JP2021146842A

JP2021146842A - Detection device

Info

Publication number: JP2021146842A
Application number: JP2020047565A
Authority: JP
Inventors: 和泰田沼; Kazuyasu Tanuma
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2020-03-18
Filing date: 2020-03-18
Publication date: 2021-09-27

Abstract

To provide a detection device capable of performing appropriate touch determination and grip determination.SOLUTION: A detection device 1 comprises: a first electrode 10 provided on an outer peripheral side 101 of a steering wheel 100 as an operating body operated by an operator; a second electrode 20 provided on an inner side with respect to the first electrode 10, and interposing, between itself and the first electrode 10, a dielectric sheet 15 which is a dielectric material; and a control unit 30 comprising a touch area measuring part 31 for measuring, using the first electrode 10, a proximity state value S indicating a proximity state of the operator to the steering 100, a grip force measuring part 32 for measuring, using the first electrode 10 and the second electrode 20, a gripping state value F indicating a gripping state of the operator with respect to the steering 100, and a state determination part 33 for determining the proximity state or the grip state of the operator. The state determination part 33 sets a grip determination threshold value for determining the grip state on the basis of the proximity state value, or set the grip determination threshold value for determining the proximity state on the basis of the grip state value.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、検出装置に関する。 The present invention relates to a detection device.

従来の検出装置として、運転者の車両のステアリングに対するタッチ状態とグリップ状態を検出することが可能な検出センサを備えた検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 As a conventional detection device, a detection device including a detection sensor capable of detecting a touch state and a grip state of a driver with respect to the steering of a vehicle has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

この検出装置は、近接センサ部と、荷重センサ部と、を備えている。近接センサ部は、静電容量の変化を基に、把持部に対する運転者の指の接近を検出することができる。また、近接センサ部は、静電容量が変化した座標を基に、運転者の指のタッチ座標を検出することができる。また、荷重センサ部は、把持部に対する運転者の押込を検出することができる。上記のような従来の検出装置によれば、把持部に対する運転者のタッチ状態を検出することができ、把持部に対する運転者のグリップ状態を検出することができるとされている。 This detection device includes a proximity sensor unit and a load sensor unit. The proximity sensor unit can detect the approach of the driver's finger to the grip portion based on the change in capacitance. In addition, the proximity sensor unit can detect the touch coordinates of the driver's finger based on the coordinates of the change in capacitance. In addition, the load sensor unit can detect the driver's push against the grip portion. According to the conventional detection device as described above, it is said that the touch state of the driver with respect to the grip portion can be detected and the grip state of the driver with respect to the grip portion can be detected.

特開２０１４−１９０７１２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-190712

しかし、特許文献１の検出装置は、荷重センサ部によるグリップ状態の検出を、段階的に設定されたグリップ閾値により判別する制御を行っている。このような判別方法は、タッチ状態を考慮せずにグリップ閾値によるグリップ状態の判定を行なっていることから、グリップ状態の判定を精度よく行なうことができないという問題があった。 However, the detection device of Patent Document 1 controls the detection of the grip state by the load sensor unit according to the grip threshold value set stepwise. Since such a discrimination method determines the grip state based on the grip threshold value without considering the touch state, there is a problem that the grip state cannot be determined accurately.

従って、本発明の目的は、適切なタッチ判定とグリップ判定が可能な検出装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a detection device capable of appropriate touch determination and grip determination.

本発明は、操作者が操作する操作体の外周側に設けられた第１電極と、前記第１電極の内側に、前記第１電極との間に誘電体を挟んで設けられた第２電極と、前記第１電極により前記操作体に対する前記操作者の近接状態を示す近接状態値を測定する第１測定部、前記第１電極及び前記第２電極により前記操作体に対する前記操作者の把持状態を示す把持状態値を測定する第２測定部、及び、前記操作者の近接状態又は把持状態を判定する状態判定部を有する制御部と、を有し、前記状態判定部は、前記近接状態値又は前記把持状態値に基づいて、前記把持状態又は前記近接状態を判定する近接判定閾値を設定する、検出装置を提供する。 In the present invention, a first electrode provided on the outer peripheral side of an operating body operated by an operator and a second electrode provided inside the first electrode with a dielectric sandwiched between the first electrode. The first measuring unit that measures the proximity state value indicating the proximity state of the operator to the operating body by the first electrode, and the gripping state of the operator with respect to the operating body by the first electrode and the second electrode. It has a second measuring unit for measuring the gripping state value indicating the above, and a control unit having a state determining unit for determining the proximity state or the gripping state of the operator, and the state determining unit has the proximity state value. Alternatively, a detection device for setting a proximity determination threshold for determining the gripping state or the proximity state based on the gripping state value is provided.

本発明によれば、適切なタッチ判定とグリップ判定が可能となる。 According to the present invention, appropriate touch determination and grip determination are possible.

図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係る第１電極、第２電極を備えたステアリングホイール及び制御部の概略構成を示す概略構成図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面であるステアリングホイールの断面図である。FIG. 1A is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of a steering wheel and a control unit including the first electrode and the second electrode according to the embodiment of the present invention, and FIG. 1B is FIG. It is sectional drawing of the steering wheel which is the AA cross section of (a). 図２（ａ）は、従来技術におけるグリップ力の問題点を示す図であり、図２（ｂ）は、従来技術におけるタッチ面積の問題点を示す図である。FIG. 2A is a diagram showing a problem of grip force in the prior art, and FIG. 2B is a diagram showing a problem of touch area in the prior art. 図３（ａ）は、第１測定部による近接状態値の測定時の第１電極の電圧波形を示す図であり、図３（ｂ）は、第２測定部による把持状態値の測定時の第１電極の電圧波形、第２電極の電圧、電流波形を示す図である。FIG. 3A is a diagram showing a voltage waveform of the first electrode when the proximity state value is measured by the first measuring unit, and FIG. 3B is a diagram showing the gripping state value measured by the second measuring unit. It is a figure which shows the voltage waveform of the 1st electrode, the voltage | current waveform of the 2nd electrode. 図４は、第１の実施の形態に係る把持状態の判定のフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart for determining the gripping state according to the first embodiment. 図５は、第２の実施の形態に係る近接状態の判定のフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart for determining the proximity state according to the second embodiment. 図６は、第３の実施の形態に係る把持状態の判定のフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart for determining the gripping state according to the third embodiment. 図７は、第４の実施の形態に係る近接状態の判定のフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart for determining the proximity state according to the fourth embodiment.

（本発明の実施の形態）
本発明の実施の形態に係る検出装置１は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、操作者が操作する操作体としてのステアリング１００の外周側１０１に設けられた第１電極１０と、第１電極１０の内側に、第１電極１０との間に誘電体である誘電体シート１５を挟んで設けられた第２電極２０と、第１電極１０によりステアリング１００に対する操作者の近接状態を示す近接状態値を測定する第１測定部であるタッチ面積測定部３１、第１電極１０及び第２電極２０によりステアリング１００に対する操作者の把持状態を示す把持状態値を測定する第２測定部であるグリップ力測定部３２、及び、操作者の近接状態又は把持状態を判定する状態判定部３３を有する制御部３０と、を有し、前記状態判定部は、前記近接状態値に基づいて前記把持状態を判定する把持判定閾値を設定し、または、前記把持状態値に基づいて前記近接状態を判定する近接判定閾値を設定するように構成されている。また、制御部３０は、タッチ面積Ｓとグリップ力Ｆの測定の切り替えを制御する測定制御部３４を有している。 (Embodiment of the present invention)
As shown in FIGS. 1A and 1B, the detection device 1 according to the embodiment of the present invention has a first electrode 10 provided on the outer peripheral side 101 of the steering 100 as an operating body operated by the operator. The second electrode 20 provided inside the first electrode 10 with a dielectric sheet 15 sandwiched between the first electrode 10 and the first electrode 10 and the operator's proximity to the steering 100 by the first electrode 10. The second measurement for measuring the gripping state value indicating the gripping state of the operator with respect to the steering 100 by the touch area measuring unit 31, the first electrode 10 and the second electrode 20, which are the first measuring units for measuring the proximity state value indicating the state. It has a grip force measuring unit 32, which is a unit, and a control unit 30 having a state determination unit 33 that determines the proximity state or the gripping state of the operator, and the state determination unit is based on the proximity state value. It is configured to set a grip determination threshold for determining the grip state, or to set a proximity determination threshold for determining the proximity state based on the grip state value. Further, the control unit 30 has a measurement control unit 34 that controls switching between measurement of the touch area S and the measurement of the grip force F.

