JP2015229399A - 把持検出装置及びしきい値設定システム - Google Patents

Abstract

【課題】操作感の差を抑制すると共に操作者の状態に合わせたしきい値を設定することができる把持検出装置及びしきい値設定システムを提供する。【解決手段】把持検出装置１は、車両５のステアリング５０の操舵角θを検出する操舵角検出部と、ステアリング５０に配置され、操作者によるステアリング５０の把持を検出して検出値を出力する把持検出部１０と、操舵角θの操舵角加速度を算出し、ステアリング５０の操作開始から操作終了までの期間内に設定された設定範囲１５１において予め定められた条件を満たす操舵角加速度のピーク値に対応する検出値によりしきい値を設定するしきい値設定部１５と、しきい値設定部１５が設定したしきい値と把持検出部１０から取得した検出値とを比較してステアリング５０の把持を判定する判定部と、を備えて概略構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、把持検出装置及びしきい値設定システムに関する。

従来の技術として、操作者の接触を検知する接触検知センサと、接触検知センサと異なる位置に設置され、操作者の接触を検知する副接触検知センサと、接触状態により変動する接触検知センサの出力値が所定条件を満たすと操作者のスイッチ操作として確定すると共に接触状態により変動する副接触検知センサの出力値に応じて所定条件を補正するスイッチ操作確定部と、を備えるタッチスイッチが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

このタッチスイッチは、ステアリングホイールに配置され、操作者がステアリングホイールを把持する度に所定条件の補正が行われるので、操作者の接触状態に合わせた所定条件を定めることができる。

特開２００６−３４７２１５号公報

しかし、従来のタッチスイッチは、操作者がステアリングホイールを把持する度に、把持する力が変化して、接触検知センサの操作感が頻繁に変わり、操作感が安定しない可能性がある。

従って、本発明の目的は、操作感の差を抑制すると共に操作者の状態に合わせたしきい値を設定することができる把持検出装置及びしきい値設定システムを提供することにある。

本発明の一態様は、車両のステアリングの操舵角を検出する操舵角検出部と、ステアリングに配置され、操作者によるステアリングの把持を検出して検出値を出力する把持検出部と、操舵角の操舵角加速度を算出し、ステアリングの操作開始から操作終了までの期間内に設定された設定範囲において予め定められた条件を満たす操舵角加速度のピーク値に対応する検出値によりしきい値を設定するしきい値設定部と、しきい値設定部が設定したしきい値と把持検出部から取得した検出値とを比較してステアリングの把持を判定する判定部と、を備えた把持検出装置を提供する。

本発明によれば、操作者の状態に合わせたしきい値を設定することができる。

図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る把持検出装置が搭載された車両内部の概略図であり、図１（ｂ）は、把持検出装置のブロック図であり、図１（ｃ）は、把持検出装置が電磁気的に接続された車両通信システムのブロック図である。 図２（ａ）は、第１の実施の形態に係る把持検出装置の操舵角センサが検出する操舵角の時間変化をグラフ化したものであり、図２（ｂ）は、操舵角の操舵角加速度の時間変化をグラフ化したものであり、図２（ｃ）は、把持検出部の容量値の時間変化をグラフ化したものである。 図３は、第１の実施の形態に係る把持検出装置の動作を説明するためのフローチャートである。 図４（ａ）は、第２の実施の形態に係る把持検出装置のブロック図であり、図４（ｂ）は、しきい値設定システムのブロック図である。

（実施の形態の要約）
実施の形態に係る把持検出装置は、車両のステアリングの操舵角を検出する操舵角検出部と、ステアリングに配置され、操作者によるステアリングの把持を検出して検出値を出力する把持検出部と、操舵角の操舵角加速度を算出し、ステアリングの操作開始から操作終了までの期間内に設定された設定範囲において予め定められた条件を満たす操舵角加速度のピーク値に対応する検出値によりしきい値を設定するしきい値設定部と、しきい値設定部が設定したしきい値と把持検出部から取得した検出値とを比較してステアリングの把持を判定する判定部と、を備えて概略構成されている。

