JP2018069935A - ステアリングユニット - Google Patents

Abstract

【課題】接触センサから出力される接触信号の値が温度により変化しても確実に接触、非接触を判定可能なステアリングユニットを提供する。【解決手段】第１温度計３１により計測されたステアリングホイール１２の外表面の温度である第１温度Ｔ１と、第２温度計３２により計測されたステアリングホイール１２の内部に配された判定回路２０の温度である第２温度Ｔ２に基づいて、接触信号Ｓｔの接触判定用の閾値Ｔｈを変更することで、接触信号Ｓｔの値が温度により変化しても確実に接触、非接触を判定することができる。【選択図】図２

Description

この発明は、ステアリングホイール等のステアリング操作子に設けられた接触センサから出力される信号（以下、接触信号という。）に基づき、乗員の前記ステアリング素子への接触（把持）、非接触（非把持）を判定するステアリングユニットに関する。

例えば、レーンに沿って走行するよう運転者のステアリング操舵力を補う車線維持システムＬＫＡＳ（Lane Keep Assist System）等の機能の実行・継続を、運転者の手がステアリングホイールを把持していることを条件に許容する自動運転車両が提案されている。

この種の自動運転車両では、乗員によるステアリングホイールへの接触を検出する接触センサがステアリングホイールに設けられている。

特許文献１には、ステアリングホイールのリム部の周方向の略全周、又はリム部の下側の部分を除いた残りの周部に、接触センサとして静電容量センサが設けられたステアリングシステムが開示されている（特許文献１の図１、［００１３］）。

特開２０１５−１４７５３１号公報

ところで、前記接触センサから出力される接触信号の大きさには、周囲温度等に対する温度依存性がある。

しかしながら、上記従来のステアリングシステムでは、接触、非接触を判定する際に、前記接触センサに温度依存性があることが考慮されていないので改良の余地がある。

この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、接触センサから出力される接触信号の値が温度により変化しても確実に接触、非接触を判定することを可能とするステアリングユニットを提供することを目的とする。

この発明に係るステアリングユニットは、乗員が操作する車両の方向操縦用のステアリング操作子と、前記ステアリング操作子に配され、前記乗員が前記ステアリング操作子の外表面に接触している場合に接触信号を出力する接触センサと、前記ステアリング操作子の内部に配され、前記接触信号と閾値を比較し、前記接触信号の値が前記閾値を上回る場合に前記乗員が接触していると判定し、前記接触信号の値が前記閾値を下回る場合に前記乗員が非接触であると判定する判定回路と、前記ステアリング操作子に設けられ、該ステアリング操作子の前記外表面の温度を第１温度として計測する第１温度計と、接触判定用の前記判定回路の温度を第２温度として計測する第２温度計と、を備え、前記判定回路は、計測された前記第１温度及び前記第２温度に基づいて前記閾値を変更する。

接触センサから出力される接触信号の値が温度により変化することを見いだした。そこで、この発明では、第１温度計により計測されたステアリング操作子の外表面の温度である第１温度と、第２温度計により計測された前記ステアリング操作子の内部に配された接触判定用の判定回路の温度である第２温度に基づいて、接触判定用の閾値を変更することで、接触信号の値が温度により変化しても確実に接触、非接触を判定することができる。

この場合において、前記接触センサが静電容量センサであり、前記接触信号の値が該静電容量センサにより検出される静電容量の値に比例しているとすることで、この発明は、接触センサが静電容量センサである場合に適用して好適である。

なお、前記判定回路は、前記閾値を変更する際、前記判定の結果に基づいて制御される前記車両内の制御対象がエンタテインメント系装置のとき、前記閾値の変更を、時間に対して階段状に可変し、前記制御対象が走行系装置のとき、前記閾値の変更を、時間に対して徐々に可変することで、制御対象としてのエンタテインメント系装置を直ちに利用可能化させ、制御対象としての走行系装置の場合、制御が直ぐには解除乃至実行されないようにできる。
ここで、前記第１温度及び前記第２温度は、それぞれ複数の温度域に区分され、前記判定回路は、前記閾値を変更する際、前記第１温度及び前記第２温度が異なる温度域である場合には、前記判定の結果に基づいて制御される前記車両内の制御対象の種別に応じて、前記第１温度及び前記第２温度のうちいずれか一方の検出結果を優先するようにしてもよい。
例えば閾値変更の際に、制御対象の種別が正確性よりも応答性が求められるエンタテインメント系装置の場合には第１温度を優先して閾値変更を行うことで、環境の変化により追従した制御を行うことができる。

