JP7155920B2 - ステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、ステアリング装置に関するものである。

従来、車両のステアリングに設けられたセンサ要素を用いて、その運転者によるステアリングの保持状態を検出し、及び操作入力の発生を検出可能なステアリング装置がある。
例えば、特許文献１には、ステアリングに設けられたタッチセンサを用いて、その運転者の把持部となる第１領域、及び、この第１領域よりも上側に設定された操作入力部となる第２領域に対する接触状態を監視する構成が開示されている。また、特許文献２には、ステアリングに設けられた静電容量センサを用いることにより、その把持部の外表面に生じた静電容量変化を立体的に検出する構成が開示されている。更に、この従来例においては、その静電容量センサによる検出領域の一部が導電体により覆われている。そして、この導電体に覆われた第１領域とは異なる第２領域において、その静電容量変化に基づく操作入力検出を実行することにより、高い検出精度を確保する構成になっている。

特開２０１３－７９０５７号公報 特開２０１８－１０９８５２号公報

しかしながら、車両においては、あらゆる構成部品について、その更なる改善が進められている。そして、上記のようなステアリング装置についてもまた、上記従来技術の構成によって、必ずしも、その要求水準を満足するとは言い切れないことから、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、簡素な構成にて利便性の高いステアリング装置を提供することにある。

上記課題を解決するステアリング装置は、車両のステアリングに設けられたセンサ電極を用いて検出される静電容量の検出値が、予め定められた把持検出閾値を超えて増加した場合に、前記ステアリングが把持された状態にあることを検出する把持検出部と、前記静電容量の検出値が、前記把持検出閾値よりも高い値に設定された操作入力検出閾値よりも高い状態から、該操作入力検出閾値を超えて低下した後、前記把持検出閾値を下回ることなく、再び前記操作入力検出閾値を超えて増加した場合に、前記ステアリングに対する操作入力の発生を検出する操作入力検出部と、を備える。

即ち、運転者がステアリングを把持することにより、そのステアリングに設けられたセンサ電極を用いて検出される静電容量の検出値が増加する。また、ステアリングを把持する運転者が、そのステアリングを軽く叩き押す事により行う所謂タッピング操作には、例えば、その操作入力を行う指等をステアリングから浮かせる動作が含まれる。そのため、静電容量の検出値は、これにより一度低下した後、そのステアリングを叩き押す部位（指等）がステアリングに近づくことにより、再び増加することになる。従って、上記構成によれば、簡素な構成にて、そのステアリングを把持する状態で行われた操作入力を検出することができる。更に、センサ電極が配索された位置であれば、任意の把持位置において、その把持状態及び操作入力の発生を検出することができる。そして、これにより、利便性の向上を図ることができる。

また、例えば、持ち替え操作等、運転者が、瞬間的に、そのステアリングから手を離すことにより静電容量の検出値が低下した場合には、その静電容量の検出値が把持検出閾値を下回ることで、操作入力の発生が否定される。そして、これにより、その操作入力の検出精度を高めることができる。

上記課題を解決するステアリング装置は、前記把持検出閾値を超えて増加した前記静電容量の検出値に基づいて、把持検出状態値を設定する把持検出状態値設定部と、前記把持検出状態値及び前記把持検出閾値に基づいて、前記操作入力検出閾値を設定する操作入力検出閾値設定部と、を備えることが好ましい。

上記構成によれば、ステアリングを把持する運転者の個体差に依らず、精度よく、その操作入力の発生を検出することができる。
上記課題を解決するステアリング装置において、前記操作入力検出部は、前記操作入力検出閾値を超えて低下した前記静電容量の検出値が、予め定められた反転検出時間内に、再び前記操作入力検出閾値を超えて増加した場合に、前記操作入力の発生を検出することが好ましい。

即ち、例えば、ステアリングを把持する運転者が、操作入力を意図することなく、そのステアリングから指を浮かせる等した場合にも、静電容量の検出値が、操作入力検出閾値を超えて低下した後、再び操作入力検出閾値を超えて増加することがある。そして、この場合、その間に静電容量の検出値が把持検出閾値を下回らない可能性がある。しかしながら、このような場合にも、反転検出時間を経過することで、その操作入力の発生が否定される。従って、上記構成によれば、精度よく、そのステアリングを把持する運転者が行う操作入力を検出することができる。

上記課題を解決するステアリング装置において、前記操作入力検出部は、予め定められた入力判定時間内において、前記静電容量の検出値に生じた前記操作入力の発生を検出可能な変動の回数をカウントすることにより、前記操作入力の内容を判定することが好ましい。

上記構成によれば、簡素な構成にて、複数種類の操作入力を区別して検出することができる。
上記課題を解決するステアリング装置において、前記操作入力検出部は、前記操作入力検出閾値を超えて低下した後、再び該操作入力検出閾値を超えて増加した前記静電容量の検出値が、予め定められた長押判定時間内において、再度、前記操作入力検出閾値を超えて低下しなかった場合には、前記操作入力が長押し操作であると判定することが好ましい。