この把持検出装置は、ステアリングの操舵角の操舵角加速度の絶対値が大きいピーク値、つまりステアリングをしっかり把持している状態における検出値に基づいてしきい値を設定するように構成されている。従って、把持検出装置は、ステアリングを操作していない状態で把持した際の検出値に基づいてしきい値を設定する場合と比べて、車両運転中の把持の強弱によるしきい値の差が抑制されて、操作感の差を抑制すると共に操作者の状態に合わせたしきい値を設定することができる。

[第１の実施の形態]
（把持検出装置１の構成）
図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る把持検出装置が搭載された車両内部の概略図であり、図１（ｂ）は、把持検出装置のブロック図であり、図１（ｃ）は、把持検出装置が電磁気的に接続された車両通信システムのブロック図である。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図１（ｂ）及び図１（ｃ）では、主な信号や情報の流れを矢印で示している。

把持検出装置１は、図１（ａ）に示すように、操作者による車両５のステアリング５０の把持を検出するものである。このステアリング５０は、図１（ａ）に示すように、ステアリングスイッチ部５００ａ及びステアリングスイッチ部５００ｂが配置された基部５００と、操作者に把持されるリング状のリング部５０１と、基部５００とリング部５０１とを連結するスポーク部５０２及びスポーク部５０３と、を備えている。操作者は、リング部５０１を把持してステアリング５０の操作を行う。

この把持検出装置１は、図１（ｂ）に示すように、車両５のステアリング５０の操舵角θを検出する操舵角検出部と、ステアリング５０に配置され、操作者によるステアリング５０の把持を検出して検出値を出力する把持検出部１０と、操舵角θの操舵角加速度（ｄ^２θ／ｄｔ^２）を算出し、ステアリング５０の操作開始から操作終了までの期間内に設定された設定範囲１５１において予め定められた条件を満たす操舵角加速度のピーク値に対応する検出値によりしきい値を設定するしきい値設定部１５と、しきい値設定部１５が設定したしきい値と把持検出部１０から取得した検出値とを比較してステアリング５０の把持を判定する判定部と、を備えて概略構成されている。

操舵角検出部は、一例として、操舵角センサ１４である。また、検出値は、一例として、静電容量式のタッチセンサが検出する静電容量である容量値Ｃ_１及び容量値Ｃ_２である。判定部は、一例として、制御部１６である。

把持検出装置１は、さらに通信部１７を有している。また、把持検出装置１は、図１（ｃ）に示すように、通信部１７を介して車両通信システム５２と電磁気的に接続されている。なお、電磁気的に接続とは、例えば、導電体による接続、電磁波の一種である光による接続、及び電磁波の一種である電波による接続の少なくとも１つを用いた接続である。

（把持検出部１０の構成）
把持検出部１０は、図１（ｂ）に示すように、駆動部１１と、左検出電極１２と、右検出電極１３と、を備えている。この把持検出部１０は、一例として、静電容量式のタッチセンサとして構成されている。なお、把持検出部１０は、例えば、タッチセンサに限定されず、ステアリング５０に対する接触を検出する接触センサ、ステアリング５０を把持する圧力を検出する圧力センサ等として構成されても良い。

駆動部１１は、制御部１６から出力される駆動制御信号Ｓ_１に基づいて左駆動信号Ｓ_２及び右駆動信号Ｓ_３を生成する。駆動部１１は、生成した左駆動信号Ｓ_２により左検出電極１２を駆動し、生成した右駆動信号Ｓ_３により右検出電極１３を駆動する。この左駆動信号Ｓ_２及び右駆動信号Ｓ_３は、例えば、正弦波である。

左検出電極１２は、図１（ａ）に示すように、ステアリング５０のリング部５０１の把持領域５０１ａに配置されている。この把持領域５０１ａは、車両５が直進する際のステアリング５０の基準位置において、操作者が左手で把持する部分である。図１（ａ）において把持領域５０１ａは、スポーク部５０２との連結位置を挟んだリング部５０１の領域である。

右検出電極１３は、ステアリング５０のリング部５０１の把持領域５０１ｂに配置されている。この把持領域５０１ｂは、車両５が直進する際のステアリング５０の基準位置において、操作者が右手で把持する部分である。把持領域５０１ｂは、スポーク部５０３との連結位置を挟んだリング部５０１の領域である。

