。并且，当静电电容小于把持判定阈值TN2时，判定为触摸状态(步骤S15)，当静电电容在把持判定阈值TN2以上时，判定为紧握状态(步骤S16)。
返回到图5，检测输出部56接受检测控制部54的上述各种判定结果，通过告知部18进行非接触状态、接触状态(触摸状态、紧握状态)的告知(步骤S17)。当上述的流程结束时，接触判定处理装置10再次返回到步骤S1重复处理流程。据此，在车辆12的驱动中，能够实时地检测乘员H对轮圈部28的非接触状态或接触状态。另外，接触判定处理装置10只要取得一次温度信息，就能够在以后的处理流程继续设置相同的阈值，在第2次以后的处理流程中，也可以省略步骤S2和步骤S3(温度信息的取得和温度的判别)。
行驶控制ECU16的车道控制部62能够在车辆12行驶时，实施根据乘员H的操作而使车辆12沿车道行驶的车道维持控制。并且，车道控制部62根据来自接触判定ECU26的接触状态(触摸状态、紧握状态)的判定结果，通过控制切换部62b来维持车道维持控制的有效状态。其结果，抑制在进行车道维持控制时，驾驶员无意中将手从方向盘上松开，由此提高车道维持控制中的安全性。
相反，车道控制部62可构成为：例如，根据非接触状态的判定结果，由告知部18促使驾驶员接触操纵部件14。并且，例如，当驾驶员没有与操纵部件14接触时，使车辆12停车，另一方面，当驾驶员与操纵部件14接触时，适宜地切换车道维持控制的继续(有效)或中止(无效)。据此，车辆12行驶时的安全性被进一步提高。另外，车道维持控制也可以根据接触判定ECU26的紧握状态的判定来切换有效/无效。
并且，在车辆12行驶时，通过行驶控制ECU16的自动驾驶控制部64实施自动地控制车辆12的操纵和加减速的自动驾驶模式。例如，在手动驾驶模式中，驾驶员对未图示的模式选择按钮进行切换操作，据此，模式切换部64b切换为自动驾驶模式，由自动驾驶部64a进行自动驾驶模式。
另外，在自动驾驶时，模式切换部64b判定从自动驾驶模式向手动驾驶模式的模式切换条件是否成立。例如，当在自动驾驶模式中，由导航装置等检测到在车辆12的行进路线的前方存在急转弯时，模式切换部64b判断向手动驾驶模式的模式切换条件成立。另外，模式切换部64b还能够根据驾驶员对模式选择按钮的切换操作，来判断自动驾驶模式和手动驾驶模式的切换。并且，在自动驾驶模式中，模式切换部64b根据模式切换条件的成立，通过告知部18告知驾驶员把持操纵部件14。即，促使驾驶员把持操纵部件14。
模式切换部64b的交替驾驶判定部65接受来自接触判定ECU26的紧握状态的判定信息，据此，判定为能够从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换。据此，自动驾驶控制部64能够从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式，并且能够不从自动驾驶模式立即切换为手动驾驶模式而进行稳定的切换。相反，当为非接触状态或触摸状态时，模式切换部64b判定为不能从自动驾驶模式向手动驾驶模式切换。此时，例如，自动驾驶控制部64在经过规定时间后，使车辆12停止在合适的停车位置即可。或者，在用户对模式选择按钮进行切换操作时，自动驾驶控制部64也可以继续自动驾驶模式。
如上所述，本实施方式的接触判定处理装置10和具有该装置的车辆12即使在采用具有温度依存特性的操纵部件14时，也能够根据温度检测部52检测到的温度来变更阈值。因此，接触判定处理装置10能够减少温度的影响而进行接触状态或非接触状态的判定，并且能够大幅度地提高乘员H对操纵部件14的接触检测的精度。并且，车辆12能够使接触状态或非接触状态的判定结果有助于行驶时的控制等。
此时，接触传感器22为静电电容式传感器，据此，接触判定ECU26能够进行适合静电电容式传感器情况下的阈值的设定，并且能够良好地实施利用静电电容式传感器对接触的检测。另外，阈值变更部55在加热器层40被驱动之后经过规定时间后，使低温阈值TL返回到常温阈值TN，据此，能够根据加热器层40的驱动状况来灵活地变更阈值。
并且，通过将接触传感器22设置在方向盘(操纵部件14)上，能够高精度地检测乘员H对操纵部件14的接触状态或非接触状态。并且，根据接触判定阈值和把持判定阈值进行接触检测，据此，能够识别乘员H对操纵部件14的触摸状态和紧握状态。并且，阈值变更部55根据温度检测部52的结果来变更接触判定阈值和把持判定阈值双方，据此，能够减少触摸状态和紧握状态的误判定。
另外，本发明的接触判定处理装置10并不限于上述的实施方式，还能够采用各种变形例。
例如，在本实施方式中，将根据温度的差异来判定静电电容时的阈值分为低温阈值和常温阈值这两个阈值，但该阈值也可以分为3个以上。作为一个例子，如图4所示，可以构成为根据伴随着温度变化而连续地变化的静电电容而使阈值连续地变化。例如，阈值可以为稍比图4中的粗线(非接触状态的静电电容)高的值，并且是与该粗线平行地连续的值。此时，接触判定ECU26一并取得静电电容信息和温度信息，检测实时的温度，设定与该温度对应的阈值，据此，能够更准确地进行接触状态或把持状态的检测。