上記構成によれば、簡素な構成にて、複数種類の操作入力を区別して検出することができる。
上記課題を解決するステアリング装置において、前記センサ電極は、独立に設けられた第１電極及び第２電極を備えてなるとともに、前記操作入力検出部は、前記第１電極及び前記第２電極の一方について、前記操作入力の発生を検出可能な前記検出値の変動があり、前記第１電極及び前記第２電極の他方については、前記操作入力の発生を検出可能な前記検出値の変動がない場合に、前記操作入力が発生したと判定することが好ましい。

即ち、ステアリングを把持する状態でタッピング操作を行った場合、運転者の手には、そのタッピング操作を行うべくステアリングから離間する部分（例えば、指等）とステアリングに接触したままの部分（例えば、掌等）とができることになる。従って、上記構成によれば、より精度よく、ステアリングに対する操作入力の発生を検出することができる。

上記課題を解決するステアリング装置は、前記第１電極及び前記第２電極を一組の電極対として、複数の前記電極対が前記ステアリングに設けられることが好ましい。
上記構成によれば、各電極対を、それぞれ、独立したセンサ電極として用いることにより、高度な操作入力検出を行うことができる。

本発明によれば、簡素な構成にて利便性の向上を図ることができる。

ステアリングの正面図。 ステアリング装置の概略構成を示すブロック図。 把持状態検出及び操作入力検出開始判定の処理手順を示すフローチャート。 操作入力検出制御の処理手順を示すフローチャート。 把持状態検出及び操作入力検出制御の態様を示す説明図。 （ａ）（ｂ）は、操作入力の発生が否定される場合の説明図（ａ：過剰低下、ｂ：タイムオーバー）。 操作入力発生変動のカウントに基づいた操作入力内容判定の処理手順を示すフローチャート。 第２の実施形態におけるステアリング装置の概略構成を示すブロック図。 把持検出状態値の設定、及び当該把持検出状態値に基づいた操作入力検出閾値の設定の態様を示す説明図。 把持検出状態値の設定、及び当該把持検出状態値に基づいた操作入力検出閾値の設定の処理手順を示すフローチャート。 別例の操作入力内容判定の態様を示す説明図（長押し判定）。 （ａ）～（ｃ）は、センサ電極の配置に関する別例を示す説明。 別例の操作入力検出制御の処理手順を示すフローチャート。 別例のステアリング装置の概略構成を示すブロック図。

［第１の実施形態］
以下、車両のステアリング装置を具体化した第１の実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態のステアリング１は、リング状の外形を有して車両の乗員（運転者）に把持されるリム２と、図示しないステアリングシャフトに連結されるハブ３と、このハブ３とリム２との間を略Ｔ字状に接続する３本のスポーク４と、を備えている。そして、このステアリング１において、そのリム２には、静電容量センサ１０のセンサ電極１１が内蔵されている。

具体的には、本実施形態のステアリング１において、このセンサ電極１１は、その外表面を覆う表皮１ｓの内側に設けられている。また、センサ電極１１は、ステアリング１の延在方向、詳しくは、その環状をなすリム２の延在方向、略全域に亘って配索されている。そして、本実施形態では、このセンサ電極１１を用いることにより、その運転者によるステアリング１の把持状態を検出し、及び操作入力を検出可能なステアリング装置２０を形成する構成になっている。

詳述すると、図２に示すように、上記のようにステアリング１に設けられたセンサ電極１１の出力信号は、このセンサ電極１１とともに静電容量センサ１０を形成する制御装置２１に入力される。更に、この制御装置２１は、そのセンサ電極１１を用いて検出される静電容量（検出値Ｃ）の変化を監視する。そして、本実施形態の制御装置２１は、これにより、その運転者によるステアリング１の把持状態を検出し、及び操作入力を検出する構成になっている。

尚、本実施形態の制御装置２１は、その把持状態及び操作入力の検出結果を示す検出信号Ｓを上位ＥＣＵ２２に出力する。そして、本実施形態のステアリング装置２０は、これにより、ステアリング１を把持した状態のまま、例えば、車両の可動部品（ワイパーやウインカー、ウィンドレギュレーター等）や設備（エアコンやオーディオ等）、或いは各種運転支援システム（カーナビやレーンキープアシスト等）の操作を可能とする構成になっている。

さらに詳述すると、図３のフローチャートに示すように、本実施形態の制御装置２１は、センサ電極１１を用いて検出される静電容量の検出値Ｃが、予め定められた把持検出閾値Ｃ１を超えて増加したか否かを判定する（ステップ１０１）。そして、その静電容量の検出値Ｃが把持検出閾値Ｃ１を超えて増加、つまりは把持検出閾値Ｃ１よりも高い場合（Ｃ＞Ｃ１、ステップ１０１：ＹＥＳ）に、ステアリング１が把持された状態にあることを検出する（ステアリング把持状態検出、ステップ１０２）。