本実施の形態では、操作体を車両のステアリング１００、近接状態値をタッチ面積Ｓ、把持状態値をグリップ力Ｆ、第１測定部をタッチ面積測定部３１、第２測定部をグリップ力測定部３２として説明する。 In the present embodiment, the operating body is the steering 100 of the vehicle, the proximity state value is the touch area S, the gripping state value is the grip force F, the first measuring unit is the touch area measuring unit 31, and the second measuring unit is the grip force measuring unit. It will be described as 32.

運転者の操舵状態を検出することを目的に、ステアリングホイールリング（以下、ステアリング１００という。）にタッチ(接触）センサを内蔵したものがある。また、自動運転から手動運転に切り替わる際に、運転者の操舵意図を判定することを目的に、ステアリングにグリップ(圧力）センサを内蔵したものがある。両目的を達成するために、タッチセンサとグリップセンサの両方が内蔵されたステアリングがある。タッチセンサが検出した接触面積、グリップセンサが検出した力それぞれに対して閾値を設定し、接触面積が閾値を超えたときにタッチが行われたと、力が閾値を超えたときにグリップが行われたと、それぞれ判定する。
しかし、運転者が意図をもってステアリングをグリップしたときの力は、運転者によって異なることが想定される。例えば、手の大きい人と手の小さい人では、握力にも差があることが想定される。そのため、図２（ａ）に示すように、グリップ判定閾値をＦ_１，Ｆ_２等のように一律に設定すると、運転者によっては、適切にグリップを判定できない、という問題がある。また、運転者がステアリングをタッチしたときのタッチ面積も、運転者によって異なることが想定される。例えば、図２（ｂ）に示すように、手の大きい人と手の小さい人では、タッチ面積にも差があることが想定される。そのため、タッチ判定閾値をＳ_１，Ｓ_２等のように一律に設定すると、運転者によっては、適切にタッチを判定できない、という問題がある。そこで本実施の形態では、操作者である運転者の指等の近接状態値（タッチ面積Ｓ）及び把持状態値（グリップ力Ｆ）に基づいて、運転者の指等の近接状態（タッチ状態）又は把持状態（グリップ状態）の判定を行なう。具体的には、タッチ面積Ｓに基づいてグリップ力Ｆの把持判定閾値としてグリップ力閾値Ｆｔｈを設定する、あるいは、グリップ力Ｆに基づいてタッチ面積Ｓの近接判定閾値としてのタッチ面積閾値Ｓｔｈを設定する。これにより、適切なタッチ判定とグリップ判定が可能となる。 For the purpose of detecting the steering state of the driver, there is a steering wheel ring (hereinafter referred to as steering 100) having a built-in touch sensor. In addition, there is a steering wheel with a built-in grip (pressure) sensor for the purpose of determining the steering intention of the driver when switching from automatic driving to manual driving. To achieve both objectives, there is a steering with both a touch sensor and a grip sensor built-in. A threshold is set for each of the contact area detected by the touch sensor and the force detected by the grip sensor. If the touch is performed when the contact area exceeds the threshold, the grip is performed when the force exceeds the threshold. And each is judged.
However, it is assumed that the force when the driver intentionally grips the steering differs depending on the driver. For example, it is assumed that there is a difference in grip strength between a person with a large hand and a person with a small hand. Therefore, as shown in FIG. 2A, if the grip determination threshold value is _{uniformly set as in F 1} , F _2, etc., there is a problem that the grip cannot be appropriately determined depending on the driver. Further, it is assumed that the touch area when the driver touches the steering also differs depending on the driver. For example, as shown in FIG. 2B, it is assumed that there is a difference in touch area between a person with a large hand and a person with a small hand. Therefore, when the touch determination threshold set uniformly as such S _1, S _2, by the driver, can not be determined properly touch, there is a problem in that. Therefore, in the present embodiment, the proximity state (touch state) of the driver's finger or the like is based on the proximity state value (touch area S) and the gripping state value (grip force F) of the driver's finger or the like as the operator. Alternatively, the gripping state (grip state) is determined. Specifically, the grip force threshold value Fth is set as the grip force determination threshold value of the grip force F based on the touch area S, or the touch area threshold value Sth as the proximity determination threshold value of the touch area S is set based on the grip force F. do. This enables appropriate touch determination and grip determination.

（検出装置１の概略構成）
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、ステアリング１００にセンサエレメント５として第１電極１０、第２電極２０が内蔵されている。第１電極１０と第２電極２０により、タッチセンサ、及びグリップセンサを構成し、ともに静電容量方式センサである。 (Rough configuration of detection device 1)
As shown in FIGS. 1A and 1B, the steering 100 includes a first electrode 10 and a second electrode 20 as a sensor element 5. The first electrode 10 and the second electrode 20 constitute a touch sensor and a grip sensor, both of which are capacitive sensors.

（センサエレメント５の構成）
図１（ｂ）に示すように、センサエレメント５として、ステアリング１００の外周側１０１に第１電極１０と、第１電極の内側（芯金１１０側）に、１枚の所定の誘電率を備えた誘電体で弾性のある発泡樹脂シートである誘電体シート１５を挟んで、第２電極２０が設けられている。すなわち、センサエレメント５は、第１電極１０、第２電極２０はめっき布とされ、間に誘電体シート１５を挟んで構成されている。 (Structure of sensor element 5)
As shown in FIG. 1B, the sensor element 5 is provided with a first electrode 10 on the outer peripheral side 101 of the steering 100 and a predetermined dielectric constant on the inside of the first electrode (core metal 110 side). The second electrode 20 is provided with the dielectric sheet 15 which is a foamed resin sheet which is made of a dielectric and has elasticity. That is, the sensor element 5 is configured such that the first electrode 10 and the second electrode 20 are made of a plated cloth, and a dielectric sheet 15 is sandwiched between them.

第１電極１０、第２電極２０は、それぞれ、切替部４０を介して、制御部３０に接続され、タッチ面積Ｓの測定、グリップ力Ｆの測定を行なうことができる。なお、タッチ面積Ｓの測定、グリップ力Ｆの測定は、直接的な面積、グリップ力の測定ではなく、静電容量値、電流値、電圧値から演算により求められる算出値あるいは推定値である。 The first electrode 10 and the second electrode 20 are respectively connected to the control unit 30 via the switching unit 40, and the touch area S and the grip force F can be measured. The measurement of the touch area S and the measurement of the grip force F are not direct measurements of the area and grip force, but are calculated values or estimated values obtained by calculation from the capacitance value, the current value, and the voltage value.

