JP6339156B2 - ステアリングユニット - Google Patents
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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])。
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。
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。
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。
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。
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、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。
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、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。
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。
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。
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
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)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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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