また、本実施形態の制御装置２１は、静電容量の検出値Ｃが、上記把持検出閾値Ｃ１よりも高い値に設定された操作入力検出閾値Ｃ２よりも高い状態にあるか否かを判定する（ステップ１０３）。そして、その静電容量の検出値Ｃが操作入力検出閾値Ｃ２よりも高い状態にある場合（Ｃ＞Ｃ２、ステップ１０２：ＹＥＳ）に、そのステアリング１に対する操作入力の発生を検出する制御を行う構成になっている（操作入力検出制御、ステップ１０４）。

具体的には、図４のフローチャートに示すように、本実施形態の制御装置２１は、先ず、静電容量の検出値Ｃが、上記把持検出閾値Ｃ１よりも高い値に設定された操作入力検出閾値Ｃ２よりも高い状態（図３参照、ステップ１０３：ＹＥＳ）から、この操作入力検出閾値Ｃ２を超えて低下したか否かを判定する（ステップ２０１）。また、制御装置２１は、このステップ２０１において、静電容量の検出値Ｃが操作入力検出閾値Ｃ２を超えて低下、つまり操作入力検出閾値Ｃ２よりも低いと判定した場合（Ｃ＜Ｃ２、ステップ２０１：ＹＥＳ）、続いて時間計測用のタイマをセットする（Ｔａ＝０、ステップ２０２）。更に、制御装置２１は、その操作入力検出閾値Ｃ２を超えて低下した静電容量の検出値Ｃが、上記把持検出閾値Ｃ１を下回ったか否かを判定する（ステップ２０３）。そして、制御装置２１は、このステップ２０３において、静電容量の検出値Ｃが把持検出閾値Ｃ１を下回っていない場合（Ｃ≧Ｃ１、ステップ２０３：ＮＯ）には、その静電容量の検出値Ｃが再び操作入力検出閾値Ｃ２を超えて増加したか否かを判定する（ステップ２０４）。

本実施形態の制御装置２１は、上記ステップ２０４において、静電容量の検出値Ｃが再び操作入力検出閾値Ｃ２を超えて増加していないと判定した場合（Ｃ≦Ｃ２、ステップ２０４：ＮＯ）、続いて、上記ステップ２０２でセットしたタイマによる計測時間Ｔａが予め定められた反転検出時間Ｔ０を経過したか否かを判定する（ステップ２０５）。更に、本実施形態の制御装置２１は、このステップ２０５において、その計測時間Ｔａが反転検出時間Ｔ０内である場合（Ｔａ≦Ｔ０、ステップ２０５：ＮＯ）には、再び、上記ステップ２０３～ステップ２０５の処理を実行する。そして、本実施形態の制御装置２１は、上記ステップ２０４において、静電容量の検出値Ｃが再び操作入力検出閾値Ｃ２を超えて増加したと判定した場合（Ｃ＞Ｃ２、ステップ２０４：ＹＥＳ）に、そのステアリング１に対する操作入力の発生を検出する構成になっている（ステップ２０６）。

尚、本実施形態の制御装置２１は、上記ステップ２０１において、静電容量の検出値Ｃが、その操作入力検出閾値Ｃ２を超えて低下していないと判定した場合（Ｃ≧Ｃ２、ステップ２０１：ＮＯ）には、上記ステップ２０２以降の処理を実行しない。また、上記ステップ２０３において、静電容量の検出値Ｃが、その把持検出閾値Ｃ１を下回っていると判定した場合（Ｃ＜Ｃ１、ステップ２０３：ＹＥＳ）には、ステップ２０４以降の処理を実行しない。そして、上記ステップ２０５において、その計測時間Ｔａが反転検出時間Ｔ０を経過した場合（Ｔａ＞Ｔ０、ステップ２０５：ＹＥＳ）には、上記ステップ２０３以降の処理を実行しない。

このように、本実施形態の制御装置２１は、操作入力検出閾値Ｃ２を超えて低下した静電容量の検出値Ｃが（ステップ２０１：ＹＥＳ）、反転検出時間Ｔ０内において（ステップ２０５：ＮＯ）、把持検出閾値Ｃ１を下回ることなく（ステップ２０３：ＮＯ）、再び操作入力検出閾値Ｃ２を超えて増加（ステップ２０１：ＹＥＳ）したかを判定する。そして、これらの各条件が成立した場合に操作入力が発生したと判定することによって、そのステアリング１を把持する運転者が指等でステアリング１を軽く叩き押すことにより行われる操作入力、つまりは所謂タッピング操作の発生を検出することが可能となっている。

即ち、図５に示すように、運転者がステアリング１を把持することにより、そのステアリング１に設けられたセンサ電極１１を用いて検出される静電容量の検出値Ｃが増加する。そして、これにより、その静電容量の検出値Ｃが把持検出閾値Ｃ１を超えて増加することで（図３参照、ステップ１０１：ＹＥＳ）、運転者がステアリング１を把持する状態にあることが検出される（ステップ１０２）。

また、このように把持検出閾値Ｃ１を超えて増加した静電容量の検出値Ｃは、運転者がステアリング１を把持し続けることで、その把持検出閾値Ｃ１よりも高い状態で安定することになる。更に、本実施形態のステアリング装置２０においては、この把持状態が継続することにより安定する静電容量の検出値Ｃよりも低い値に、その操作入力検出閾値Ｃ２が設定されている。そして、これにより、上記のように把持検出閾値Ｃ１を超えて増加した静電容量の検出値Ｃが、更に操作入力検出閾値Ｃ２を超えた時点から（ステップ１０３：ＹＥＳ）、そのステアリング１に対する操作入力の発生検出が実行される構成になっている（ステップ１０４）。