この場合、前記第１温度及び前記第２温度は、それぞれ低温域、常温域、及び高温域の温度域に区分され、前記閾値は、前記低温域、前記常温域、及び前記高温域に対応して低温域閾値、常温域閾値、及び高温域閾値が設定され、前記判定回路は、前記第１温度と前記第２温度の前記温度域のいずれか一方が前記低温域、他方が前記高温域になっている場合、前記判定の結果に基づいて制御される前記車両内の制御対象が、エンタテインメント系装置のとき、前記低温域閾値、常温域閾値、及び高温域閾値中、最も小さい値の閾値を前記接触判定用の閾値に設定し、前記制御対象が走行系装置のとき、前記低温域閾値、常温域閾値、及び高温域閾値中、中間の値の前記常温域閾値に設定する。このように設定することで、制御対象としてのエンタテインメント系装置の利用の制限を緩和し、制御対象としての走行系装置の制御を、適度に実行できる。

同様に、前記第１温度及び前記第２温度は、それぞれ低温域、常温域、及び高温域の温度域に区分され、前記閾値は、前記低温域、前記常温域、及び前記高温域に対応して低温域閾値、常温域閾値、及び高温域閾値が設定され、前記判定回路は、前記第１温度と前記第２温度中、少なくとも一方の前記温度域が前記常温域となっている場合、前記判定の結果に基づいて制御される前記車両内の制御対象がエンタテインメント系装置及び走行系装置に拘わらず、前記低温域閾値、前記常温域閾値、及び前記高温域閾値中、中間の値の常温域閾値に設定するようにしてもよい。このように設定することで、制御対象としてのエンタテインメント系装置の利用及び走行系装置の制御を、それぞれ適度に行うことができる。

この発明によれば、第１温度計により計測されたステアリング操作子の外表面の温度である第１温度と、第２温度計により計測された前記ステアリング操作子の内部に配された接触判定用の判定回路の温度である第２温度に基づいて、接触判定用の閾値を変更するようにしたので、接触センサから出力される接触信号の値が温度により変化しても確実に接触、非接触を判定することができる。

この実施形態に係るステアリングユニットの正面構成を示す外観模式図である。 図１に示したステアリングユニットの電気回路ブロック図である。 閾値設定テーブルの模式図である。 ステアリングユニットの動作説明に供される全体フローチャートである。 全体フローチャート中、閾値設定処理の詳細なフローチャートである。 図６Ａは、エンタテインメント系装置に関連する閾値設定処理の説明に供されるタイムチャート、図６Ｂは、走行系装置に関連する閾定設定処理の説明に供されるタイムチャート、図６Ｃは、閾値通常設定処理期間と、閾値特殊処理期間とを区別して示すタイムチャートである。

以下、この発明に係るステアリング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。

［構成］
図１は、この実施形態に係るステアリングユニット１０の正面構成を示す外観模式図である。
図２は、図１に示したステアリングユニット１０の電気回路ブロック図である。

ステアリングユニット１０は、乗員が操作する方向操縦用のステアリング操作子としてのステアリングホイール１２を備える。

ステアリングホイール１２は、環状に形成され、乗員（運転者）が手で把持（接触）するためのリム部１４と、車両が直進する位置で前記リム部１４の左右及び下部を連結するスポーク部１６と、ステアリングシャフト（不図示）に連結されるハブ部１８とから構成される。なお、ステアリング操作子は、環状に限らず、スティック状等であってもよい。

ハブ部１８の内部には、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）により構成される判定回路２０（図２参照）が配されている。
リム部１４には、接触センサ３０が形成されている。

リム部１４は、ステアリングホイール１２の軸線方向の断面が複数層からなる積層構造を有している。一例として、リム部１４は、断面の中心部から径方向外側に向かって順に、円環状の芯金（図示せず）と、樹脂部材（図示せず）と、皮革部材２２と、を備える。芯金は、リム部１４の骨格を構成する。樹脂部材は、概ね円形断面状又は楕円形断面状に形成され、芯金の全面を十分な厚みで被覆し、リム部１４の全体的な形状を規定する。皮革部材２２は、樹脂部材の全面を被覆する。

下部のスポーク部１６が接続されるリム部１４の樹脂部材と皮革部材２２との間には、ステアリングホイール１２の外表面の温度を第１温度Ｔ１として計測するためのサーミスタ等からなる第１温度計３１が内装されている。

第１温度計３１は、ステアリングホイール１２の裏側（車両の前方向側）に内装されている。第１温度計３１により計測された第１温度Ｔ１は、判定回路２０の制御部４４に入力される。

皮革部材２２の表面には導電性材料からなる接触センサ３０（図１にドットで示す部分）が形成され、さらに、リム部１４の全体には保護膜がコーティングされる。該保護膜は接触センサ３０の表面を絶縁するものではない。

接触センサ３０は、例えば導電塗料の皮革部材２２への塗布により形成され、皮革部材２２、すなわちリム部１４の外表面の全面を被覆する。なお、接触センサ３０は、導電シートであってもよい。