この左検出電極１２及び右検出電極１３は、ステアリング５０の芯金と操作者の手が触れる表面との間に配置されている。左検出電極１２及び右検出電極１３は、例えば、銀、銅等の導電性を有する金属材料を含んでフレキシブル基板上に形成されている。

左検出電極１２は、容量値Ｃ_１をしきい値設定部１５に出力する。右検出電極１３は、容量値Ｃ_２をしきい値設定部１５に出力する。

（操舵角センサ１４の構成）
操舵角センサ１４は、ステアリング５０に取り付けられたステアリングシャフト５１を介してステアリング５０の操舵角θを検出するように構成されている。

操舵角センサ１４は、例えば、発光部と受光部との間にステアリングシャフト５１に取り付けられたスリット付の円板が挿入されてステアリング５０の操舵角θを検出するアブソリュート型のロータリエンコーダ、ステアリングシャフト５１に取り付けられたギアの回転を、磁気検出素子を用いて検出する磁気センサ等を用いて構成される。本実施の形態の操舵角センサ１４は、一例として、磁気センサを用いたセンサである。

操舵角センサ１４は、ステアリング５０の基準位置を基準として設定された図１（ａ）に示す基準線１００からの角度を操舵角θとしている。この操舵角θは、図１（ａ）に示すように、ステアリング５０を左方向に回転させる場合を正、右方向に回転させる場合を負としている。従って、操舵角センサ１４は、ステアリング５０の左方向及び右方向の回転を識別可能であると共に、一方向になされ３６０°以上の回転を検出可能に構成されている。

操舵角センサ１４は、検出した操舵角θの情報を含む操舵角情報Ｓ_４を生成し、しきい値設定部１５に出力するように構成されている。

（しきい値設定部１５の構成）
図２（ａ）は、第１の実施の形態に係る把持検出装置の操舵角センサが検出する操舵角の時間変化をグラフ化したものであり、図２（ｂ）は、操舵角の操舵角加速度の時間変化をグラフ化したものであり、図２（ｃ）は、把持検出部の容量値の時間変化をグラフ化したものである。図２（ａ）は、横軸が時間ｔであり、縦軸が操舵角θであり、操舵角曲線３０が図示されている。図２（ｂ）は、横軸が時間ｔであり、縦軸が操舵角加速度（ｄ^２θ／ｄｔ^２）であり、加速度曲線３１が図示されている。図２（ｃ）は、横軸が時間ｔであり、縦軸が容量値Ｃである。また、図２（ｃ）は、把持検出部１０が検出した容量値の容量値曲線３２及び容量値曲線３３、しきい値設定部１５が容量値曲線３２に基づいて設定したしきい値３２０、及び容量値曲線３３に基づいて設定したしきい値３３０が図示されている。

しきい値設定部１５は、把持検出部１０から取得した容量値Ｃ_１及び容量値Ｃ_２と、操舵角センサ１４から取得した操舵角情報Ｓ_４と、に基づいてしきい値を設定するように構成されている。しきい値設定部１５は、設定したしきい値を含むしきい値情報Ｓ_５を生成し、制御部１６に出力する。

具体的には、しきい値設定部１５は、最初に絶対値が最大となる操舵角加速度をピーク値とする、又は最大となる操舵角加速度が設定範囲１５１外である場合は設定範囲１５１の境界における操舵角加速度をピーク値とする、を上述の予め定められた条件とするように構成されている。図２（ｂ）では、最初に絶対値が最大となる操舵角加速度が設定範囲１５１外である場合を示しており、ピーク値３１０は、設定範囲１５１の境界（時間ｔ_３）における操舵角加速度である。

しきい値設定部１５により設定されたしきい値は、操作者によるステアリング５０の把持を検出するためのしきい値として用いられる。左手の把持を検出するためのしきい値と右手の把持を検出するためのしきい値とは、同じしきい値としても良いし、異なるしきい値としても良い。本実施の形態では、左手と右手で異なるしきい値を設定するものとする。

