JP6838913B2 - 生体の接触面積検出装置 - Google Patents
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Description
第1電極と第2電極との表面を絶縁材に被覆することにより電極部が構成され、
前記第1電極に対して共振回路を構成するための誘導素子を介して高周波電源が接続される一方、前記第2電極に対して電流測定手段が接続され、
前記高周波電源からの周波数をスイープさせて前記電流測定手段で共振を示す電流状態が検出されたときの共振周波数と共振抵抗値との相関関係を得る相関関係取得手段と、
前記相関関係取得手段により取得された相関関係に基づいて、共振抵抗値と共振周波数とが共に減少または共に増大する範囲において、共振周波数に関連する値に基づいて生体の接触面積を決定する接触面積決定手段と、
を備え、
前記電極部が自動車のステアリングハンドルの周方向に間隔をあけて複数設けられ、
前記接触面積決定手段により決定される接触面積が所定値以上となる前記電極部が存在せず、かつ全ての前記電極部について接触時間が所定値以下である場合に、前記ステアリングハンドルから手を離している手離し状態であると判定して注意警報を行うようにされている、
ようにしてある。
前記接触面積決定手段は、前記共振周波数に関連する値として、該共振周波数に基づいて算出される生体と前記絶縁材との間の静電容量を用いる、ようにしてある(請求項2対応)。この場合、接触面積の変化に応じて変化される静電容量を用いて、接触面積を精度よく決定することができる。
前記接触面積決定手段は、前記共振周波数に関連する値としての静電容量を前記データベースに照合することにより、接触面積を決定する、
ようにしてある(請求項3対応)。この場合、データベースを利用して、静電容量に基づいて接触面積を簡単に決定することができる。
前記複数の電極部における接触面積および接触時間に基づいて、ステアリングハンドルに対する生体としての運転者の接触パターンを判定する接触パターン判定手段をさらに備えている、
ようにしてある(請求項6対応)。この場合、ステアリングハンドルに対する接触状態(握り状態)をパターン化して知ることができる。
定数RRを、例えば0.1〜10の範囲で変更(例えば各電極1と2との幅を相違させることにより変更)させたとき、RRが小さいほど図2におけるαとβとの区間が大きくなり、共振周波数の減少に伴う共振抵抗値の増大分が大きくなって、ホバータッチを安定して検出する上で好ましいものとなる(ロバスト性向上)。逆に、RRが大きいほど、上記αとβとの区間が小さくなり、また共振周波数の減少に伴う共振抵抗値の増大分も小さくなる。図2のような特性を得るためには、RRを0.1〜1.0程度の範囲に設定しておくのが好ましい(このことは、2つの電極1と2を図1に示すように並列配置した場合も同じ)。なお、積層構造の場合、2つの電極1と2との幅の関係は、第2電極2の方が第1電極1よりも幅広で、RRが大きくなるほど、第2電極2が第1電極1の幅端から左右に露出する長さが大きくなる。
M:生体
M1:指先
D:電極部
1:第1電極
2:第2電極
3:絶縁材
4:高周波電源
5:電流計
R1:リーク抵抗
Cm:相互容量
Cf:静電容量(指先との間)
Rf:皮膚抵抗
Cp:人体静電容量
Rb:人体抵抗
41:ステアリングハンドル
α:初期抵抗値を示す
β:極値を示す(ホバータッチの終了時点)
γ:最小共振抵抗値を示す(皮膚抵抗を示す)
δ1:接触面積を検出する範囲の上限共振周波数(上限共振抵抗値)
δ2:接触面積を検出する範囲の下限共振周波数(下限共振抵抗値)
Claims (6)
- 第1電極と第2電極との表面を絶縁材に被覆することにより電極部が構成され、
前記第1電極に対して共振回路を構成するための誘導素子を介して高周波電源が接続される一方、前記第2電極に対して電流測定手段が接続され、
前記高周波電源からの周波数をスイープさせて前記電流測定手段で共振を示す電流状態が検出されたときの共振周波数と共振抵抗値との相関関係を得る相関関係取得手段と、
前記相関関係取得手段により取得された相関関係に基づいて、共振抵抗値と共振周波数とが共に減少または共に増大する範囲において、共振周波数に関連する値に基づいて生体の接触面積を決定する接触面積決定手段と、
を備え、
前記電極部が自動車のステアリングハンドルの周方向に間隔をあけて複数設けられ、
前記接触面積決定手段により決定される接触面積が所定値以上となる前記電極部が存在せず、かつ全ての前記電極部について接触時間が所定値以下である場合に、前記ステアリングハンドルから手を離している手離し状態であると判定して注意警報を行うようにされている、
ことを特徴とする生体の接触面積検出装置。 - 請求項1において、
前記接触面積決定手段は、前記共振周波数に関連する値として、該共振周波数に基づいて算出される生体と前記絶縁材との間の静電容量を用いる、ことを特徴とする生体の接触面積検出装置。 - 請求項2において、
静電容量と接触面積との関係を記憶したデータベースを有し、
前記接触面積決定手段は、前記共振周波数に関連する値としての静電容量を前記データベースに照合することにより、接触面積を決定する、
ことを特徴とする生体の接触面積検出装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、
前記第1電極と前記第2電極とが積層関係でもって配設されている、ことを特徴とする生体の接触面積検出装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、
前記第1電極と前記第2電極とが並列関係でもって配設されている、ことを特徴とする生体の接触面積検出装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項において,
前記電極部が、ステアリングハンドルの周方向に間隔をあけて4以上の複数箇所に設けられ、
前記複数の電極部における接触面積および接触時間に基づいて、ステアリングハンドルに対する生体としての運転者の接触パターンを判定する接触パターン判定手段をさらに備えている、
ことを特徴とする生体の接触面積検出装置。
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