さらに詳述すると、ステアリング１を把持する運転者が行うタッピング操作には、例えば、その操作入力を行う指等をステアリング１から浮かせる動作が含まれる。そして、これにより、そのステアリング１に設けられたセンサ電極１１を用いて検出される静電容量の検出値Ｃが低下することになる。

更に、静電容量の検出値Ｃは、運転者が、このステアリング１から浮かせた指でステアリング１をタッピングする、つまりは、そのステアリング１を叩き押す指が、再びステアリング１に近づくことにより増加することになる。そして、本実施形態の制御装置２１は、このようなタッピング操作の実行により変動する静電容量の検出値Ｃを、上記のように操作入力検出閾値Ｃ２との比較（図４参照、ステップ２０１及びステップ２０４）により監視することで、その操作入力の発生を検出する構成になっている。

ここで、図６（ａ）に示すように、例えば、持ち替え操作等、運転者が、瞬間的に、そのステアリング１から手を離した場合にも、そのステアリング１に設けられたセンサ電極１１を用いて検出される静電容量の検出値Ｃが、操作入力検出閾値Ｃ２を超えて低下した後、再び操作入力検出閾値Ｃ２を超えて増加することになる。しかしながら、本実施形態のステアリング装置２０においては、このような場合、静電容量の検出値Ｃが把持検出閾値Ｃ１を下回ることで（ステップ２０３：ＹＥＳ）、その操作入力の発生が否定される。

更に、図６（ｂ）に示すように、例えば、ステアリング１を把持する運転者が、操作入力を意図することなく、そのステアリング１から指を浮かせた場合等にも、静電容量の検出値Ｃが、操作入力検出閾値Ｃ２を超えて低下した後、再び操作入力検出閾値Ｃ２を超えて増加することがある。そして、この場合、その間に静電容量の検出値Ｃが把持検出閾値Ｃ１を下回らない可能性がある。

しかしながら、このような場合もまた、静電容量の検出値Ｃが操作入力検出閾値Ｃ２を超えて低下した時点からの計測時間Ｔａが反転検出時間Ｔ０を経過することで（ステップ２０５：ＹＥＳ）、その操作入力の発生が否定される。そして、本実施形態の制御装置２１は、これにより、精度よく、そのステアリング１を把持する運転者が行う操作入力を検出することが可能となっている。

また、図５に示すように、本実施形態の制御装置２１は、予め定められた入力判定時間Ｔ１内において、その静電容量の検出値Ｃに生じた上記「操作入力の発生を検出可能な変動（操作入力発生変動、図４参照、ステップ２０１：ＹＥＳ、ステップ２０３：ＮＯ、及びステップ２０４：ＹＥＳ、但しステップ２０５：ＮＯ）」の回数をカウントする。そして、このカウントした変動の回数に基づいて、そのステアリング１に対して行われた操作入力の内容を判定する構成になっている。

具体的には、図７のフローチャートに示すように、本実施形態の制御装置２１は、上記のような操作入力発生変動のカウントを行う開始トリガーを検出すると（ステップ３０１：ＹＥＳ）、先ず、時間計測用のタイマをセットし、及び回数計測用のカウンタをクリアする（Ｔｂ＝０，Ｎ＝０、ステップ３０２）。尚、本実施形態のステアリング装置２０において、上記「操作入力発生変動のカウントを行う開始トリガー」、即ち入力判定時間Ｔ１の計測開始タイミングは、静電容量の検出値Ｃが、操作入力検出閾値Ｃ２よりも高い状態から、最初に、その操作入力検出閾値Ｃ２を超えて低下したタイミングとなっている。そして、この静電容量の検出値Ｃについて、上記のような操作入力発生変動を検出した場合（ステップ３０３：ＹＥＳ）に、そのカウンタをインクリメントする構成になっている（Ｎ＝Ｎ＋１，ステップ３０４）。

更に、本実施形態の制御装置２１は、上記ステップ３０２でセットしたタイマによる計測時間Ｔｂが予め定められた入力判定時間Ｔ１を経過したか否かを判定する（ステップ３０５）。そして、その計測時間Ｔｂが入力判定時間Ｔ１内である場合（Ｔｂ≦Ｔ１、ステップ３０５：ＮＯ）には、再び、上記ステップ３０３～ステップ５０５の処理を実行する構成になっている。

また、本実施形態の制御装置２１は、上記ステップ３０５において、その計測時間Ｔｂが入力判定時間Ｔ１を経過した場合（Ｔｂ＞Ｔ１、ステップ３０５：ＹＥＳ）には、先ず、その変動回数のカウント数Ｎが「０」であるかを判定する（ステップ３０６）。そして、そのカウント数Ｎが「０」である場合（Ｎ＝０、ステップ３０６：ＹＥＳ）には、ステアリング１に対する操作入力がないと判定する（操作入力なし、ステップ３０７）。