電極としても機能している接触センサ３０は、判定回路２０に電気的に接続されている。

接触センサ３０は、乗員がステアリングホイール１２を把持（接触）した手と、前記電極との間の静電容量Ｃｈ［ｐｆ］を接触信号Ｓｔ´［ｐｆ］とみなして検出する静電容量センサである。

接触信号Ｓｔ´は、判定回路２０を構成するＣＶ変換回路４０に入力信号として入力される。

ＣＶ変換回路４０は、公知の積分式（特開２０１５−１４７５３１号公報［００１５］）あるいはチャージトランスファ方式等が採用され、静電容量Ｃｈに対応する（静電容量Ｃｈを表す）接触信号Ｓｔを電圧［Ｖ］の接触信号Ｓｔ［Ｖ］に変換し出力する。

図３の閾値設定テーブル（閾値設定マップ又は閾値設定特性という。）５０中に示すように、静電容量Ｃｈを表す接触信号Ｓｔは、環境温度Ｔ［℃］に対して、変化する特性５２を有している。この実施形態では、例として、０［℃］〜５０［℃］の中で温度が上昇するに連れて低下する特性５２になっている。

この特性５２は、概ね、ＣＶ変換回路４０に用いているコンデンサの静電容量−温度特性に依存している。

閾値設定テーブル５０は、判定回路２０中の記憶装置（メモリ：不図示）に記憶されている。

判定回路２０は、ＣＶ変換回路４０及び制御部４４の他に、比較回路４２、及び第２温度計３２を備える。

第２温度計３２は、ステアリングホイール１２の内部温度を計測するために、ハブ部１８内部の判定回路２０の中に実装されている。

第２温度計３２により計測された第２温度Ｔ２は、ステアリングホイール１２の内部温度（判定回路２０の温度）として制御部４４に入力される。

なお、ステアリングホイール１２の外表面近傍に配された第１温度計３１により計測（検出）される第１温度Ｔ１は、車両内の温度（環境温度）に即応して変化して環境温度に達する。その一方、ステアリングホイール１２の内部に配された第２温度計３２により計測（検出）される第２温度Ｔ２は、ステアリングホイール１２の熱容量により、環境温度の変化に緩慢に応答して変化して環境温度に達する。

判定回路２０を構成する比較回路４２は、静電容量Ｃｈを表す接触信号Ｓｔを比較値とし、閾値Ｔｈを基準値として値を比較し、接触信号Ｓｔ≧閾値Ｔｈの場合に、手が接触していると判定し、ハイレベルの１となる信号（接触判定信号）Ｓｃを出力する。その一方、接触信号Ｓｔ＜閾値Ｔｈの場合に、手が非接触であると判定し、ローレベルの０となる信号（非接触判定信号）Ｓｎｃを出力する。

比較回路４２は、第１比較回路４２ａ及び第２比較回路４２ｂから構成される。
従って、閾値Ｔｈは、ナビゲーション装置等のエンタテインメント系装置４６に対する閾値（閾値Ｔｈｅという。Ｔｈ＝Ｔｈｅ）でり第１比較回路４２ａに設定される閾値Ｔｈｅと、ＬＫＡＳ装置等の走行系装置４８に対する閾値（閾値Ｔｈｖという。Ｔｈ＝Ｔｈｖ）であり第２比較回路４２ｂに設定される閾値とからなる。
つまり、第１比較回路４２ａ及び第２比較回路４２ｂに対して、個別に閾値Ｔｈｅ及び閾値Ｔｈｖが設定される。

後述するように、閾値Ｔｈｅ、Ｔｈｖは、閾値通常設定処理においては、同一値（Ｔｈｅ＝Ｔｈｖ）に設定され、閾値特殊設定処理においては、異なる値（Ｔｈｅ≠Ｔｈｖ）に設定される。

エンタテインメント系装置４６としては前記ナビゲーション装置の他にオーディオ・ビジュアル装置等を含んでいてもよい。走行系装置４８としては、前記ＬＫＡＳ装置の他にアダプティブクルーズコントロール装置｛ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）装置等の自動運転（自動運転支援を含む）装置｝等が含まれる。

第１比較回路４２ａ及び第２比較回路４２ｂから出力される接触判定信号Ｓｃ又は非接触判定信号Ｓｎｃは、制御部４４に入力される。

なお、閾値Ｔｈは、人の手のステアリングホイール１２への接触を確実に検出するために、静電容量Ｃｈを表す接触信号Ｓｔになるべく近い値に設定することが好ましい。

そのため、閾値Ｔｈ（Ｔｈは、Ｔｈｅ又はＴｈｖ）は、図３の閾値設定テーブル５０に示すように、低温域（０［℃］〜１７［℃］）、常温域（１７［℃］〜３３［℃］）、及び高温域（３３［℃］〜５０［℃］）分割して対応させるために、低温域閾値Ｔｌｇ、常温域閾値Ｔｎｃ、及び高温域閾値Ｔｈｓが設定される。温度域をさらに細かく分割してもよい。