タッチ面積測定部３１により測定される近接状態値であるタッチ面積Ｓの測定は、制御部３０の測定端子３０ａにより行われる。このタッチ面積Ｓの測定時には、切替部４０により、第１電極１０は測定端子３０ａ、第２電極２０はバッファ回路４１を介して測定端子３０ａと接続される。切替部４０の切り替え動作は、測定制御部３４から出力される切替信号Ｓｓｗにより行われる。 The touch area S, which is a proximity state value measured by the touch area measuring unit 31, is measured by the measuring terminal 30a of the control unit 30. At the time of measuring the touch area S, the first electrode 10 is connected to the measurement terminal 30a and the second electrode 20 is connected to the measurement terminal 30a via the buffer circuit 41 by the switching unit 40. The switching operation of the switching unit 40 is performed by the switching signal Ssw output from the measurement control unit 34.

グリップ力測定部３２により測定される把持状態値であるグリップ力Ｆの測定は、制御部３０の測定端子３０ａ、３０ｂにより行われる。このグリップ力Ｆの測定時には、切替部４０により、第１電極１０は測定端子３０ａ、第２電極２０は測定端子３０ｂと接続される。切替部４０の切り替え動作は、測定制御部３４から出力される切替信号Ｓｓｗにより行われる。 The grip force F, which is the gripping state value measured by the grip force measuring unit 32, is measured by the measuring terminals 30a and 30b of the control unit 30. At the time of measuring the grip force F, the first electrode 10 is connected to the measurement terminal 30a and the second electrode 20 is connected to the measurement terminal 30b by the switching unit 40. The switching operation of the switching unit 40 is performed by the switching signal Ssw output from the measurement control unit 34.

図１（ａ）、図３（ａ）に示すように、第１電極１０の電位をインピーダンス分離して第２電極２０に出力する回路を接続した状態(例えば、オペアンプにより構成されるバッファ回路の入力端子を第１電極１０に、出力端子を第２電極２０に、それぞれ接続した状態)で、第１電極１０に定電流で所定時間充電を行い、充電完了後の電圧を測定し、そこから、第１電極１０と操作者、運転者の手、指との間に発生する静電容量を算出することでタッチ面積Ｓを推定する（自己容量方式）。すなわち、電流Ｉ、充電時間Δｔ、電荷量Ｑ、静電容量値Ｃ、電圧値Ｖから、タッチ面積Ｓ、タッチする指と第１電極１０の間の誘電率ε（タッチする指と第１電極１０の間にあるステアリングの外周側１０１部分の誘電率ε）、タッチする指と第１電極１０との距離ｄ、とすると、
Ｉ×Δｔ＝Ｑ＝Ｃ×Ｖ＝εＳＶ／ｄ
から、電流Ｉ、充電時間Δｔ、誘電率ε、距離ｄを既知の値として、検出電圧値Ｖ_１からタッチ面積Ｓが算出、推定できる。 As shown in FIGS. 1 (a) and 3 (a), a state in which a circuit that separates the potential of the first electrode 10 by impedance and outputs it to the second electrode 20 is connected (for example, a buffer circuit composed of an operational capacitor). With the input terminal connected to the first electrode 10 and the output terminal connected to the second electrode 20), the first electrode 10 is charged with a constant current for a predetermined time, the voltage after charging is measured, and the voltage is measured from there. , The touch area S is estimated by calculating the electrostatic capacitance generated between the first electrode 10 and the operator, the driver's hand, and the finger (self-capacity method). That is, from the current I, the charging time Δt, the amount of charge Q, the capacitance value C, and the voltage value V, the touch area S, the permittivity ε between the touching finger and the first electrode 10 (touching finger and the first electrode 10). Let the dielectric constant ε) of the outer peripheral side 101 portion of the steering wheel between 10 and the distance d between the touching finger and the first electrode 10 be assumed.
I × Δt = Q = C × V = εSV / d
From the current I, the charging time Delta] t, the dielectric constant epsilon, the distance d as a known value, the touch area S from the detected voltage value V ₁ is computed, can be estimated.

また、図１（ａ）、図３（ｂ）に示すように、第１電極１０に駆動電圧波形Ｖ_ｉｎを入力し、その時の第２電極２０の電流波形Ｉoutの振幅を測定、第１電極１０と第２電極２０の間に発生する容量を算出することで、グリップ力を推定する(相互容量方式）。すなわち、ステアリングのグリップ力（把持する力）が大きくなると電流波形の振幅が大きくなるので、電流波形Ｉoutから電圧波形Ｖoutに変換された検出電圧値Ｖ_２から、グリップ力Ｆを算出、推定することができる。 Further, as shown in FIG. 1 (a), FIG. 3 (b), the first electrode 10 enter the drive voltage waveform _{V in,} measuring the amplitude of the current waveform Iout of the second electrode 20 at that time, the first electrode The grip force is estimated by calculating the capacitance generated between the 10 and the second electrode 20 (mutual capacitance method). That is, since the gripping force of the steering amplitude (gripping forces) increases the current waveform increases, the detected voltage value V ₂ which is converted from a current waveform Iout into a voltage waveform Vout, that the gripping force F is calculated to estimate Can be done.

（制御部３０）
制御部３０は、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、記憶部として半導体メモリであるＲＡＭ及びＲＯＭ等を備えるマイコンである。ＲＯＭには、例えば、制御部３０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。 (Control unit 30)
The control unit 30 is a microcomputer including a CPU that performs calculations, processing, and the like on the acquired data according to a stored program, and a RAM, a ROM, and the like which are semiconductor memories as the storage unit. For example, a program for operating the control unit 30 is stored in the ROM. The RAM is used, for example, as a storage area for temporarily storing the calculation result and the like.

制御部３０は、ステアリング１００に対する操作者の指等の近接状態を示す近接状態値を測定するタッチ面積測定部３１、第１電極１０及び第２電極２０によりステアリング１００に対する操作者の指等による把持状態を示す把持状態値を測定するグリップ力測定部３２、及び、操作者の指等の近接状態値及び把持状態値に基づいて、近接状態又は把持状態を判定する状態判定部３３を有している。また、制御部３０は、タッチ面積Ｓとグリップ力Ｆの測定の切り替えを制御する測定制御部３４を有している。 The control unit 30 is gripped by the operator's finger or the like with respect to the steering 100 by the touch area measuring unit 31, the first electrode 10 and the second electrode 20 for measuring the proximity state value indicating the proximity state of the operator's finger or the like with respect to the steering 100. It has a grip force measuring unit 32 that measures a gripping state value indicating a state, and a state determining unit 33 that determines a proximity state or a gripping state based on the proximity state value and the gripping state value of an operator's finger or the like. There is. Further, the control unit 30 has a measurement control unit 34 that controls switching between measurement of the touch area S and the measurement of the grip force F.

（切替部４０）
切替部４０は、測定制御部３４からの切替信号Ｓｓｗに基づいてタッチ面積測定部３１と第１電極１０、第２電極２０との接続、及び、グリップ力測定部３２と第１電極１０、第２電極２０との接続を切り替える。切替部４０は、例えば、図１（ａ）に示すような切り替え動作を行なうスイッチ素子４２を備えており、スイッチ素子４２は切替信号Ｓｓｗに基づいて接続状態を変更することができる。 (Switching unit 40)
The switching unit 40 connects the touch area measuring unit 31 to the first electrode 10 and the second electrode 20 based on the switching signal Ssw from the measurement control unit 34, and the grip force measuring unit 32 and the first electrode 10, the first. The connection with the two electrodes 20 is switched. The switching unit 40 includes, for example, a switch element 42 that performs a switching operation as shown in FIG. 1A, and the switch element 42 can change the connection state based on the switching signal Ssw.