更に、制御装置２１は、カウント数Ｎが「０」でない場合（Ｎ≠０、ステップ３０６：ＮＯ）には、続いて、その変動回数のカウント数Ｎが「１」であるかを判定する（ステップ３０８）。そして、そのカウント数Ｎが「１」である場合（Ｎ＝１、ステップ３０８：ＹＥＳ）には、ステアリング１に対する操作入力がシングルタップ（一回押し）であると判定し（ステップ３０９）、カウント数Ｎが「１」でない場合（Ｎ≠１、ステップ３０８：ＮＯ）には、その操作入力がマルチタップであると判定する構成になっている（ステップ３１０）。

尚、本実施形態の制御装置２１は、上記ステップ３０３において、操作入力発生変動を検出しない場合（ステップ３０３：ＮＯ）には、ステップ３０４の処理を実行しない。そして、上記ステップ３１０においてマルチタップと判定した場合、そのマルチタップを「ダブルタップ（二回押し）」として認識する構成になっている。

次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）把持検出部３０ａとしての制御装置２１は、ステアリング１に設けられたセンサ電極１１を用いて検出される静電容量の検出値Ｃが、予め定められた把持検出閾値Ｃ１を超えて増加した場合（Ｃ＞Ｃ１、ステップ１０１：ＹＥＳ）に、ステアリング１が把持された状態にあることを検出する（ステップ１０２）。また、操作入力検出部３０ｂとしての制御装置２１は、静電容量の検出値Ｃが、把持検出閾値Ｃ１よりも高い値に設定された操作入力検出閾値Ｃ２よりも高い状態から（Ｃ＞Ｃ２、ステップ１０３：ＹＥＳ）、当該操作入力検出閾値Ｃ２を超えて低下したかを判定する。そして、その操作入力検出閾値Ｃ２を超えて低下した後（Ｃ＜Ｃ２、ステップ２０１：ＹＥＳ）、静電容量の検出値Ｃが、把持検出閾値Ｃ１を下回ることなく（Ｃ≧Ｃ１、ステップ２０３：ＮＯ）、再び操作入力検出閾値Ｃ２を超えて増加した場合（Ｃ＞Ｃ２、ステップ２０４：ＹＥＳ）に、そのステアリング１に対する操作入力の発生を検出する。

即ち、運転者がステアリング１を把持することにより、そのステアリング１に設けられたセンサ電極１１を用いて検出される静電容量の検出値Ｃが増加する。また、ステアリング１を把持する運転者が、そのステアリング１を軽く叩き押すことにより行う所謂タッピング操作には、例えば、その操作入力を行う指等をステアリング１から浮かせる動作が含まれる。そのため、静電容量の検出値Ｃは、これにより一度低下した後、そのステアリング１を叩き押す部位（指等）がステアリング１に近づくことにより、再び増加することになる。従って、上記構成によれば、簡素な構成にて、そのステアリング１を把持する状態で行われた操作入力を検出することができる。更に、センサ電極１１が配索された位置であれば、任意の把持位置において、その把持状態及び操作入力の発生を検出することができる。そして、これにより、利便性の向上を図ることができる。

また、例えば、持ち替え操作等、運転者が、瞬間的に、そのステアリング１から手を離すことにより静電容量の検出値Ｃが低下した場合には、その静電容量の検出値Ｃが把持検出閾値Ｃ１を下回ることで、操作入力の発生が否定される。そして、これにより、その操作入力の検出精度を高めることができる。

（２）制御装置２１は、操作入力検出閾値Ｃ２を超えて低下した静電容量の検出値Ｃが、予め定められた反転検出時間Ｔ０内（ステップ２０５：ＮＯ）に、再び操作入力検出閾値Ｃ２を超えて増加した場合に、操作入力の発生を検出する。

即ち、例えば、ステアリング１を把持する運転者が、操作入力を意図することなく、そのステアリング１から指を浮かせる等した場合にも、静電容量の検出値Ｃが、操作入力検出閾値Ｃ２を超えて低下した後、再び操作入力検出閾値Ｃ２を超えて増加することがある。そして、この場合、その間に静電容量の検出値Ｃが把持検出閾値Ｃ１を下回らない可能性がある。しかしながら、このような場合にも、反転検出時間Ｔ０を経過することで（ステップ２０５：ＹＥＳ）、その操作入力の発生が否定される。従って、上記構成によれば、精度よく、そのステアリング１を把持する運転者が行う操作入力を検出することができる。

（３）制御装置２１は、予め定められた入力判定時間Ｔ１内において、その静電容量の検出値Ｃに生じた上記操作入力の発生を検出可能な変動の回数（Ｎ）をカウントすることにより（ステップ３０３：ＹＥＳ、ステップ３０４）、その操作入力の内容を判定する（ステップ３０６～ステップ３１０）。これにより、簡素な構成にて、複数種類の操作入力を区別して検出することができる。

［第２の実施形態］
以下、車両のステアリング装置を具体化した第２の実施形態を図面に従って説明する。尚、説明の便宜上、上記第１の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略することとする。