低温域閾値Ｔｌｇ、常温域閾値Ｔｎｃ、及び高温域閾値Ｔｈｓの閾値の大小関係は、温度（環境温度）Ｔ［℃］に対する右下がりの特性５２に対して、Ｔｌｇ＞Ｔｎｃ＞Ｔｈｓに設定されている。

判定回路２０の制御部４４は、後に詳しく説明するように、第１温度計３１により計測されたステアリングホイール１２の外表面の温度である第１温度Ｔ１と、第２温度計３２により計測されたステアリングホイール１２の内部温度である第２温度Ｔ２に基づいて、接触判定用の閾値Ｔｈを低温域閾値Ｔｌｇ、常温域閾値Ｔｎｃ、及び高温域閾値Ｔｈｓのいずれかに設定する。

制御部４４は、また、接触判定信号Ｓｃ及び非接触判定信号Ｓｎｃに基づき、ナビゲーション装置等のエンタテインメント系装置４６に対する利用許可信号Ｓｅｐもしくは利用拒否信号Ｓｅｒを該エンタテインメント系装置４６に送出するとともに、ＬＫＡＳ装置等の走行系装置４８に対する実行許可信号Ｓｖｐもしくは実行拒否信号Ｓｖｒを該走行系装置４８に送出する。

より具体的には、接触判定信号Ｓｃに応じてエンタテインメント系装置４６の利用許可を表す利用許可信号Ｓｅｐ及び走行系装置４８の制御許可を表す実行許可信号（制御許可信号）Ｓｖｐがそれぞれの装置（のＥＣＵ）に送信される。

また、非接触判定信号Ｓｎｃに応じてエンタテインメント系装置４６の利用拒否を表す利用拒否信号Ｓｅｒ及び走行系装置４８の制御拒否を表す実行拒否信号（制御拒否信号）Ｓｖｒがそれぞれの装置（のＥＣＵ）に送信される。

利用許可信号Ｓｅｐを受信したエンタテインメント系装置４６（のＥＣＵ）は、前記ナビゲーション装置等の利用（この場合、結果として、ステアリングホイール１２を把持していると判定されている運転者以外の乗員による操作）を可能にする。

利用拒否信号Ｓｅｒを受信したエンタテインメント系装置４６（のＥＣＵ）は、前記ナビゲーション装置等の利用（この場合、結果として、運転者がステアリングホイール１２を把持していないと判定しているので、その運転者による操作及び運転者以外の乗員による操作）を許可しない。

実行許可信号Ｓｖｐを受信した走行系装置４８（のＥＣＵ）は、前記ＬＫＡＳ装置等の制御の実行を（運転者がステアリングホイール１２を把持していると判定しているので）可能に（実行中であれば継続）する。

実行拒否信号Ｓｖｒを受信した走行系装置４８（のＥＣＵ）は、前記ＬＫＡＳ装置等の制御の実行を（運転者がステアリングホイール１２を把持していると判定しているので）拒否（実行中であれば遮断）する。

[動作]
次に、実施形態に係るステアリングユニット１０の動作について、図４に示す全体フローチャート及び図５に示す閾値設定フローチャートに基づいて詳しく説明する。なお、特に断らない限り、フローチャートによる処理（プログラム）を実行するのは判定回路２０のＣＰＵであるが、これをその都度参照するのは繁雑になるので、必要に応じて参照する。

図４に示す全体フローチャートは、例えば、数ｍｓ〜数十ｍｓ毎に繰り返される。

ステップＳ１にて、ステアリングホイール１２のリム部１４に内装されている第１温度計３１により計測されたステアリングホイール１２の外表面の温度を表す第１温度Ｔ１を第１温度計３１から取得する。

また、ステップＳ１にて、同時に、ハブ部１８の内部の判定回路２０に実装されている第２温度計３２により計測された判定回路２０の温度を表す第２温度Ｔ２を第２温度計３２から取得する。

次いで、ステップＳ２にて、第１温度Ｔ１及び第２温度Ｔ２に基づき比較回路４２＝４２ａ、４２ｂの基準値となる閾値Ｔｈ＝Ｔｈｅ、Ｔｈｖを設定する。閾値Ｔｈは、エンタテインメント系装置４６に係わる第１比較回路４２ａに対しては閾値Ｔｈｅ、走行系装置４８に係わる第２比較回路４２ｂに対しては、閾値Ｔｈｖと、個別に設定される。

閾値設定の詳細フローチャートを示す図５のステップＳ１１にて、第２温度Ｔ２（判定回路２０の温度）が、低温域、常温域、あるいは高温域のいずれの温度域にあるのかを判定する。