（第１の実施の形態に係る検出装置１の動作）
図４は、第１の実施の形態に係る把持状態の判定のフローチャートである。第１の実施の形態に係る検出装置１において、状態判定部３３は、近接状態値としてのタッチ面積Ｓに基づいて、把持状態を判定する把持判定閾値としてのグリップ力閾値を設定する。 (Operation of the detection device 1 according to the first embodiment)
FIG. 4 is a flowchart for determining the gripping state according to the first embodiment. In the detection device 1 according to the first embodiment, the state determination unit 33 sets a grip force threshold value as a grip determination threshold value for determining the gripping state based on the touch area S as the proximity state value.

（Ｓｔｅｐ１１）
制御部３０は、近接状態値としてのタッチ面積Ｓ、把持状態値としてのグリップ力Ｆを取得する。切替部４０は、測定制御部３４から出力される切替信号Ｓｓｗにより、第１電極１０、第２電極２０をタッチ面積測定部３１に接続する。タッチ面積測定部３１は、前述した方法によりタッチ面積Ｓを算出、推定して、タッチ面積Ｓを取得する。 (Step 11)
The control unit 30 acquires the touch area S as the proximity state value and the grip force F as the grip state value. The switching unit 40 connects the first electrode 10 and the second electrode 20 to the touch area measuring unit 31 by the switching signal Ssw output from the measurement control unit 34. The touch area measuring unit 31 calculates and estimates the touch area S by the method described above, and acquires the touch area S.

また、切替部４０は、測定制御部３４から出力される切替信号Ｓｓｗにより、第１電極１０、第２電極２０をグリップ力測定部３２に接続する。グリップ力測定部３２は、前述した方法によりグリップ力Ｆを算出、推定して、グリップ力Ｆを取得する。 Further, the switching unit 40 connects the first electrode 10 and the second electrode 20 to the grip force measuring unit 32 by the switching signal Ssw output from the measurement control unit 34. The grip force measuring unit 32 calculates and estimates the grip force F by the method described above, and acquires the grip force F.

（Ｓｔｅｐ１２）
制御部３０は、状態判定部３３において、直近の所定時間Δｔの間のグリップ力Ｆについて、全て最低グリップ力閾値Ｆｔｈ０以上、かつ、安定状態かどうかを判断する。全て最低グリップ力閾値Ｆｔｈ０以上、かつ、安定状態の場合は、Ｓｔｅｐ１３へ進み（Ｓｔｅｐ１２：Ｙｅｓ）、そうでない場合は、Ｓｔｅｐ１１に戻る（Ｓｔｅｐ１２：Ｎｏ）。 (Step 12)
The control unit 30 determines in the state determination unit 33 whether or not the grip force F during the latest predetermined time Δt is all at least the minimum grip force threshold value Fth0 and is in a stable state. If all are at least the minimum grip force threshold value Fth0 and are in a stable state, the process proceeds to Step 13 (Step 12: Yes), and if not, the process returns to Step 11 (Step 12: No).

（Ｓｔｅｐ１３）
制御部３０は、状態判定部３３において、タッチ面積Ｓの大きさに応じて、グリップ力閾値Ｆｔｈを設定する。 (Step 13)
The control unit 30 sets the grip force threshold value Fth in the state determination unit 33 according to the size of the touch area S.

（Ｓｔｅｐ１４）
制御部３０は、状態判定部３３において、グリップ力Ｆがグリップ力閾値Ｆｔｈ以上かどうかを判断する。グリップ力Ｆがグリップ力閾値Ｆｔｈ以上の場合は、Ｓｔｅｐ１５へ進み（Ｓｔｅｐ１４：Ｙｅｓ）、そうでない場合は、動作を終了する（Ｓｔｅｐ１４：Ｎｏ）。 (Step 14)
The control unit 30 determines in the state determination unit 33 whether or not the grip force F is equal to or greater than the grip force threshold value Fth. If the grip force F is equal to or greater than the grip force threshold value Fth, the process proceeds to Step 15 (Step 14: Yes), and if not, the operation ends (Step 14: No).

（Ｓｔｅｐ１５）
制御部３０は、状態判定部３３において、グリップ力Ｆが最低グリップ力閾値Ｆｔｈ０を超えたときに、「グリップあり」と判定する。 (Step15)
When the grip force F exceeds the minimum grip force threshold value Fth0 in the state determination unit 33, the control unit 30 determines that “there is a grip”.

以上の一連の動作は、必要に応じて、繰り返して実行することができる。 The above series of operations can be repeatedly executed as needed.

なお、最低グリップ力閾値Ｆｔｈ０は、想定される最小の手であっても確実にグリップされたと判定できる最小のグリップ力から定めてもよい。また、Δｔは、確実にグリップされたと判定できる最短の時間から定めてもよい。また、タッチ面積Ｓは、直近のタッチ面積Ｓに限らず、直近の所定時間Δｔ’内におけるタッチ面積Ｓの代表値、例えば、最大値、最小値、平均値、中央値、最頻値等を用いてもよい。また、設定するグリップ力閾値Ｆｔｈは、所定の増加関数ｆ＝ｆ（ｓ）を用いて、タッチ面積Ｓを引数としてＦｔｈ＝ｆ（Ｓ）から求められるグリップ力閾値Ｆｔｈを設定してもよい。さらに、グリップ力Ｆがグリップ力閾値Ｆｔｈを超えていないときに、「グリップなし」と判定してもよい。 The minimum grip force threshold value Fth0 may be determined from the minimum grip force that can be reliably determined to be gripped even with the assumed minimum hand. Further, Δt may be determined from the shortest time during which it can be determined that the grip has been reliably gripped. Further, the touch area S is not limited to the latest touch area S, and is a representative value of the touch area S within the latest predetermined time Δt', for example, a maximum value, a minimum value, an average value, a median value, a mode value, and the like. You may use it. Further, the grip force threshold value Fth to be set may be set by using a predetermined increasing function f = f (s) and using the touch area S as an argument to set the grip force threshold value Fth obtained from Fth = f (S). Further, when the grip force F does not exceed the grip force threshold value Fth, it may be determined that there is no grip.

以上示した第１の実施の形態により、操作者、運転者の手指の大きさ、及び、手指の状態にかかわらず、適切なタッチ判定、グリップ判定をするステアリングタッチ、グリップセンサを実現することができる。 According to the first embodiment shown above, it is possible to realize an appropriate touch determination, a steering touch for grip determination, and a grip sensor regardless of the size of the fingers of the operator and the driver and the state of the fingers. can.

（第２の実施の形態に係る検出装置１の動作）
図５は、第２の実施の形態に係る把持状態の判定のフローチャートである。第２の実施の形態に係る検出装置１において、状態判定部３３は、把持状態値としてのグリップ力Ｆに基づいて、近接状態を判定する近接判定閾値としてのタッチ面積閾値を設定する。 (Operation of the detection device 1 according to the second embodiment)
FIG. 5 is a flowchart for determining the gripping state according to the second embodiment. In the detection device 1 according to the second embodiment, the state determination unit 33 sets the touch area threshold value as the proximity determination threshold value for determining the proximity state based on the grip force F as the gripping state value.

（Ｓｔｅｐ２１）
制御部３０は、近接状態値としてのタッチ面積Ｓ、把持状態値としてのグリップ力Ｆを取得する。タッチ面積Ｓ、グリップ力Ｆを取得方法は、第１の実施の形態と同様である。 (Step21)
The control unit 30 acquires the touch area S as the proximity state value and the grip force F as the grip state value. The method of acquiring the touch area S and the grip force F is the same as that of the first embodiment.

