JP2020066280A - 車両用ステアリングの把持検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用ステアリングの把持検出装置において、その設置対象となるステアリングの重量の増加や設備コストの増加を抑制しながら、把持検出の精度向上を図る。【解決手段】車両用ステアリング１の把持検出装置１０は、投光部１１と、受光部１２と、制御部１３と、を備えている。投光部１１は、ボス２に設けられるステアリングスイッチ６にグリップ５へ向けて光２０を投光するように設置される。受光部１２は、ステアリングスイッチ６に投光部１１から投光された光２０の反射光３０を受光するように設置される。制御部１３は、受光部１２の出力に基づいてグリップ５を運転者が把持しているか否かを判定する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用ステアリングの把持検出装置に関する。

例えば特許文献１には、車両のステアリングホイールのグリップに、人体の接触を検出するための受付手段（複数の電極）を設け、この受付手段としての複数の電極の静電容量の値またはその変化を測定し、この測定結果に基づいて車両の車載機器を制御する制御手段と、を備えるということが記載されている。

このように静電容量の値またはその変化の測定結果に基づいて人体の接触の有無を検出するようにしている場合には、運転者がグローブ等を付けていると、前記接触をうまく検出できないことがある。

これに対し、例えば特許文献２には、車両のステアリングのホイール部に可視光の光を照射する発光部と、前記照射光を受光する受光部と、前記受光部の検出信号により前記ホイール部の把持検出制御を行う制御部と、を有するということが記載されている。この場合、運転者がグローブ等を付けていても、それに関係なく把持検出を行うことが可能になる。

特許第４６７６４０８号(特開２００８−８７５６６号)公報 特開２０１８−１１４８７１号公報

上記特許文献２では、前記ステアリングのホイール部が円形の場合のみについて記載していることから、当該ホイール部の全域に前記発光部および前記受光部を設置する必要があると考えられる。そのため、前記ステアリングの重量の増加や前記把持検出制御に関連する設備コストの増加が懸念される。

このような事情に鑑み、本発明は、車両用ステアリングの把持検出装置において、その設置対象となるステアリングの重量の増加や設備コストの増加を抑制しながら、把持検出の精度向上を図ることを目的としている。

本発明は、ステアリングシャフトに装着されるボスの外径側にスポークを介して非円形のグリップが取り付けられている車両用ステアリングの把持検出装置であって、前記ボスに設けられるステアリングスイッチに前記グリップへ向けて光を投光するように設置される投光部と、前記ステアリングスイッチに前記投光部から投光された光の反射光を受光するように設置される受光部と、前記受光部の出力に基づいて前記グリップを運転者が把持しているか否かを判定する制御部と、を備えることを特徴としている。

なお、前記非円形のグリップとは、例えば公知の円環状のグリップを有するステアリングにおいて前記グリップの円周所定領域を無くしたような形状、または前記円環状のグリップの上側円弧の一部を車両左右方向に沿うように直線形状に変形させたもののことを言う。

この構成によれば、前記車両用ステアリングのグリップを非円形にしているから、前記ステアリングスイッチに設ける投光部および受光部の設置数を、上記特許文献２に比べて少なくすることが可能になる。これにより、前記車両用ステアリングの重量の増加ならびに把持検出装置の設備コストの増加を抑制できるようになる。

なお、前記制御部は、前記受光部で受光する反射光の強度に基づいて前記グリップ部に対する運転者の把持の有無を判定する構成とすることができる。

詳しくは、前記制御部は、前記グリップを運転者が把持していない状態での反射光の強度値を判定基準情報として予め記憶しておき、前記受光部からの出力（反射光の強度の実測値）と前記判定基準情報とを対比して、当該対比結果に基づいて前記グリップに対する運転者の把持の有無を判定する構成とすることができる。この場合、前記制御部による判定精度が向上する。

本発明に係る車両用ステアリングの把持検出装置によれば、その設置対象となるステアリングの重量の増加や設備コストの増加を抑制しながら、把持検出の精度向上を図ることが可能になる。