［閾値通常設定処理］
ステップＳ１１にて、第２温度Ｔ２（判定回路２０の温度）が、常温域にあると判定した場合には、ステップＳ１２にて、閾値Ｔｈは、エンタテインメント系装置４６に係わる第１比較回路４２ａと走行系装置４８に係わる第２比較回路４２ｂに対して同じ常温域閾値Ｔｎｃ（Ｔｈ＝Ｔｈｅ＝Ｔｈｖ＝Ｔｎｃ）を設定する（閾値通常設定処理）。

ステップＳ１１にて、第２温度Ｔ２（判定回路２０の温度）が、低温域にあると判定した場合には、ステップＳ１３にて、第１温度Ｔ１（ステアリングホイール１２の外表面の温度）が、低温域、常温域、あるいは高温域のいずれの温度域にあるのかを判定する。

ステップＳ１３にて、第１温度Ｔ１（ステアリングホイール１２の外表面の温度）が、常温域にあると判定した場合、すなわち第２温度Ｔ２が低温域であって第１温度Ｔ１が常温域にあると判定した場合には、ステップＳ１２にて、閾値Ｔｈは、エンタテインメント系装置４６に係わる第１比較回路４２ａと走行系装置４８に係わる第２比較回路４２ｂに対して同じ常温域閾値Ｔｎｃ（Ｔｈ＝Ｔｈｅ＝Ｔｈｖ＝Ｔｎｃ）を設定する（閾値通常設定処理）。

ステップＳ１３にて、第１温度Ｔ１（ステアリングホイール１２の外表面の温度）が、低温域にあると判定した場合、すなわち第２温度Ｔ２が低温域であって且つ第１温度Ｔ１が低温域にあると判定した場合には、ステップＳ１４にて、閾値Ｔｈは、エンタテインメント系装置４６に係わる第１比較回路４２ａと走行系装置４８に係わる第２比較回路４２ｂに対して同じ低温域閾値Ｔｌｇ（Ｔｈ＝Ｔｈｅ＝Ｔｈｖ＝Ｔｌｇ）を設定する（閾値通常設定処理）。

ステップＳ１１にて、第２温度Ｔ２（判定回路２０の温度）が、高温域にあると判定した場合には、ステップＳ１５にて、第１温度Ｔ１（ステアリングホイール１２の外表面の温度）が、低温域、常温域、あるいは高温域のいずれの温度域にあるのかを判定する。

ステップＳ１５にて、第１温度Ｔ１（ステアリングホイール１２の外表面の温度）が、高温域にあると判定した場合、すなわち第２温度Ｔ２が高温域であって且つ第１温度Ｔ１が高温域にあると判定した場合には、ステップＳ１６にて、閾値Ｔｈは、エンタテインメント系装置４６に係わる第１比較回路４２ａと走行系装置４８に係わる第２比較回路４２ｂに対して同じ高温域閾値Ｔｈｓ（Ｔｈ＝Ｔｈｅ＝Ｔｈｖ＝Ｔｈｓ）を設定する（閾値通常設定処理）。

ステップＳ１５にて、第１温度Ｔ１（ステアリングホイール１２の外表面の温度）が、常温域にあると判定した場合、すなわち第２温度Ｔ２が高温域であって、第１温度Ｔ１が常温域にあると判定した場合には、ステップＳ１２にて、閾値Ｔｈは、エンタテインメント系装置４６に係わる第１比較回路４２ａと走行系装置４８に係わる第２比較回路４２ｂに対して同じ常温域閾値Ｔｎｃ（Ｔｈ＝Ｔｈｅ＝Ｔｈｖ＝Ｔｎｃ）を設定する（閾値通常設定処理）。

［閾値特殊設定処理］
ステップＳ１１にて、第２温度Ｔ２（判定回路２０の温度）が低温域にあると判定し、ステップＳ１３にて第１温度Ｔ１（ステアリングホイール１２の外表面温度）が高温域にあると判定した場合には、後述するステップＳ１７での閾値特殊設定処理が実行される。

同様に、ステップＳ１１にて、第２温度Ｔ２（判定回路２０の温度）が高温域にあると判定し、ステップＳ１３にて第１温度Ｔ１（ステアリングホイール１２の外表面温度）が低温域にあると判定した場合には、ステップＳ１７での閾値特殊設定処理が実行される。

ステップＳ１７の閾値特殊設定処理では、走行系装置４８に係わる第２比較回路４２ｂに対する閾値Ｔｈｖは、ステップＳ１７の処理時点以前に低温域閾値Ｔｌｇであった場合には徐々に減少させて常温域閾値Ｔｎｃに設定し、ステップＳ１７の処理時点以前に高温域閾値Ｔｈｓであった場合には徐々に増加させて常温域閾値Ｔｎｃに設定し、ステップＳ１７の処理時点以前に常温域閾値Ｔｎｃであった場合には、常温域閾値Ｔｎｃを維持する。徐々にとは、２秒〜１０秒程度の遷移時間Ｔｄに設定される。この遷移時間Ｔｄは、車速に依存して変更するようにしてもよい。