図８及び図９に示すように、本実施形態のステアリング装置２０Ｂにおいて、制御装置２１Ｂは、運転者がステアリング１を把持することにより上記把持検出閾値Ｃ１を超えて増加した静電容量の検出値Ｃに基づいて、把持検出状態値Ｃ３を設定する。そして、本実施形態の制御装置２１Ｂは、この把持検出状態値Ｃ３及び把持検出閾値Ｃ１に基づいて、その操作入力検出閾値Ｃ２を設定する構成になっている。

具体的には、把持検出状態値設定部３０ｃとしての制御装置２１Ｂは、運転者がステアリング１を把持し続けることにより把持検出閾値Ｃ１を超えて増加した静電容量の検出値Ｃが、この把持検出閾値Ｃ１よりも高い状態で安定した場合に、その所定時間における平均値を把持検出状態値Ｃ３に設定する。

尚、この場合における「安定状態判定」は、静電容量の検出値Ｃについて、その変動幅が所定範囲内にあるか否かにより判定される。そして、本実施形態の制御装置２１Ｂは、この場合における「所定時間の平均値」に移動平均を用いることで、その把持検出状態値Ｃ３を随時更新する構成になっている。

また、本実施形態の制御装置２１Ｂは、その記憶領域２１ｍに、設定基準値α，βを保持する。そして、操作入力検出閾値設定部３０ｄとしての制御装置２１Ｂは、その操作入力検出閾値Ｃ２の設定に、これらの設定基準値α，βを用いる構成になっている。

詳述すると、図１０のフローチャートに示すように、本実施形態の制御装置２１Ｂは、運転者がステアリング１を把持する状態にあることを検出することにより（ステップ４０１：ＹＥＳ、図３参照、ステップ１０２）、上記のように、その把持検出状態値Ｃ３の設定演算を実行する（ステップ４０２）。

次に、制御装置２１Ｂは、記憶領域２１ｍから設定基準値α，βを読み出して（ステップ４０３）、その把持検出状態値Ｃ３から第１設定基準値αを減じた値（Ｃ３－α）が、その把持検出閾値Ｃ１に第２設定基準値βを加えた値（Ｃ１＋β）よりも大きいか否かを判定する（ステップ４０４）。そして、把持検出状態値Ｃ３から第１設定基準値αを減じた値が、把持検出閾値Ｃ１に第２設定基準値βを加えた値よりも大きい場合（Ｃ３－α＞Ｃ１＋β、ステップ４０４：ＹＥＳ）には、把持検出状態値Ｃ３から第１設定基準値αを減じた値を操作入力検出閾値Ｃ２に設定する（Ｃ２＝Ｃ３－α、ステップ４０５）。

一方、上記ステップ４０４において、把持検出状態値Ｃ３から第１設定基準値αを減じた値が、把持検出閾値Ｃ１に第２設定基準値βを加えた値以下である場合（Ｃ３－α≦Ｃ１＋β、ステップ４０４：ＮＯ）には、その把持検出閾値Ｃ１に第２設定基準値βを加えた値を操作入力検出閾値Ｃ２に設定する（Ｃ２＝Ｃ１＋β、ステップ４０６）。尚、本実施形態のステアリング装置２０Ｂにおいて、第１設定基準値αには、例えば、ステアリング１を把持する運転者が、操作入力を行うべく、その指をステアリング１から浮かせた場合の静電容量変化に相当する値（例えば、一本分）が設定される。そして、本実施形態の制御装置２１Ｂは、上記ステップ４０５又はステップ４０６において設定した操作入力検出閾値Ｃ２を用いて、その操作入力の発生検出を実行する構成になっている（図４参照）。

以上、本実施形態の構成によれば、ステアリング１を把持する運転者の個体差に依らず、精度よく、その操作入力の発生を検出することができる。
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・上記各実施形態では、予め定められた入力判定時間Ｔ１内において、その静電容量の検出値Ｃに生じた「操作入力の発生を検出可能な変動（操作入力発生変動、図４参照）」の回数をカウントし、そのカウントした変動の回数に基づいて操作入力の内容（シングルタップ、マルチタップ）を判定することとした。

しかし、これに限らず、図１１に示すように、操作入力検出閾値Ｃ２を超えて低下した後、再び該操作入力検出閾値Ｃ２を超えて増加した静電容量の検出値Ｃが、予め定められた長押判定時間Ｔ３内において、再度、操作入力検出閾値Ｃ２を超えて低下しなかった場合に、その操作入力が「長押し操作」であると判定する構成としてもよい。これにより、簡素な構成にて、複数種類の操作入力を区別して検出することができる。