（Ｓｔｅｐ２２）
制御部３０は、状態判定部３３において、直近の所定時間Δｔの間のタッチ面積Ｓについて、全て最低タッチ面積閾値Ｓｔｈ０以上、かつ、安定状態かどうかを判断する。全て最低タッチ面積閾値Ｓｔｈ０以上、かつ、安定状態の場合は、Ｓｔｅｐ２３へ進み（Ｓｔｅｐ２２：Ｙｅｓ）、そうでない場合は、Ｓｔｅｐ２１に戻る（Ｓｔｅｐ２２：Ｎｏ）。 (Step22)
The control unit 30 determines in the state determination unit 33 whether or not the touch area S during the latest predetermined time Δt is the minimum touch area threshold value Sth0 or more and is in a stable state. If all of them are at least the minimum touch area threshold value Sth0 and are in a stable state, the process proceeds to Step 23 (Step 22: Yes), and if not, the process returns to Step 21 (Step 22: No).

（Ｓｔｅｐ２３）
制御部３０は、状態判定部３３において、グリップ力Ｆの大きさに応じて、タッチ面積閾値Ｓｔｈを設定する。 (Step23)
The control unit 30 sets the touch area threshold value Sth in the state determination unit 33 according to the magnitude of the grip force F.

（Ｓｔｅｐ２４）
制御部３０は、状態判定部３３において、タッチ面積Ｓがタッチ面積閾値Ｓｔｈ以上かどうかを判断する。タッチ面積Ｓがタッチ面積閾値Ｓｔｈ以上の場合は、Ｓｔｅｐ２５へ進み（Ｓｔｅｐ２４：Ｙｅｓ）、そうでない場合は、動作を終了する（Ｓｔｅｐ２４：Ｎｏ）。 (Step24)
The control unit 30 determines in the state determination unit 33 whether or not the touch area S is equal to or greater than the touch area threshold value Sth. If the touch area S is equal to or greater than the touch area threshold value Sth, the process proceeds to Step 25 (Step24: Yes), and if not, the operation ends (Step24: No).

（Ｓｔｅｐ２５）
制御部３０は、状態判定部３３において、タッチ面積Ｓが最低タッチ面積閾値Ｓｔｈ０を超えたときに、「タッチあり」と判定する。 (Step 25)
When the touch area S exceeds the minimum touch area threshold value Sth0, the control unit 30 determines in the state determination unit 33 that there is a touch.

タッチ面積閾値Ｓｔｈ０は、想定される最小の手であっても確実にタッチされたと判定できる最小のタッチ面積から定めてもよい。また、Δｔは、確実にタッチされたと判定できる最短の時間から定めてもよい。また、直近のグリップ力Ｆに限らず、直近の所定時間Δｔ’内におけるグリップ力Ｆの代表値、例えば、最大値、最小値、平均値、中央値、最頻値等を用いてもよい。また、設定するタッチ面積閾値Ｓｔｈは、所定の増加関数ｓ＝ｓ（ｆ）を用いて、グリップ力Ｆを引数としてＳｔｈ＝ｓ（Ｆ）から求められるタッチ面積閾値Ｓｔｈを設定してもよい。さらに、タッチ面積Ｓがタッチ面積閾値Ｓｔｈを超えていないときに、「タッチなし」と判定してもよい。 The touch area threshold value Sth0 may be determined from the minimum touch area that can be reliably determined to be touched even with the assumed minimum hand. Further, Δt may be determined from the shortest time during which it can be determined that the touch is surely touched. Further, not limited to the latest grip force F, a representative value of the grip force F within the latest predetermined time Δt', for example, a maximum value, a minimum value, an average value, a median value, a mode value, or the like may be used. Further, as the touch area threshold value Sth to be set, the touch area threshold value Sth obtained from Sth = s (F) may be set with the grip force F as an argument using a predetermined increasing function s = s (f). Further, when the touch area S does not exceed the touch area threshold value Sth, it may be determined that there is no touch.

以上示した第２の実施の形態により、操作者、運転者の手指の大きさ、及び、手指の状態にかかわらず、適切なタッチ判定、グリップ判定をするステアリングタッチ、グリップセンサを実現することができる。 According to the second embodiment shown above, it is possible to realize an appropriate touch judgment, a steering touch for grip judgment, and a grip sensor regardless of the size of the fingers of the operator and the driver and the state of the fingers. can.

（第３の実施の形態に係る検出装置１の動作）
図６は、第３の実施の形態に係る把持状態の判定のフローチャートである。状態判定部３３は、近接状態値としてのタッチ面積Ｓ、把持状態値としてのグリップ力Ｆが所定時間以上安定している場合に、操作者の近接状態又は把持状態を判定する。また、状態判定部３３は、近接状態値としてのタッチ面積Ｓの値に基づいて段階的に把持判定閾値としてのグリップ力閾値を設定する。 (Operation of the detection device 1 according to the third embodiment)
FIG. 6 is a flowchart for determining the gripping state according to the third embodiment. The state determination unit 33 determines the proximity state or the gripping state of the operator when the touch area S as the proximity state value and the grip force F as the gripping state value are stable for a predetermined time or longer. Further, the state determination unit 33 gradually sets the grip force threshold value as the grip determination threshold value based on the value of the touch area S as the proximity state value.

（Ｓｔｅｐ３１）
制御部３０は、近接状態値としてのタッチ面積Ｓ、把持状態値としてのグリップ力Ｆを取得する。タッチ面積Ｓ、グリップ力Ｆを取得方法は、第１、第２の実施の形態と同様である。制御部３０は、所定の周期ΔＴtermごとに、以下の処理をＳｔｅｐ３１から実行する。 (Step31)
The control unit 30 acquires the touch area S as the proximity state value and the grip force F as the grip state value. The method of acquiring the touch area S and the grip force F is the same as that of the first and second embodiments. The control unit 30 executes the following processing from Step 31 every predetermined period ΔTterm.

制御部３０は、タッチ面積測定部３１で取得した信号からタッチ面積Ｓの時系列データＳ（ｔ）を、グリップ力測定部３２で取得した信号からグリップ力Ｆの時系列データＦ（ｔ）を、それぞれ算出して記憶する。制御部３０は、２種類のタッチ面積閾値Ｓｔｈｇ１、Ｓｔｈｇ２（０＜Ｓｔｈｇ１＜Ｓｔｈｇ２）、及び、４種類のグリップ力閾値Ｆｔｈｇ０、Ｆｔｈｇ１、Ｆｔｈｇ２、Ｆｔｈｇ３（０＜Ｆｔｈｇ０＜Ｆｔｈｇ１＜Ｆｔｈｇ２＜Ｆｔｈｇ３）を予め記憶している。制御部３０は、現在（ｔ＝ｔ０）受信している信号から、最新のタッチ面積Ｓ＝Ｓ（ｔ０）、及び、グリップ力Ｆ＝Ｆ（ｔ０）を算出し、タッチ面積Ｓ（ｔ）、グリップ力Ｆ（ｔ）を更新する。 The control unit 30 obtains the time-series data S (t) of the touch area S from the signal acquired by the touch area measurement unit 31 and the time-series data F (t) of the grip force F from the signal acquired by the grip force measurement unit 32. , Calculate and store each. The control unit 30 sets two types of touch area thresholds Sthg1 and Sthg2 (0 <Sthg1 <Sthg2) and four types of grip force thresholds Fthg0, Fthg1, Fthg2, and Fthg3 (0 <Fthg0 <Fthg1 <Fthg2 <Fthg3) in advance. I remember. The control unit 30 calculates the latest touch area S = S (t0) and grip force F = F (t0) from the signal currently being received (t = t0), and touch area S (t), The grip force F (t) is updated.