ステップＳ１７の閾値特殊設定処理では、結果として、走行系装置４８に係わる第２比較回路４２ｂに対する閾値ＴｈＶは、常温域閾値Ｔｎｃに設定される。

ステップＳ１７の閾値特殊設定処理では、エンタテインメント系装置４６に係わる第１比較回路４２ａに対する閾値Ｔｈｅは、ステップＳ１７の処理時点以前に低温域閾値Ｔｌｇ又は常温域閾値Ｔｎｃであった場合には階段状に直ちに、例えば、数ｍｓ以下の時間で減少させて高温域閾値Ｔｈｓに設定し、ステップＳ１７の処理時点以前に高温域閾値Ｔｈｓであった場合には、高温域閾値Ｔｈｓを維持する。

ステップＳ１７の閾値特殊設定処理では、結果として、エンタテインメント系装置４６に係わる第１比較回路４２ａに対する閾値Ｔｈｅは、閾値Ｔｈ中、最も低い値である高温域閾値Ｔｈｓに設定される。

［タイムチャートによる閾値特殊設定処理等の説明］
図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃのタイムチャートを参照して閾値特殊設定処理等について説明する。

図６Ａは、エンタテインメント系装置４６に係わる第１比較回路４２ａに対する閾値特殊設定処理を示している。

時点ｔ１にて、Ｓ１１（判定回路２０が低温）→Ｓ１３（ステアリングホイール１２の外表面が高温）の判定が成立、又はＳ１１（判定回路２０が高温）→Ｓ１５（ステアリングホイール１２の外表面が低温）の判定が肯定的となったとき、エンタテインメント系装置４６に係わる第１比較回路４２ａの閾値Ｔｈｅは、階段状に瞬時に、値の最も小さい高温域閾値Ｔｈｓに設定される。その一方、走行系装置４８に係わる第２比較回路４２ｂの閾値Ｔｈｖは、時点ｔ１から時点ｔ２の間で遷移時間Ｔｄをかけて徐々に変更されて常温域閾値Ｔｎｃに設定される。

遷移時間Ｔｄの間では、閾値Ｔｈｖは、時々刻々増加変更されて比較処理に供される。

時点ｔ３にて、例えば、Ｓ１１（判定回路２０が低温）→Ｓ１３（ステアリングホイール１２の外表面が低温）の判定が肯定的になったとき、ステップＳ１４の閾値通常設定処理では、エンタテインメント系装置４６に係わる第１比較回路４２ａの閾値Ｔｈｅは、階段状に瞬時に増加され、値の最も大きい低温域閾値Ｔｌｇに設定される。その一方、走行系装置４８に係わる第２比較回路４２ｂの閾値Ｔｈｖは、時点ｔ３から時点ｔ４の間で遷移時間Ｔｄをかけて徐々に増加され低温域閾値Ｔｌｇに設定される。

［フローチャートによる処理の説明の続き］
ステップＳ２の閾値Ｔｈの設定処理が終了すると、全体フローチャートにもどり、ステップＳ３にて、比較処理が実行される。

この比較処理では、エンタテインメント系装置４６に対する利用許可信号Ｓｅｐ又は利用拒否信号Ｓｅｒを決定する際に利用される接触判定信号Ｓｃ又は非接触判定信号Ｓｎｃを生成するための閾値Ｔｈとしてエンタテインメント系装置４６に係わる第１比較回路４２ａ用の閾値Ｔｈｅが設定される。

また、走行系装置４８に対する実行許可信号Ｓｖｐ又は実行拒否信号ＳＶｒを決定する際に利用される接触判定信号Ｓｃ又は非接触判定信号Ｓｎｃを生成するための閾値Ｔｈとして走行系装置４８に係わる第２比較回路４２ｂ用の閾値Ｔｈｖが使用される。

すなわち、第１比較回路４２ａで接触信号Ｓｔと閾値Ｔｈｅの比較結果がＳｔ≧Ｔｈｅである場合には、ステップＳ４にて、接触判定信号Ｓｃが出力され、ステップＳ５にて、エンタテインメント系装置４６へ利用許可信号Ｓｅｐが出力される。

第１比較回路４２ａでの接触信号Ｓｔと閾値Ｔｈｅの比較結果がＳｔ＜Ｔｈｅである場合には、ステップＳ６にて、非接触判定信号Ｓｎｃが出力され、ステップＳ７にて、エンタテインメント系装置４６へ利用拒否信号Ｓｅｒが出力される。