また、本実施の形態では、図２（ａ）に示すように、ステアリング５０を右方向に操作する場合を例に取って説明する。従って、以下では、主に、左検出電極１２から出力された容量値Ｃ_１に基づいて、操作中にステアリング５０から手を離しにくい左手の把持を検出するためのしきい値を設定する場合について説明する。

把持検出部１０により検出される検出値は、同じようにステアリング５０を把持していても操作者の状態によって値が変化する。この操作者の状態とは、一例として、体格の大きさ、手の形状や大きさ、手の乾燥具合、手袋の着用の有無等である。

図２（ａ）は、操作者が車両５の進行方向を右方向に変えるために右操作方向に操作した後、左操作方向に操作して車両５が直進状態となる操舵角θの時間変化を操舵角曲線３０として図示している。この右操作方向とは、図１（ａ）の紙面において時計回りの方向であり、左操作方向とは、反時計回りの方向である。

図２（ａ）に示す操舵角曲線３０が得られた場合、操舵角の操舵角加速度（ｄ^２θ／ｄｔ^２）は、図２（ｂ）に示す加速度曲線３１となる。この加速度曲線３１は、ステアリング５０を右操作方向に操作した後、行き過ぎた分を少し左操作方向に戻して操舵角θを一定に保ち、左操作方向に操作した後、行き過ぎた分を少し右操作方向に戻して直進するように行った操作を示している。

操作者が車両５を操作する場合、最も強くステアリング５０を把持していると思われるのは、操舵角加速度の絶対値が最大となるときである。車両５が直進状態にある際、操作者がステアリング５０を把持する力は、ステアリング５０を回転させる場合よりも弱く、また、弱くなったり強くなったりして安定しない。操作者は、ステアリング５０をしっかり把持して回転させるために力が必要であるので、ステアリング５０を操作せずに把持している場合と比べて、把持する力が大きくなると共に、操作を行う度に把持する力が大きく変化せず、ほぼ安定している。

また、操作者は、例えば、進路変更が終了した後にステアリング５０を把持する力を弱めて、ステアリング５０が基準位置に戻る力を利用することがあるので、最初に絶対値が最大となる場合が、設定範囲１５１内において最も把持する力が大きいと考えられる。

従って、強い力でステアリング５０を把持するのは、操舵角加速度の絶対値が最大となる場合であると考えられる。しかし、ステアリング５０は、図２（ａ）に示す＋△θ、−△θという、所謂遊びが存在する。操舵角θが−△θより大きく＋△θより小さい場合、車両５の進行方向は、ステアリング５０が操作されても変わらないので、この範囲内で最大となっても、ステアリング５０を強く把持していない可能性がある。なお、この△θは、一例として、０°＜△θ＜１５°である。

そこで、しきい値設定部１５は、操作開始から操作終了までの期間において、操舵角θが−△θ以下、又は＋△θ以上の範囲として設定範囲１５１を設定し、この設定範囲１５１内における操舵角加速度に基づいてしきい値を設定する。図２（ａ）では、時間ｔ_３から時間ｔ_４までの期間を設定範囲１５１として図示している。

ここで、図２（ｂ）に示すように、−△θより大きく＋△θより小さい除外範囲１５０内である時間ｔ_１においてステアリング５０の操作が開始され、除外範囲１５０内の時間ｔ_２において加速度曲線３１の極小値が得られる場合、つまり設定範囲１５１の外で最初に絶対値が最大となる場合、除外範囲１５０と設定範囲１５１の境界となる時間ｔ_３における加速度曲線３１の値は、極大値でも極小値でもない。

具体的には、ステアリング５０が左操作方向に操作される場合、図２（ｂ）では、正の加速度が得られて単調増加した後、極大値を経て単調減少に転ずる。また、ステアリング５０が右操作方向に操作される場合、図２（ｂ）では、負の加速度が得られて単調減少した後、極小値を経て単調増加に転ずる。

つまり、操作開始から最初に得られる極値、又は極値から増加或いは減少に転ずる極値近傍の点におけるステアリング５０を把持する力は、操作前のステアリング５０を把持する力よりも大きい。