図２の把持検出装置の設置対象となる車両用ステアリングの一実施形態を示す正面図である。 本発明に係る車両用ステアリングの把持検出装置の概略構成を示すブロック図である。 図２の把持検出装置による動作説明に用いるフローチャートを示す図である。 本発明に係る把持検出装置の使用対象となる車両用ステアリングの他の例を示す正面図である。 本発明の変形例となる車両用ステアリングを示す正面図である。

以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

図１から図３に本発明の一実施形態を示している。図中、１は車両用ステアリング（以下では単にステアリングと言うこともある）、１０はステアリング１の把持検出装置である。

ステアリング１は、ボス２、左右一対のスポーク３，４、グリップ５、ステアリングスイッチ６等を有している。

ボス２は、不図示のステアリングシャフトの内端部に回転一体に固定されるものであって、ステアリング１の中心に配置される。

グリップ５は、ボス２の外径側に左右のスポーク３，４を介して取り付けられるものであって、非円形に形成されている。

具体的に、この実施形態での非円形のグリップ５としては、例えば図示していないが公知の円環状のグリップを有するステアリングの前記グリップの約上半分領域を無くしたような形状になっている。

ステアリングスイッチ６は、ボス２において車両左右方向の左側と右側とにそれぞれ設けられるものであって、例えば平面視で略長方形に形成されているとともに左下角部および右下角部がテーパ状に面取りされたスイッチボディ（符号省略）と、このスイッチボディの上面領域に設けられる例えばホーンスイッチ等の操作ボタン等と、を有している。

把持検出装置１０は、図２に示すように、投光部１１と、受光部１２と、制御部１３と、を備えている。

投光部１１は、ボス２に設けられるステアリングスイッチ６の外周にグリップ５へ向けて光２０を投光するように設置される。この投光部１１は、例えば可視光を発光するＬＥＤとされる。この投光部１１から投光される光２０は、グリップ５を運転者が把持している場合に当該運転者の手指により反射される。

受光部１２は、ステアリングスイッチ６の外周に投光部１１から投光された光２０の反射光３０を受光するように設置される。この受光部１２は、投光部１１から投光される光（可視光）２０の波長を受光する特性を有するフォトダイオード、フォトトランジスタ等とすることができる。

この実施形態では、図１に示すように、ステアリングスイッチ６の外周に多数の投光部１１と多数の受光部１２とが交互に隣り合わせに配置されるようになっている。但し、図１においては、投光部１１および受光部１２を簡易的に適宜数のみ記載しているが、その設置数は特に限定されるものではない。また、投光部１１、受光部１２は、図示していない接続手段により下記する制御部１３に接続される。

制御部１３は、受光部１２の出力に基づいてグリップ５を運転者が把持しているか否かを判定するものである。

この制御部１３は、一般に公知のElectronic Control Unit（ＥＣＵ）と呼ばれるものであって、中央処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）、不揮発性記憶装置（Read Only Memory：ＲＯＭ）、一時記憶装置（Random Access Memory：ＲＡＭ）等を備えている。

前記ＲＯＭは、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。前記ＣＰＵは、前記ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。前記ＲＡＭは、前記ＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。

なお、制御部１３の判定結果は、例えば車両運転の安全を確保するための安全運転制御に反映させることが可能であり、その場合には前記安全運転制御を実行するための車載制御装置（図示省略）に例えば車載ＬＡＮを介して入力するように構成することが可能である。

次に、図３を参照して、把持検出装置１０による動作を説明する。

まず、例えば運転者が車両室内に入ったときに、図３に示すフローチャートにエントリーし、例えば一定周期で繰り返す。

ステップＳ１では、制御部１３が投光部１１を駆動することにより、図１に示すように、光２０を投光させる。

この後、ステップＳ２において、受光部１２からの出力を受信したか否かを判定する。このステップＳ２で受信したと判定した場合には、ステップＳ３においてグリップ５が運転者により把持されていると決定する。一方、前記ステップＳ２で受信していないと判定した場合には、ステップＳ４においてグリップ５が運転者により把持されていないと決定する。