また、第２比較回路４２ｂでの接触信号Ｓｔと閾値Ｔｈｖの比較結果がＳｔ≧Ｔｈｖである場合には、ステップＳ４にて、接触判定信号Ｓｃが出力され、ステップＳ５にて、走行系装置４８へ実行許可信号Ｓｖｐが出力される。

第２比較回路４２ｂでの接触信号Ｓｔと閾値Ｔｈｖの比較結果がＳｔ＜Ｔｈｖである場合には、ステップＳ６にて、非接触判定信号Ｓｎｃが出力され、ステップＳ７にて、走行系装置４８へ実行拒否信号Ｓｖｒが出力される。

［まとめ（効果）］
上述した実施形態に係るステアリングユニット１０は、ステアリング操作子としてのステアリングホイール１２と、接触センサ３０と、判定回路２０と、第１温度計３１と、第２温度計３２と、を備える。

接触センサ３０は、乗員が操作する車両の方向操縦用のステアリングホイール１２（ステアリング操作子）に配され、前記乗員がステアリングホイール１２の外表面に接触している（ステアリングホイール１２を手により把持している）場合に接触信号Ｓｔ´（接触信号Ｓｔと等価）を出力する。

判定回路２０は、ステアリングホイール１２の内部のハブ部１８に収容され、接触信号Ｓｔと閾値Ｔｈを比較し、接触信号Ｓｔの値が閾値Ｔｈを上回る場合に前記乗員が接触していると判定し、接触信号Ｓｔの値が閾値Ｔｈを下回る場合に前記乗員が非接触であると判定する。

第１温度計３１は、ステアリングホイール１２の外表面の温度を第１温度Ｔ１として計測する。

第２温度計３２は、接触判定用の判定回路２０の温度、つまりステアリングホイール１２の内部温度を第２温度Ｔ２として計測する。

判定回路２０は、計測された第１温度Ｔ１及び第２温度Ｔ２に基づいて閾値を変更する。

接触センサ３０から出力される接触信号Ｓｔ（Ｓｔ´）の値が温度により変化することを見いだした（図３中、特性５２参照）。そこで、第１温度計３１により計測されたステアリングホイール１２の外表面の温度である第１温度Ｔ１と、第２温度計３２により計測されたステアリングホイール１２の内部に配された判定回路２０の温度である第２温度Ｔ２に基づいて、接触判定用の閾値Ｔｈを変更することで、接触信号Ｓｔの値が温度により変化しても確実に接触、非接触を判定することができる。

接触センサ３０は、静電容量センサであり、温度特性が変化するので、この発明を好適に適用できる。

なお、閾値Ｔｈを変更する際、前記判定の結果に基づいて制御される前記車両内の制御対象がエンタテインメント系装置のとき、閾値Ｔｈの変更を、図６Ａに示すように、時間に対して階段状に可変し、前記制御対象が走行系装置のとき、図６Ｂに示すように、閾値Ｔｈの変更を、時間に対して徐々に可変することで、制御対象としてのエンタテインメント系装置を直ちに利用可能化させ、制御対象としての走行系装置の場合、制御が直ぐには解除乃至実行されないようにできる。

この場合において、第１温度Ｔ１及び第２温度Ｔ２は、それぞれ複数の温度域に区分し、判定回路２０は、閾値Ｔｈを変更する際、第１温度Ｔ１及び第２温度Ｔ２が異なる温度域である場合には、前記判定の結果に基づいて制御される前記車両内の制御対象の種別に応じて、第１温度Ｔ１及び第２温度Ｔ２のうちいずれか一方の検出結果を優先するようにしてもよい。
例えば閾値Ｔｈの変更の際に、制御対象の種別が正確性よりも応答性が求められるエンタテインメント系装置４６の場合には第１温度Ｔ１を優先して閾値Ｔｈの変更を行うことで、環境の変化により追従した制御を行うことができる。
より具体的に、第１温度Ｔ１及び第２温度Ｔ２は、図３に示すように、それぞれ低温域、常温域、及び高温域の温度域に区分され、前記低温域、前記常温域、及び前記高温域に対応して低温域閾値Ｔｌｇ、常温域閾値Ｔｎｃ、及び高温域閾値Ｔｈｓが設定されるようにしている。

そこで、判定回路２０は、第１温度Ｔ１と第２温度Ｔ２の前記温度域が前記低温域、前記高温域と異なっている場合（ステップＳ１１：低温→ステップＳ１３：高温、又はステップＳ１１：高温→ステップＳ１５：低温）、前記判定の結果に基づいて制御される前記車両内の制御対象がエンタテインメント系装置のとき、低温域閾値Ｔｌｇ、常温域閾値Ｔｎｃ、及び高温域閾値Ｔｈｓ中、最も小さい値の高温域閾値Ｔｈｓを前記接触判定用の閾値Ｔｈに設定し、前記制御対象が走行系装置のとき、低温域閾値Ｔｌｇ、常温域閾値Ｔｎｃ、及び高温域閾値Ｔｈｓ中、中間の値の常温域閾値Ｔｎｃに設定することで、制御対象としてのエンタテインメント系装置の利用の制限を緩和し、制御対象としての走行系装置の制御を、適度に実行できる。