（Ｓｔｅｐ３２）
制御部３０は、ｔの区間［ｔ０−ΔＴstable，ｔ０］の範囲のグリップ力Ｆ（ｔ）について、以下の２つの条件１、２を満たすかどうか判定する。条件１：区間内のすべてのＦ（ｔ）がＦ（ｔ）≧Ｆｔｈｇ０を満たす、条件２：区間内のＦ（ｔ）の最大値と最小値の差がΔＦstable未満。グリップ力Ｆ（ｔ）が２つの条件１、２を満たすときはＳｔｅｐ３３へ進み（Ｓｔｅｐ３２：Ｙｅｓ）、満たさないときは動作を終了する（Ｓｔｅｐ３２：Ｎｏ）。 (Step32)
The control unit 30 determines whether or not the following two conditions 1 and 2 are satisfied with respect to the grip force F (t) in the range of the t interval [t0-ΔT stable, t0]. Condition 1: All F (t) in the interval satisfy F (t) ≥ Fthg0. Condition 2: The difference between the maximum value and the minimum value of F (t) in the interval is less than ΔF stable. When the grip force F (t) satisfies the two conditions 1 and 2, the process proceeds to Step 33 (Step 32: Yes), and when the grip force F (t) does not satisfy the two conditions 1 and 2, the operation ends (Step 32: No).

（Ｓｔｅｐ３３）
制御部３０は、タッチ面積Ｓ（ｔ０）がタッチ面積Ｓ（ｔ０）＜タッチ面積閾値Ｓｔｈｇ１を満たすときＳｔｅｐ３４に進む。タッチ面積Ｓ（ｔ０）がタッチ面積閾値Ｓｔｈｇ１≦タッチ面積Ｓ（ｔ０）＜タッチ面積閾値Ｓｔｈｇ２を満たすときＳｔｅｐ３５に進む。いずれでもないとき、すなわち、タッチ面積Ｓ（ｔ０）がタッチ面積閾値Ｓｔｈｇ２≦Ｓ（ｔ０）を満たすとき、Ｓｔｅｐ３６へ進む。 (Step33)
The control unit 30 proceeds to Step 34 when the touch area S (t0) satisfies the touch area S (t0) <touch area threshold Sthg1. When the touch area S (t0) satisfies the touch area threshold value Sthg1 ≦ touch area S (t0) <touch area threshold value Sthg2, the process proceeds to Step 35. When neither is the case, that is, when the touch area S (t0) satisfies the touch area threshold value Sthg2 ≦ S (t0), the process proceeds to Step 36.

（Ｓｔｅｐ３４）
制御部３０は、グリップ力閾値ＦｔｈｇにＦｔｈｇ１を代入して、Ｓｔｅｐ３７へ進む。 (Step34)
The control unit 30 substitutes Fthg1 for the grip force threshold value Fthg and proceeds to Step 37.

（Ｓｔｅｐ３５）
制御部３０は、グリップ力閾値ＦｔｈｇにＦｔｈｇ２を代入して、Ｓｔｅｐ３７へ進む。 (Step35)
The control unit 30 substitutes Fthg2 for the grip force threshold value Fthg and proceeds to Step 37.

（Ｓｔｅｐ３６）
制御部３０は、グリップ力閾値ＦｔｈｇにＦｔｈｇ３を代入して、Ｓｔｅｐ３７へ進む。 (Step 36)
The control unit 30 substitutes Fthg3 for the grip force threshold value Fthg and proceeds to Step 37.

（Ｓｔｅｐ３７）
制御部３０は、グリップ力Ｆ（ｔ０）がＦ（ｔ０）＞Ｆｔｈｇを満たすとき、Ｓｔｅｐ３８へ進み（Ｓｔｅｐ３７：Ｙｅｓ）、そうでないときはＳｔｅｐ３９へ進む（Ｓｔｅｐ３７：Ｎｏ）。 (Step37)
When the grip force F (t0) satisfies F (t0)> Fthg, the control unit 30 proceeds to Step 38 (Step 37: Yes), and when not, proceeds to Step 39 (Step 37: No).

（Ｓｔｅｐ３８）
制御部３０は、状態判定部３３において、「グリップあり」と判定する。 (Step38)
The control unit 30 determines that the state determination unit 33 has a “grip”.

（Ｓｔｅｐ３９）
制御部３０は、状態判定部３３において、「グリップなし」と判定する。 (Step39)
The control unit 30 determines in the state determination unit 33 that there is no grip.

ここで、上記の判定において使用した各定数は以下の基準に基づいて設定される。
Ｓｔｈｇ１：運転者として想定される人のうち、手の大きさが中程度と判断される人でその中でも最も手の小さな人がステアリングを両手でしっかりグリップしたときに、ステアリングに接触する両手の面積。
Ｓｔｈｇ２：運転者として想定される人のうち、手の大きさが中程度と判断される人でその中でも最も手の大きな人がステアリングを両手でしっかりグリップしたときにステアリングに接触する両手の面積。
Ｆｔｈｇ０：想定される最大のグリップセンサのフロアノイズが入力された時に検出される力の和に対して、それを超える最小の力の和。
Ｆｔｈｇ１：運転者として想定される人のうち、手の大きさが中程度未満と判断される人で、その中でも最も手の小さな人がステアリングを両手でしっかりグリップしたときに、ステアリングが入力される力の和。
Ｆｔｈｇ２：運転者として想定される人のうち、手の大きさが中程度と判断される人で、その中でも最も手の小さな人がステアリングを両手でしっかりグリップしたときに、ステアリングが入力される力の和。
Ｆｔｈｇ３：運転者として想定される人のうち、手の大きさが中程度超過と判断される人で、その中でも最も手の小さな人がステアリングを両手でしっかりグリップしたときに、ステアリングが入力される力の和。
ΔＴterm：グリップ判定を行うのに十分な時間分解能のうち、最長の分解能周期。
ΔＴstable：グリップした手がおおよそ静止していると判定できる時間のうち、最短の時間。
ΔＦstable：グリップした手がおおよそ静止していると判定できる時に入力される力のうち、最小の変動幅。 Here, each constant used in the above determination is set based on the following criteria.
Sthg1: The area of both hands that come into contact with the steering when the person with the smallest hand is judged to have a medium hand size and grips the steering firmly with both hands. ..
Sthg2: The area of both hands that come into contact with the steering when the person with the largest hand is judged to have a medium hand size and grips the steering firmly with both hands.
Fthg0: The sum of the minimum forces that exceeds the sum of the forces detected when the floor noise of the maximum assumed grip sensor is input.
Fthg1: Among the people who are supposed to be drivers, the steering is input when the size of the hand is judged to be less than medium and the person with the smallest hand grips the steering firmly with both hands. The sum of power.
Fthg2: The force with which the steering is input when the person with the smallest hand is judged to have a medium hand size and grips the steering firmly with both hands. Sum.
Fthg3: Among the people who are supposed to be drivers, the steering is input when the size of the hand is judged to be moderately oversized and the person with the smallest hand grips the steering firmly with both hands. The sum of power.
ΔTterm: The longest resolution period of the time resolution sufficient to make a grip judgment.
ΔT stable: The shortest time during which it can be determined that the gripped hand is approximately stationary.
ΔF stable: The minimum fluctuation range of the force input when it can be determined that the gripped hand is approximately stationary.