尚、この場合における長押判定時間Ｔ３は、入力判定時間Ｔ１と同じ長さでも異なる長さ（例えば、入力判定時間Ｔ１より短く）に設定してもよい。また、図１１に示す例では、静電容量の検出値Ｃが操作入力検出閾値Ｃ２を超えて低下した時点から長押判定時間Ｔ３の計測を開始しているが、例えば、その静電容量の検出値Ｃが、再び操作入力検出閾値Ｃ２を超えて増加した時点から計測を開始する等、この長押判定時間Ｔ３の計測開始タイミングについては、任意に変更してもよい。そして、このような「長押し操作」の検出を行う場合における通常の「ワンタップ操作」については、例えば、操作入力検出閾値Ｃ２を超えて低下した後、該操作入力検出閾値Ｃ２を超えて増加した静電容量の検出値Ｃが、長押判定時間Ｔ３内に、再び操作入力検出閾値Ｃ２を超えて低下する等、その「長押し操作」との判別条件を追加するとよい。

・上記各実施形態では、静電容量の検出値Ｃが操作入力検出閾値Ｃ２を超えて低下した時点から反転検出時間Ｔ０の計測を開始したが、例えば、操作入力検出閾値Ｃ２よりも高い状態にある静電容量の検出値Ｃが所定値以上低下した場合に、その計測を開始する等、反転検出時間Ｔ０の計測開始タイミングもまた、任意に変更してもよい。

・また、このような反転検出時間Ｔ０を設定しない構成としてもよい。つまり、その反転検出時間Ｔ０を上限とする時間制限（図４参照、ステップ２０５）を設けることなく、その「操作入力発生変動（ステップ２０１：ＹＥＳ、ステップ２０３：ＮＯ、及びステップ２０４：ＹＥＳ）」の検出を行う構成であってもよい。

・更に、上記各実施形態では、静電容量の検出値Ｃが、最初に操作入力検出閾値Ｃ２を超えて低下したタイミングを、その操作入力発生変動のカウントを行う開始トリガー、即ち入力判定時間Ｔ１の計測開始タイミングとしたが、これについてもまた、上記反転検出時間Ｔ０や長押判定時間Ｔ３の計測開始タイミングと同様、任意に変更してもよい。

・上記第２の実施形態では、その把持検出状態値Ｃ３の設定演算において（図１０参照、ステップ４０２）、静電容量の検出値Ｃの変動幅が所定範囲内にあるか否かにより、その検出値Ｃの「安定状態判定」を実行する。そして、この場合における静電容量の検出値Ｃについて、移動平均を算出することにより、その把持検出状態値Ｃ３を設定することとした。

しかし、これに限らず、例えば、単に、その静電容量の検出値Ｃの移動平均を把持検出状態値Ｃ３に設定する構成、或いは、上記「操作入力の発生を検出可能な変動」が発生する直前の値、例えば、操作入力検出閾値Ｃ２よりも高い状態にある静電容量の検出値Ｃが所定値以上低下する直前の値を把持検出状態値Ｃ３に設定する構成であってもよい。また、最初に把持検出状態値Ｃ３が演算されるまでの初期設定値を有する構成であってもよい。そして、その把持検出状態値Ｃ３の設定演算を周期的に行う構成、或いは、最初に把持検出状態値Ｃ３を演算した後、運転者によるステアリング１の把持状態が解除されるまで、その値を保持する構成等としてもよい。

・また、上記第２の実施形態では、制御装置２１Ｂは、その記憶領域２１ｍに、設定基準値α，βを保持する。そして、操作入力検出閾値設定部３０ｄとしての制御装置２１Ｂは、その把持検出状態値Ｃ３から第１設定基準値αを減じた値（Ｃ３－α）と、その把持検出閾値Ｃ１に第２設定基準値βを加えた値（Ｃ１＋β）との何れか（大きい方）を操作入力検出閾値Ｃ２に設定することとした。しかし、これに限らず、例えば、把持検出状態値Ｃ３と把持検出閾値Ｃ１との差分（Ｃ３－Ｃ１）を求め、この差分に所定の係数（＜１．０）を乗じた値を、その把持検出閾値Ｃ１に加算する（又は把持検出状態値Ｃ３から減ずる）ことにより、その操作入力検出閾値Ｃ２を演算する等の構成であってもよい。

・上記各実施形態では、ステアリング１は、リング状の外形を有したリム２を備える。そして、このリム２を車両の乗員（運転者）が把持することとした。しかし、これに限らず、例えば、所謂バタフライ型等、乗員による把持部の形状は、任意に変更してもよい。

・上記各実施形態では、センサ電極１１は、ステアリング１の延在方向に配索されることとしたが、必ずしも、その延在方向の全域に亘って配索される構成でなくともよい。また、複数のセンサ電極１１がステアリング１に設けられた構成であってもよい。そして、そのセンサ電極１１の配置についてもまた、任意に変更してもよい。

図１２（ａ）に示すように、例えば、ステアリング１の延在方向（図１参照、環状をなすリム２の延在方向）に対する直交断面の外周縁におけるステアリング１の正面側（図１中、紙面手前側）、及び背面側（紙面奥側）にセンサ電極１１を配索する構成でもよい。また、図１２（ｂ）に示すように、上記直交断面の外周縁におけるステアリング１の内径側及び外径側にセンサ電極１１を配索する構成でもよい。更に、図１２（ｃ）に示すように、ステアリング１の左右にセンサ電極１１を配索する構成であってもよい。尚、上記直交断面の外周縁における正面側及び背面側の少なくとも何れかと、内径側及び外径側の少なくとも何れかと、に配置する構成であってもよい。また、例えば、ステアリング１の上下位置に配置する、或いは、左右の配置との組み合わせであってもよい。そして、このようにステアリング１に設けられた各センサ電極１１が、一つの検出チャンネルを形成する構成であってもよく、それぞれ、独立した検出チャンネルを形成する構成であってもよい。