并且，在本实施方式中，接触判定ECU26在判断为低温状态时，进行加热器层40的加温(驱动)时间的计测，在规定时间后实施基于常温阈值的处理流程。然而，也可以构成为：接触判定ECU26继续进行温度信息的取得，当到达规定温度时，从低温阈值TL向常温阈值TN切换。
并且，接触传感器22的结构也没有特别的限定，例如，可以应用按压式的静电电容式传感器，该按压式的静电电容式传感器在轮圈部28的内部设置一对电极、和在这些电极间设置的介电层，根据乘员H按压时的介电层的厚度变化来使静电电容发生变化。另外，例如，接触传感器22也可以应用通过阻抗来测定操纵部件14的涡电流造成的磁损耗的感应型传感器。
本发明并不限于上述的实施方式，在不脱离本发明要旨的范围内，当然也能够进行各种改变。
附图标记说明
10…接触判定处理装置 12…车辆
14…操纵部件 16…行驶控制ECU
18…告知部 22…接触传感器
24…温度传感器 26…接触判定ECU
50…静电电容检测部 52…温度检测部
54…检测控制部 55…阈值变更部
62…车道控制部 62b…控制切换部
64…自动驾驶控制部 64b…模式切换部
65…交替驾驶判定部 H…乘员

Claims (9)

1.一种接触判定处理装置，其特征在于，
具有：
单一的接触传感器，其设置于车辆内的操纵所述车辆的行驶方向的方向盘，且其根据所述车辆的乘员对所述方向盘的接触状态和非接触状态来使输出发生变化；和
接触判定部，当所述接触传感器的所述输出在第1阈值以上时，该接触判定部判定为所述乘员正在接触所述方向盘，当所述接触传感器的所述输出在比所述第1阈值高的第2阈值以上时，该接触判定部判定为所述乘员正在把持所述方向盘，
所述接触判定处理装置具有温度检测部，该温度检测部检测或推定所述方向盘的温度或所述方向盘周围的温度，
所述接触判定部具有阈值变更部，该阈值变更部根据所述温度检测部检测或推定的结果来变更所述第1阈值和所述第2阈值双方。
2.根据权利要求1所述的接触判定处理装置，其特征在于，
所述接触传感器是静电电容式传感器，该静电电容式传感器的静电电容值根据所述接触状态和所述非接触状态而发生变化，
当所述温度检测部的所述结果低于规定的温度时，所述阈值变更部设定阈值，该阈值与在所述规定温度以上时的阈值相比降低了规定值。
3.根据权利要求2所述的接触判定处理装置，其特征在于，
所述规定部件具有对该规定部件进行加热的加热器，
当所述加热器被驱动之后经过规定时间时或者达到所述规定温度时，所述阈值变更部使降低了所述规定值的阈值恢复到在所述规定温度以上时的阈值。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的接触判定处理装置，其特征在于，
所述接触传感器是使其输出相应于所述乘员对所述方向盘的接触面积的增加而增加的接触传感器。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的接触判定处理装置，其特征在于，
具有切换部，该切换部用于切换所述车辆的车道维持控制功能的有效和无效，
当所述接触判定部判定为所述乘员正在接触所述方向盘时，所述切换部维持所述车道维持控制功能的有效状态。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的接触判定处理装置，其特征在于，
具有模式切换部，该模式切换部用于切换自动驾驶模式和手动驾驶模式，其中，所述自动驾驶模式是自动地控制所述车辆的操纵和加减速的模式，所述手动驾驶模式是通过所述乘员的手动操作来进行所述车辆的操纵和加减速的模式，
所述模式切换部具有交替驾驶判定部，当所述接触判定部判定为所述乘员正在把持所述方向盘时，所述交替驾驶判定部判定为能够从所述自动驾驶模式向所述手动驾驶模式切换。
7.根据权利要求6所述的接触判定处理装置，其特征在于，
当从所述自动驾驶模式向所述手动驾驶模式切换的条件成立时，所述模式切换部促使所述乘员把持所述方向盘。
8.根据权利要求6所述的接触判定处理装置，其特征在于，
当所述乘员在所述自动驾驶模式中选择了所述手动驾驶模式时，所述模式切换部促使所述乘员把持所述方向盘。
9.一种接触判定处理装置，其特征在于，
具有：
单一的接触传感器，其设置于车辆内的方向盘，且其根据所述车辆的乘员对所述方向盘的接触状态和非接触状态来使输出发生变化；和
接触判定部，当所述接触传感器的所述输出在规定的阈值以上时，该接触判定部判定为所述接触状态，当所述接触传感器的所述输出小于所述规定的阈值时，该接触判定部判定为所述非接触状态；
温度传感器，其检测所述方向盘的温度；和
温度检测部，其根据所述温度传感器检测的结果来判别低温状态或常温状态，
所述接触判定部具有阈值变更部，在由所述温度检测部判别为所述低温状态时，该阈值变更部将所述低温状态的判别结果下的所述阈值设定得比所述常温状态的判别结果下的所述阈值低。
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