以上示した第３の実施の形態により、操作者、運転者の手指の大きさ、及び、手指の状態にかかわらず、適切なタッチ判定、グリップ判定をするステアリングタッチ、グリップセンサを実現することができる。特に、４種類のグリップ力閾値Ｆｔｈｇ０、Ｆｔｈｇ１、Ｆｔｈｇ２、Ｆｔｈｇ３（０＜Ｆｔｈｇ０＜Ｆｔｈｇ１＜Ｆｔｈｇ２＜Ｆｔｈｇ３）を設定して、最新のタッチ面積Ｓ＝Ｓ（ｔ０）を２種類のタッチ面積閾値Ｓｔｈｇ１、Ｓｔｈｇ２（０＜Ｓｔｈｇ１＜Ｓｔｈｇ２）との比較結果に基づいて、４種類のグリップ力閾値Ｆｔｈｇ０、Ｆｔｈｇ１、Ｆｔｈｇ２、Ｆｔｈｇ３を代入してグリップ力閾値Ｆｔｈｇを設定するので、より適切なタッチ判定、グリップ判定を実現することができる。 According to the third embodiment shown above, it is possible to realize an appropriate touch determination, a steering touch for grip determination, and a grip sensor regardless of the size of the fingers of the operator and the driver and the state of the fingers. can. In particular, four types of grip force thresholds Fthg0, Fthg1, Fthg2, and Fthg3 (0 <Fthg0 <Fthg1 <Fthg2 <Fthg3) are set, and the latest touch area S = S (t0) is set to two types of touch area thresholds Sthg1. Based on the comparison result with Sthg2 (0 <Sthg1 <Sthg2), four types of grip force thresholds Fthg0, Fthg1, Fthg2, and Fthg3 are substituted to set the grip force threshold value Fthg. Can be realized.

（第４の実施の形態に係る検出装置１の動作）
図７は、第４の実施の形態に係る把持状態の判定のフローチャートである。状態判定部３３は、近接状態値としてのタッチ面積Ｓ、把持状態値としてのグリップ力Ｆが所定時間以上安定している場合に、操作者の近接状態又は把持状態を判定する。また、状態判定部３３は、把持状態値としてのグリップ力Ｆの値に基づいて段階的に近接判定閾値としてのタッチ面積閾値を設定する。 (Operation of the detection device 1 according to the fourth embodiment)
FIG. 7 is a flowchart for determining the gripping state according to the fourth embodiment. The state determination unit 33 determines the proximity state or the gripping state of the operator when the touch area S as the proximity state value and the grip force F as the gripping state value are stable for a predetermined time or longer. Further, the state determination unit 33 gradually sets the touch area threshold value as the proximity determination threshold value based on the value of the grip force F as the gripping state value.

（Ｓｔｅｐ４１）
制御部３０は、近接状態値としてのタッチ面積Ｓ、把持状態値としてのグリップ力Ｆを取得する。タッチ面積Ｓ、グリップ力Ｆを取得方法は、第１、第２、第３の実施の形態と同様である。制御部３０は、所定の周期ΔＴtermごとに、以下の処理をＳｔｅｐ４１から実行する。 (Step41)
The control unit 30 acquires the touch area S as the proximity state value and the grip force F as the grip state value. The method of acquiring the touch area S and the grip force F is the same as that of the first, second, and third embodiments. The control unit 30 executes the following processing from Step 41 every predetermined period ΔTterm.

制御部３０は、タッチ面積測定部３１で取得した信号からタッチ面積Ｓの時系列データＳ（ｔ）を、グリップ力測定部３２で取得した信号からグリップ力Ｆの時系列データＦ（ｔ）を、それぞれ算出して記憶する。制御部３０は、１種類のグリップ力閾値Ｆｔｈｔ（０＜Ｆｔｈｔ）、及び、３種類のタッチ面積閾値Ｓｔｈｔ０、Ｓｔｈｔ１、Ｓｔｈｔ２（０＜Ｓｔｈｔ０＜Ｓｔｈｔ１＜Ｓｔｈｔ２）を予め記憶している。制御部３０は、現在（ｔ＝ｔ０）受信している信号から、最新のタッチ面積Ｓ＝Ｓ（ｔ０）、及び、グリップ力Ｆ＝Ｆ（ｔ０）を算出し、タッチ面積Ｓ（ｔ）、グリップ力Ｆ（ｔ）を更新する。 The control unit 30 obtains the time-series data S (t) of the touch area S from the signal acquired by the touch area measurement unit 31 and the time-series data F (t) of the grip force F from the signal acquired by the grip force measurement unit 32. , Calculate and store each. The control unit 30 stores in advance one type of grip force threshold value Ftht (0 <Ftht) and three types of touch area threshold values Stt0, Stst1, and Stst2 (0 <Stt0 <Stst1 <Stst2). The control unit 30 calculates the latest touch area S = S (t0) and grip force F = F (t0) from the signal currently being received (t = t0), and touch area S (t), The grip force F (t) is updated.

（Ｓｔｅｐ４２）
制御部３０は、ｔの区間［ｔ０−ΔＴstable，ｔ０］の範囲のタッチ面積Ｓ（ｔ）について、以下の２つの条件１、２を満たすかどうか判定する。条件１：区間内のすべてのＳ（ｔ）がＳ（ｔ）≧Ｓｔｈｔ０を満たす、条件２：区間内のＳ（ｔ）の最大値と最小値の差がΔＳstable未満。タッチ面積Ｓ（ｔ）が２つの条件１、２を満たすときはＳｔｅｐ４３へ進み（Ｓｔｅｐ４２：Ｙｅｓ）、満たさないときは動作を終了する（Ｓｔｅｐ４２：Ｎｏ）。 (Step 42)
The control unit 30 determines whether or not the following two conditions 1 and 2 are satisfied with respect to the touch area S (t) in the range of the interval [t0−ΔTstable, t0] of t. Condition 1: All S (t) in the interval satisfy S (t) ≥ Stt0. Condition 2: The difference between the maximum value and the minimum value of S (t) in the interval is less than ΔS stable. When the touch area S (t) satisfies the two conditions 1 and 2, the process proceeds to Step 43 (Step 42: Yes), and when the touch area S (t) does not satisfy the two conditions 1 and 2, the operation ends (Step 42: No).

（Ｓｔｅｐ４３）
制御部３０は、グリップ力Ｆ（ｔ０）がグリップ力Ｆ（ｔ０）＜グリップ力閾値Ｆｔｈｔを満たすときＳｔｅｐ４４に進む（Ｓｔｅｐ４３：Ｙｅｓ）。これを満たさないとき、すなわち、グリップ力Ｆ（ｔ０）がＦｔｈｔ≦Ｆ（ｔ０）を満たすとき、Ｓｔｅｐ４５へ進む（Ｓｔｅｐ４３：Ｎｏ）。 (Step43)
The control unit 30 proceeds to Step 44 when the grip force F (t0) satisfies the grip force F (t0) <grip force threshold value Ftht (Step43: Yes). When this is not satisfied, that is, when the grip force F (t0) satisfies Ftht ≦ F (t0), the process proceeds to Step 45 (Step 43: No).

（Ｓｔｅｐ４４）
制御部３０は、タッチ面積閾値ＳｔｈｔにＳｔｈｔ１を代入して、Ｓｔｅｐ４６へ進む。 (Step44)
The control unit 30 substitutes Stt1 for the touch area threshold value Stst and proceeds to Step 46.