従って、しきい値設定部１５は、操舵角センサ１４から取得した操舵角情報Ｓ_４に基づいて操舵角加速度を算出し、除外範囲１５０内に加速度曲線３１の極大値又は極小値がない場合、設定範囲１５１内で最初に極大値又は極小値、言い換えるなら最初の極値におけるピーク値に対応する容量値に基づいてしきい値を設定する。

また、しきい値設定部１５は、除外範囲１５０内に加速度曲線３１の極大値又は極小値がある場合、設定範囲１５１の境界におけるピーク値に対応する容量値に基づいてしきい値を設定する。

しきい値設定部１５は、ピーク値に対応する容量値に予め定められた定数を乗算してしきい値を算出する。この予め定められた定数は、一例として、０．２以上０．６以下が好ましく、０．３以上０．５以下がより好ましい。本実施の形態の予め定められた定数は、一例として、０．４である。つまり、しきい値は、容量値の４０％の値として設定される。

ここで、操作者が素手でステアリング５０を把持した場合と、手袋を着用してステアリング５０を把持した場合について説明する。操作者が素手でステアリング５０を把持した場合の容量値Ｃの時間変化を容量値曲線３２、手袋を着用してステアリング５０を把持した場合の容量値Ｃの時間変化を容量値曲線３３とすると、設定範囲１５１において、容量値曲線３２は、容量値曲線３３よりも大きい。

図２（ｃ）に示すように、素手による操作に合わせたしきい値３２０により把持の有無を検出する場合、手袋を着用して操作した場合の容量値曲線３３は、殆どがしきい値３２０よりも小さいので、把持しているにも拘らず把持していないと判定される。

しきい値設定部１５は、一例として、素手の場合に得られた容量値曲線３２の容量値Ｃ_３の４０％としてしきい値３２０を設定し、手袋を着用している場合に得られた容量値曲線３３の容量値Ｃ_４の４０％としてしきい値３３０を設定するので、適切なしきい値を設定可能となる。

しきい値設定部１５は、算出したしきい値の情報を含むしきい値情報Ｓ_５を生成して制御部１６に出力する。

（制御部１６の構成）
制御部１６は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工等を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、制御部１６が動作するためのプログラムが格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果等を格納する記憶領域として用いられる。

制御部１６は、しきい値設定部１５から取得したしきい値情報Ｓ_５に基づいてしきい値１６０を生成し、保持するように構成されている。本実施の形態では、一例として、しきい値１６０は、左手の把持検出用のしきい値と、右手の把持検出用のしきい値と、を有する。なお、変形例として、左手の把持検出用のしきい値と右手の把持検出用のしきい値とは、同じしきい値であっても良い。

制御部１６は、把持検出部１０から容量値Ｃ_１及び容量値Ｃ_２を取得し、この容量値Ｃ_１及び容量値Ｃ_２としきい値１６０とを比較して、ステアリング５０が把持されているか否かを判定する。

また、制御部１６は、把持の有無の判定結果を把持情報Ｓ_６として通信部１７を介して後述する車両通信システム５２に出力する。この把持情報Ｓ_６には、ステアリング５０を把持している、把持していない、の両方の結果が含まれている。

（通信部１７の構成）
通信部１７は、図１（ｃ）に示すように、車両通信システム５２の車両ＬＡＮ（Local Area Network）と電磁気的に接続されている。

（車両通信システム５２の構成）
車両通信システム５２は、図１（ｃ）に示すように、主に、車両制御部５３と、車両ＬＡＮ５６と、を備えている。

車両制御部５３は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等から構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、車両制御部５３が動作するためのプログラムが格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果等を格納する記憶領域として用いられる。

この車両制御部５３は、例えば、把持検出装置１からしきい値情報Ｓ_５及び把持情報Ｓ_６を取得する。なお、変形例として、車両制御部５３は、例えば、取得したしきい値情報Ｓ_５に基づいて、表示操作部５５、ステアリングスイッチ部５００ａ及びステアリングスイッチ部５００ｂのそれぞれに適したしきい値を生成して出力するように構成されても良い。