このようにステップＳ３またはステップＳ４を実行した後は、ステップＳ１にリターンする。

以上説明したように、本発明を適用した実施形態に係る車両用ステアリング１の把持検出装置１０は、非円形のグリップ５を有するステアリング１を設置対象に特定しているから、当該ステアリング１のステアリングスイッチ６に設ける投光部１１および受光部１２の設置数を、上記特許文献２に比べて少なくすることが可能になる。これにより、車両用ステアリング１の重量の増加ならびに把持検出装置１０の設備コストの増加を抑制できるようになる。

しかも、運転者によるグリップ５の把持検出を光の投受光により行う形態にしているから、上記特許文献１のように静電容量の値またはその変化の測定結果に基づいて人体の接触の有無を検出するようにしている場合と異なり、運転者がグローブ等を付けていても運転者によるグリップ５の把持の有無を検出することができる。

なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲内で適宜に変更することが可能である。

図４に本発明の他の実施形態を示している。この実施形態では、上記実施形態の構成に加えて、ステアリング１のグリップ５の内側面にリフレクタ７を設けている。

このように、リフレクタ７を設けている場合、投光部１１から光２０を投光すると、運転者がグリップ５を把持していなくても光２０が反射されることになるので、反射光３０が受光部１２で受光されることになる。

ここで、運転者がグリップ５を把持した場合、グリップ５を把持する運転者の手指と受光部１２との離間距離がリフレクタ７と受光部１２との離間距離よりも短くなるために、受光部１２においてグリップ５を把持する運転者の手指からの反射光３０を受光する強度が受光部１２においてリフレクタ７からの反射光３０を受光する強度よりも強くなる。

この点を考慮し、この実施形態の制御部１３については、受光部１２においてグリップ５を運転者が把持していない状態での反射光３０の受光強度の値を判定基準値として予め記憶しておき、受光部１２からの出力（反射光３０の受光強度の実測値）と前記判定基準値とを対比して、当該対比結果に基づいてグリップ５に対する運転者の把持の有無を判定する構成とすることができる。

ここで、上記図１に示すステアリング１ならびに図４に示すステアリング１のいずれも投光部１１および受光部１２をステアリングスイッチ６のみに設置した例を挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではない。

例えば図示していないが、投光部１１および受光部１２をステアリングスイッチ６に設置することに加えて左スポーク３および右スポーク４にも設置してもよい。

次に、例えば図５に本発明の変形例を示している。この図５に示すステアリング１は、正面視で円環状のグリップ５を有しており、左スポーク３および右スポーク４だけでなく下スポーク８も備えている。

そして、左スポーク３、右スポーク４ならびに下スポーク８の側面部に多数の投光部１１および受光部１２を交互に隣り合わせに設置している。

この場合には、円環状のグリップ５におけるどの位置を把持したときでも、投光部１１から投光されて運転者の手指から反射する光２０を受光部１２で確実に受光できるようになる。

本発明は、車両用ステアリングの把持検出装置に好適に利用することが可能である。

１ ステアリング
２ ボス
３ 左スポーク
４ 右スポーク
５ グリップ
６ ステアリングスイッチ
１０ 把持検出装置
１１ 投光部
１２ 受光部
１３ 制御部
２０ 光
３０ 反射光

Claims (1)

1. ステアリングシャフトに装着されるボスの外径側にスポークを介して非円形のグリップが取り付けられている車両用ステアリングの把持検出装置であって、
   前記ボスに設けられるステアリングスイッチに前記グリップへ向けて光を投光するように設置される投光部と、
   前記ステアリングスイッチに前記投光部から投光された光の反射光を受光するように設置される受光部と、
   前記受光部の出力に基づいて前記グリップを運転者が把持しているか否かを判定する制御部と、
   を備えることを特徴とする車両用ステアリングの把持検出装置。

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