（Ｓｔｅｐ４５）
制御部３０は、タッチ面積閾値ＳｔｈｔにＳｔｈｔ２を代入して、Ｓｔｅｐ４６へ進む。 (Step 45)
The control unit 30 substitutes Stt2 for the touch area threshold value Stst and proceeds to Step 46.

（Ｓｔｅｐ４６）
制御部３０は、タッチ面積Ｓ（ｔ０）がＳ（ｔ０）＞タッチ面積閾値Ｓｔｈｔを満たすとき、Ｓｔｅｐ４７へ進み（Ｓｔｅｐ４６：Ｙｅｓ）、そうでないときはＳｔｅｐ４８へ進む（Ｓｔｅｐ４６：Ｎｏ）。 (Step46)
When the touch area S (t0) satisfies S (t0)> touch area threshold value St, the control unit 30 proceeds to Step 47 (Step 46: Yes), and when not, proceeds to Step 48 (Step 46: No).

（Ｓｔｅｐ４７）
制御部３０は、状態判定部３３において、「タッチあり」と判定する。 (Step47)
The control unit 30 determines in the state determination unit 33 that there is a touch.

（Ｓｔｅｐ４８）
制御部３０は、状態判定部３３において、「タッチなし」と判定する。 (Step48)
The control unit 30 determines in the state determination unit 33 that there is no touch.

ここで、上記の判定において使用した各定数は以下の基準に基づいて設定される。
Ｆｔｈｔ：運転者として想定される人のうち、標準的な手の大きさの人が、ステアリングを両手でしっかりタッチしたときに、ステアリングに入力される力の和。
Ｓｔｈｔ０：想定される最大のタッチセンサのフロアノイズが入力された時に検出されるタッチ面積に対して、それを超える最小のタッチ面積。
Ｓｔｈｔ１：運転者として想定される人のうち、最も手の小さな人が、ステアリングを両手でしっかりタッチしたときに検出するタッチ面積に対して、それを下回る最大のタッチ面積。
Ｓｔｈｔ２：運転者として想定される人のうち、標準的な手の大きさの人が、ステアリングを両手でしっかりタッチしたときに検出するタッチ面積に対して、それを下回る最大のタッチ面積。
ΔＴterm：タッチ判定を行うのに十分な時間分解能のうち、最長の分解能周期。
ΔＴstable：タッチした手がおおよそ静止していると判定できる時間のうち、最短の時間。
ΔＳstable：タッチした手がおおよそ静止していると判定できる時に検出するタッチ面積のうち、最小の変動幅。 Here, each constant used in the above determination is set based on the following criteria.
Ftht: The sum of the forces input to the steering when a person of standard hand size, who is supposed to be a driver, touches the steering firmly with both hands.
Stt0: The minimum touch area that exceeds the touch area detected when the floor noise of the maximum expected touch sensor is input.
Stt1: The maximum touch area that is smaller than the touch area detected when the person with the smallest hand firmly touches the steering wheel with both hands among the assumed drivers.
Stt2: The maximum touch area that is smaller than the touch area detected when a person with a standard hand size touches the steering wheel firmly with both hands among those who are supposed to be drivers.
ΔTterm: The longest resolution period of the time resolution sufficient to make a touch judgment.
ΔT stable: The shortest time during which it can be determined that the touched hand is approximately stationary.
ΔS stable: The smallest fluctuation range of the touch area detected when it can be determined that the touched hand is approximately stationary.

以上示した第４の実施の形態により、操作者、運転者の手指の大きさ、及び、手指の状態にかかわらず、適切なタッチ判定、グリップ判定をするステアリングタッチ、グリップセンサを実現することができる。特に、３種類のタッチ面積閾値Ｓｔｈｔ０、Ｓｔｈｔ１、Ｓｔｈｔ２（０＜Ｓｔｈｔ０＜Ｓｔｈｔ１＜Ｓｔｈｔ２）を設定して、最新のグリップ力Ｆ＝Ｆ（ｔ０）とグリップ力閾値Ｆｔｈｔとの比較結果に基づいて、３種類のタッチ面積閾値Ｓｔｈｔ０、Ｓｔｈｔ１、Ｓｔｈｔ２を代入してタッチ面積閾値Ｓｔｈｔを設定するので、より適切なタッチ判定、グリップ判定をすることができる。 According to the fourth embodiment shown above, it is possible to realize an appropriate touch determination, a steering touch for grip determination, and a grip sensor regardless of the size of the fingers of the operator and the driver and the state of the fingers. can. In particular, three types of touch area thresholds Stt0, Stt1, and Stst2 (0 <Stt0 <Stt1 <Stst2) are set, and based on the comparison result between the latest grip force F = F (t0) and the grip force threshold value Ftht. Since the touch area threshold value Stt is set by substituting the three types of touch area threshold values Stt0, Stt1 and Stst2, more appropriate touch determination and grip determination can be performed.

以上、本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、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。 Although some embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are merely examples and do not limit the invention according to the claims. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, changes, etc. can be made without departing from the gist of the present invention. Moreover, not all combinations of features described in these embodiments are essential as means for solving the problems of the invention. Further, these embodiments are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

１…検出装置、５…センサエレメント、１５…誘電体シート、３０…制御部、３０ａ、３０ｂ…測定端子、３１…タッチ面積測定部、３２…グリップ力測定部、３３…状態判定部、３４…測定制御部、４０…切替部、４１…バッファ回路、４２…スイッチ素子、１００…ステアリング、１０１…外周側、１１０…内側（芯金）、Ｃ…静電容量値、Ｆ…グリップ力、Ｆｔｈ…グリップ力閾値、Ｓ…タッチ面積、Ｓｓｗ…切替信号、Ｓｔｈ…タッチ面積閾値
1 ... Detection device, 5 ... Sensor element, 15 ... Dielectric sheet, 30 ... Control unit, 30a, 30b ... Measurement terminal, 31 ... Touch area measurement unit, 32 ... Grip force measurement unit, 33 ... State determination unit, 34 ... Measurement control unit, 40 ... switching unit, 41 ... buffer circuit, 42 ... switch element, 100 ... steering, 101 ... outer circumference side, 110 ... inside (core metal), C ... capacitance value, F ... grip force, Fth ... Grip force threshold, S ... touch area, Ssw ... switching signal, Sth ... touch area threshold

Claims

The first electrode provided on the outer peripheral side of the operating body operated by the operator, and
A second electrode provided inside the first electrode with a dielectric sandwiched between the first electrode and the first electrode.
The first measuring unit for measuring the proximity state value indicating the proximity state of the operator to the operation body by the first electrode, the first electrode and the second electrode indicate the gripping state of the operator with respect to the operation body. It has a second measuring unit that measures the gripping state value, and a control unit that has a state determining unit that determines the proximity state or the gripping state of the operator.
The state determination unit sets a grip determination threshold value for determining the gripping state based on the proximity state value, or sets a proximity determination threshold value for determining the proximity state based on the gripping state value. ..

The detection device according to claim 1, wherein the state determination unit determines the proximity state or the gripping state of the operator when the proximity state value and the gripping state value are stable for a predetermined time or longer.

The detection device according to claim 1 or 2, wherein the state determination unit sets the grip determination threshold value step by step based on the value of the proximity state value.

The detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the state determination unit sets the proximity determination threshold value stepwise based on the value of the gripping state value.

The operating body is the steering of the vehicle.
The proximity state value is the touch area touched by the operator with respect to the steering, and the gripping state value is the grip force gripped by the operator with respect to the steering. Any one of claims 1 to 4. The detection device described in.