車両ＬＡＮ５６は、信号や情報をやり取りするためのネットワークであり、車両制御部５３により制御されている。

この車両ＬＡＮ５６には、自動運転部５４、表示操作部５５、ステアリングスイッチ部５００ａ及びステアリングスイッチ部５００ｂが接続されている。

自動運転部５４は、例えば、操作者がステアリング５０を操作しなくても指定された目的地まで車両５を走行させるように車両５のエンジン、ブレーキ、ステアリング５０等を制御するものである。この自動運転部５４は、例えば、把持検出装置１及び車両ＬＡＮ５６を介して取得した把持情報Ｓ_６によりステアリング５０が把持されていることを判定し、把持されていることを条件に、車両５を目的地まで走行させる。

表示操作部５５は、例えば、静電容量式のタッチパッドが液晶モニタ上に重ねられたタッチパネルである。このタッチパッドは、例えば、タッチ操作による入力操作を受け付けるように構成されている。表示操作部５５は、車両５の運転席と助手席の間で、操作者の左斜め前方に配置されている。

以下に、本実施の形態に係る把持検出装置１の動作について図３のフローチャートに従って説明する。

（動作）
車両５の電源が投入されると、把持検出装置１に電力が供給される。把持検出装置１の制御部１６は、駆動制御信号Ｓ_１を生成して駆動部１１に出力する。駆動部１１は、駆動制御信号Ｓ_１に基づいて左駆動信号Ｓ_２を生成して左検出電極１２に出力すると共に、右駆動信号Ｓ_３を生成して右検出電極１３に出力する。左検出電極１２は、容量値Ｃ_１をしきい値設定部１５に出力し、右検出電極１３は、容量値Ｃ_２をしきい値設定部１５に出力する。また、操舵角センサ１４は、操舵角情報Ｓ_４をしきい値設定部１５に出力する。

次に、しきい値設定部１５は、容量値Ｃ_１、容量値Ｃ_２及び操舵角情報Ｓ_４を取得すると（Ｓ１）、操舵角情報Ｓ_４に基づいて操舵角加速度を算出する（Ｓ２）。

次に、しきい値設定部１５は、検出された操舵角θが設定範囲１５１内に入ると、つまりステップ３の「Ｙｅｓ」が成立すると（Ｓ３：Ｙｅｓ）、設定範囲１５１内のピーク値に対応する容量値に基づいてしきい値を算出する（Ｓ４）。具体的には、しきい値設定部１５は、最初に絶対値が最大となる操舵角加速度をピーク値とする、又は最大となる操舵角加速度が設定範囲１５１外である場合は設定範囲１５１の境界における操舵角加速度をピーク値とする。しきい値設定部１５は、ピーク値に対応する容量値に予め定められた定数として０．４を乗算してしきい値を算出する。

次に、しきい値設定部１５は、算出したしきい値に基づいてしきい値情報Ｓ_５を生成して制御部１６に出力する（Ｓ５）。制御部１６は、取得したしきい値情報Ｓ_５に基づいてしきい値１６０を生成し記憶する。制御部１６は、取得した容量値Ｃ_１及び容量値Ｃ_２と、しきい値１６０と、を比較して把持の有無を判定し、判定した結果を把持情報Ｓ_６として、通信部１７を介して車両通信システム５２に出力する。

車両５の自動運転部５４は、把持検出装置１及び車両ＬＡＮ５６を介して把持情報Ｓ_６を取得すると、把持情報Ｓ_６に基づいて設定された目的地まで車両５を制御する。なお、自動運転部５４は、一例として、把持検出装置１の判定結果が、操作者がステアリング５０を把持していないであった場合、操作者に警告を発し、その後、把持されなければ、制御を一時的に停止する。

なお、しきい値１６０の設定は、例えば、車両５の走行開始後の最初の操作にて行われる。従って、把持検出装置１は、例えば、車両５の走行開始後の最初の操作から走行終了まで同じしきい値が利用され、車両５が再度走行開始した場合は、当該走行開始後の最初の操作にてしきい値１６０の設定が行われる。変形例として、しきい値１６０の設定は、操作が行われる度に設定されても良いし、車両５の電源が投入される度に設定されても良い。