なお、判定回路２０は、第１温度Ｔ１と第２温度Ｔ２中、少なくとも一方の前記温度域が前記常温域となっている場合、前記判定の結果に基づいて制御される前記車両内の制御対象がエンタテインメント系装置及び走行系装置に拘わらず低温域閾値Ｔｌｇ、常温域閾値Ｔｎｃ、及び高温域閾値Ｔｈｓ中、中間の値の常温域閾値Ｔｎｃに設定することで、制御対象としてのエンタテインメント系装置の利用及び走行系装置の制御を、それぞれ適度に行うことができる。

なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…ステアリングユニット １２…ステアリングホイール
２０…判定回路 ３０…接触センサ
３１…第１温度計 ３２…第２温度計
Ｓｔ、Ｓｔ´…接触信号 Ｔｈ…閾値

Claims (6)

1. 乗員が操作する車両の方向操縦用のステアリング操作子と、
   前記ステアリング操作子に配され、前記乗員が前記ステアリング操作子の外表面に接触している場合に接触信号を出力する接触センサと、
   前記ステアリング操作子の内部に配され、前記接触信号と閾値を比較し、前記接触信号の値が前記閾値を上回る場合に前記乗員が接触していると判定し、前記接触信号の値が前記閾値を下回る場合に前記乗員が非接触であると判定する判定回路と、
   前記ステアリング操作子に設けられ、該ステアリング操作子の前記外表面の温度を第１温度として計測する第１温度計と、接触判定用の前記判定回路の温度を第２温度として計測する第２温度計と、
   を備え、
   前記判定回路は、
   計測された前記第１温度及び前記第２温度に基づいて前記閾値を変更する
   ことを特徴とするステアリングユニット。
2. 請求項１に記載のステアリングユニットにおいて、
   前記接触センサが静電容量センサであり、前記接触信号の値が該静電容量センサにより検出される静電容量の値に比例している
   ことを特徴とするステアリングユニット。
3. 請求項１又は２に記載のステアリングユニットにおいて、
   前記判定回路は、
   前記閾値を変更する際、前記判定の結果に基づいて制御される前記車両内の制御対象がエンタテインメント系装置のとき、前記閾値の変更を、時間に対して階段状に可変し、前記制御対象が走行系装置のとき、前記閾値の変更を、時間に対して徐々に可変する
   ことを特徴とするステアリングユニット。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のステアリングユニットにおいて、
   前記第１温度及び前記第２温度は、それぞれ複数の温度域に区分され、
   前記判定回路は、
   前記閾値を変更する際、前記第１温度及び前記第２温度が異なる温度域である場合には、前記判定の結果に基づいて制御される前記車両内の制御対象の種別に応じて、前記第１温度及び前記第２温度のうちいずれか一方の検出結果を優先する
   ことを特徴とするステアリングユニット。
5. 請求項４に記載のステアリングユニットにおいて、
   前記第１温度及び前記第２温度は、それぞれ低温域、常温域、及び高温域の温度域に区分され、
   前記閾値は、前記低温域、前記常温域、及び前記高温域に対応して低温域閾値、常温域閾値、及び高温域閾値が設定され、
   前記判定回路は、
   前記第１温度と前記第２温度の前記温度域のいずれか一方が前記低温域、他方が前記高温域になっている場合、
   前記判定の結果に基づいて制御される前記車両内の制御対象が、エンタテインメント系装置のとき、前記低温域閾値、常温域閾値、及び高温域閾値中、最も小さい値の閾値を前記接触判定用の閾値に設定し、前記制御対象が走行系装置のとき、前記低温域閾値、常温域閾値、及び高温域閾値中、中間の値の前記常温域閾値に設定する
   ことを特徴とするステアリングユニット。
6. 請求項４に記載のステアリングユニットにおいて、
   前記第１温度及び前記第２温度は、
   それぞれ低温域、常温域、及び高温域の温度域に区分され、
   前記閾値は、
   前記低温域、前記常温域、及び前記高温域に対応して低温域閾値、常温域閾値、及び高温域閾値が設定され、
   前記判定回路は、
   前記第１温度と前記第２温度中、少なくとも一方の前記温度域が前記常温域となっている場合、前記判定の結果に基づいて制御される前記車両内の制御対象がエンタテインメント系装置及び走行系装置に拘わらず、前記低温域閾値、前記常温域閾値、及び前記高温域閾値中、中間の値の常温域閾値に設定する
   ことを特徴とするステアリングユニット。

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