（第１の実施の形態の効果）
本実施の形態に係る把持検出装置１は、操作感の差を抑制すると共に操作者の状態に合わせたしきい値を設定することができる。具体的には、把持検出装置１は、ステアリング５０の操舵角θの操舵角加速度の絶対値が大きいピーク値、つまりステアリング５０をしっかり把持している状態における容量値に基づいてしきい値１６０を設定するように構成されている。従って、把持検出装置１は、ステアリングを操作していない状態で把持した際の検出値に基づいてしきい値を設定する場合と比べて、車両運転中の把持の強弱によるしきい値１６０の差が抑制されて、操作感の差を抑制すると共に操作者の状態に合わせたしきい値１６０を設定することができる。

把持検出装置１は、ステアリング５０の遊びを考慮した設定範囲１５１における上述のピーク値に対応する容量値からしきい値を算出するので、遊びを考慮しない場合と比べて、正確なしきい値１６０を設定することができる。

把持検出装置１は、ピーク値に対応する容量値に予め定められた定数を乗算してしきい値を算出するので、予め定められた定数を設定しない場合に比べて、予め定められた定数を変えることによりしきい値の調整を行うことができる。

把持検出装置１は、左手の把持を検出するためのしきい値と、右手の把持を検出するためのしきい値と、を別々に設定することができるので、両方を同じしきい値と設定する場合と比べて、片方に手袋を着用している場合といった左右の手の状態が異なる場合であっても、適したしきい値を設定することができる。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、把持検出装置が接続された電子機器にしきい値を出力する点で上述の実施の形態と異なっている。

図４（ａ）は、第２の実施の形態に係る把持検出装置のブロック図であり、図４（ｂ）は、しきい値設定システムのブロック図である。なお以下に記載する実施の形態において、第１の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分は、第１の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。

本実施の形態の把持検出装置１は、図４（ａ）に示すように、通信部１７を介して車両ＬＡＮ５６に電磁気的に接続されている。この把持検出装置１は、通信部１７を介して、しきい値１６０の情報を含むしきい値情報Ｓ_５を出力するように構成されている。

しきい値設定システム６は、図４（ｂ）に示すように、主に、把持検出装置１と、把持検出装置１と電磁気的に接続され、把持検出装置１から取得したしきい値１６０に基づいて検出対象の接触を検出する接触検出装置と、を備えて概略構成されている。

この接触検出装置は、一例として、静電容量式のタッチセンサ、圧力を検出する圧力センサ等である。また、接触検出装置は、一例として、表示操作部５５、ステアリングスイッチ部５００ａ及びステアリングスイッチ部５００ｂである。検出対象は、一例として、操作者の指である。なお、接触検出装置は、例えば、運転席と助手席の間のフロアコンソールに配置されるタッチパッド、窓の開閉を行うスイッチ等であっても良い。

また、しきい値設定システム６は、図４（ｂ）に示すように、車両制御部５３、自動運転部５４を備えている。

表示操作部５５は、しきい値５５０を有している。このしきい値５５０は、車両ＬＡＮ５６を介して、把持検出装置１から取得したしきい値情報Ｓ_５に基づいて設定されたしきい値である。なお、しきい値５５０は、しきい値情報Ｓ_５に基づいて、表示操作部５５に、より適応するように値が調整されても良い。

ステアリングスイッチ部５００ａは、しきい値５０５ａを有している。このしきい値５０５ａは、車両ＬＡＮ５６を介して、把持検出装置１から取得したしきい値情報Ｓ_５に基づいて設定されたしきい値である。なお、しきい値５０５ａは、しきい値情報Ｓ_５に基づいて、ステアリングスイッチ部５００ａに、より適応するように値が調整されても良い。

ステアリングスイッチ部５００ｂは、しきい値５０５ｂを有している。このしきい値５０５ｂは、車両ＬＡＮ５６を介して、把持検出装置１から取得したしきい値情報Ｓ_５に基づいて設定されたしきい値である。なお、しきい値５０５ｂは、しきい値情報Ｓ_５に基づいて、ステアリングスイッチ部５００ｂに、より適応するように値が調整されても良い。

（動作）
車両５の電源が投入されると、把持検出装置１を含むしきい値設定システム６に電力が供給される。

把持検出装置１の制御部１６は、しきい値設定部１５から取得したしきい値情報Ｓ_５に基づいたしきい値１６０を記憶すると共に、通信部１７及び車両ＬＡＮ５６を介して、表示操作部５５、ステアリングスイッチ部５００ａ及びステアリングスイッチ部５００ｂにしきい値情報Ｓ_５を出力する。

表示操作部５５、ステアリングスイッチ部５００ａ及びステアリングスイッチ部５００ｂは、取得したしきい値情報Ｓ_５に基づいて、それぞれしきい値５５０、しきい値５０５ａ及びしきい値５０５ｂとして記憶し、検出対象によりなされた操作を判定するために使用する。

（第２の実施の形態の効果）
本実施の形態に係るしきい値設定システム６は、把持検出装置１が設定したしきい値１６０を、接触検出装置である表示操作部５５等のしきい値として利用するので、手の状態に応じたしきい値を共有することができ、操作感の差を抑制することができる。また、しきい値設定システム６は、しきい値を共有することができるので、接触検出装置ごとに、手の状態に応じたしきい値を算出する構成が不要となってコストが低減される。

上述の実施の形態及び変形例に係る把持検出装置１は、例えば、用途に応じて、その一部が、コンピュータが実行するプログラム、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）及びＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等によって実現されても良い。

なお、ＡＳＩＣとは、特定用途向け集積回路であり、ＦＰＧＡとは、プログラミングすることができるＬＳＩ（大規模集積回路：Large Scale Integration）である。

以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…把持検出装置、５…車両、６…しきい値設定システム、１０…把持検出部、１１…駆動部、１２…左検出電極、１３…右検出電極、１４…操舵角センサ、１５…しきい値設定部、１６…制御部、１７…通信部、３０…操舵角曲線、３１…加速度曲線、３２…容量値曲線、３３…容量値曲線、５０…ステアリング、５１…ステアリングシャフト、５２…車両通信システム、５３…車両制御部、５４…自動運転部、５５…表示操作部、５６…車両ＬＡＮ、１００…基準線、１５０…除外範囲、１５１…設定範囲、１６０…しきい値、３１０…ピーク値、３２０…しきい値、３３０…しきい値、５００…基部、５００ａ…ステアリングスイッチ部、５００ｂ…ステアリングスイッチ部、５０１…リング部、５０１ａ…把持領域、５０１ｂ…把持領域、５０２…スポーク部、５０３…スポーク部、５０５ａ…しきい値、５０５ｂ…しきい値、５５０…しきい値

Claims (4)

1. 車両のステアリングの操舵角を検出する操舵角検出部と、
   前記ステアリングに配置され、操作者による前記ステアリングの把持を検出して検出値を出力する把持検出部と、
   前記操舵角の操舵角加速度を算出し、前記ステアリングの操作開始から操作終了までの期間内に設定された設定範囲において予め定められた条件を満たす前記操舵角加速度のピーク値に対応する前記検出値によりしきい値を設定するしきい値設定部と、
   前記しきい値設定部が設定した前記しきい値と前記把持検出部から取得した前記検出値とを比較して前記ステアリングの把持を判定する判定部と、
   を備えた把持検出装置。
2. 前記しきい値設定部は、最初に絶対値が最大となる操舵角加速度を前記ピーク値とする、又は前記最大となる操舵角加速度が前記設定範囲外である場合は前記設定範囲の境界における操舵角加速度を前記ピーク値とする、を前記予め定められた条件とする、
   請求項１に記載の把持検出装置。
3. 前記しきい値設定部は、前記ピーク値に対応する前記検出値に予め定められた定数を乗算して前記しきい値を算出する、
   請求項１又は２に記載の把持検出装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の把持検出装置と、
   前記把持検出装置と電磁気的に接続され、前記把持検出装置から取得した前記しきい値に基づいて検出対象の接触を検出する接触検出装置と、
   を備えたしきい値設定システム。

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