・更に、独立した検出チャンネルを形成する複数のセンサ電極１１がステアリング１に設けられた構成において、これらの各センサ電極１１が、独立に設けられた第１電極及び第２電極として機能する構成としてもよい。

例えば、図１２（ａ）に示す例においては、その上記直交断面の外周縁におけるステアリング１の正面側及び背面側に設けられた各センサ電極１１の一方を第１電極１１ａに設定し、他方を第２電極１１ｂに設定する。また、例えば、図１２（ｂ）に示す例においては、その上記直交断面の外周縁におけるステアリング１の内径側及び外径側に設けられた各センサ電極１１の一方を第１電極１１ａに設定し、他方を第２電極１１ｂに設定する。更に、図１２（ｃ）に示す例においては、そのステアリング１の左右に設けられた各センサ電極１１の一方を第１電極１１ａに設定し、他方を第２電極１１ｂに設定する。そして、これらの第１電極１１ａ及び第２電極１１ｂについて、それぞれ、その静電容量の検出値Ｃに生ずる「操作入力の発生を検出可能な操作入力発生変動」を監視することにより、操作入力の発生を判定する構成としてもよい。

例えば、図１３のフローチャートに示すように、先ず、その第１電極１１ａ側に、操作入力の発生を検出可能な操作入力発生変動（図４参照）があるか否かを判定する（ステップ５０１）。更に、第１電極１１ａ側に操作入力発生変動がある場合（ステップ５０１：ＹＥＳ）には、その第２電極１１ｂ側に操作入力発生変動があるか否かを判定する（ステップ５０２）。そして、このステップ５０２において、第２電極１１ｂ側に操作入力発生変動がない場合（ステップ５０２：ＮＯ）に、そのステアリング１に対する操作入力が発生したと判定する（ステップ５０３）。

また、上記ステップ５０１において、第１電極１１ａ側に操作入力発生変動がない場合（ステップ５０１：ＮＯ）にも、続いて、その第２電極１１ｂ側に操作入力発生変動があるか否かを判定する（ステップ５０４）。そして、このステップ５０４において、第２電極１１ｂ側に操作入力発生変動がある場合（ステップ５０２：ＹＥＳ）にも、上記ステップ５０３において、そのステアリング１に対する操作入力が発生したと判定する構成としてもよい。

即ち、ステアリング１を把持する状態でタッピング操作を行った場合、運転者の手には、そのタッピング操作を行うべくステアリング１から離間する部分とステアリング１に接触したままの部分とが形成されることになる（例えば、指と掌、或いは右手と左手等）。この点を踏まえ、上記のように、第１電極１１ａ及び第２電極１１ｂの一方については、その静電容量の検出値Ｃに操作入力発生変動があり、その他方については、このような操作入力発生変動がない場合に操作入力が発生したと判定する。そして、これにより、より精度よく、そのステアリング１に対する操作入力の発生を検出することができる。

尚、この場合についてもまた、第１電極１１ａ及び第２電極１１ｂの配置、及びその構成数については、任意に変更してもよい。そして、第１電極１１ａ側については操作入力発生変動があり、第２電極１１ｂ側については操作入力発生変動がない場合にのみ、その操作入力の発生を検出する、或いは第２電極１１ｂ側については操作入力発生変動があり、第１電極１１ａ側については操作入力発生変動がない場合にのみ、その操作入力の発生を検出する構成であってもよい。これにより、タッピング操作の態様が予め規定されている場合、つまりステアリング１から離間する部分とステアリング１に接触したままの部分とが既知である場合に、より精度よく、その操作入力の発生を検出することができる。

・更に、図１４に示すステアリング装置２０Ｃのように、第１電極１１ａ及び前記第２電極１１ｂを一組の電極対４１として、複数の電極対４１がステアリング１（のリム２）に設けられる構成としてもよい。そして、これらの各電極対４１を、それぞれ、独立したセンサ電極１１として用いることにより、高度な操作入力検出を行うことができる。

１…ステアリング、１ｓ…表皮、２…リム、３…ハブ、４…スポーク、１０…静電容量センサ、１１…センサ電極、１１ａ…第１電極、１１ｂ…第２電極、２０，２０Ｂ，２０Ｃ…ステアリング装置、２１，２１Ｂ…制御装置、２１ｍ…記憶領域、２２…上位ＥＣＵ、３０ａ…把持検出部、３０ｂ…操作入力検出部、３０ｃ…把持検出状態値設定部、３０ｄ…操作入力検出閾値設定部、４１…電極対、Ｃ…検出値、Ｃ１…把持検出閾値、Ｃ２…操作入力検出閾値、Ｃ３…把持検出状態値、α…第１設定基準値、β…第２設定基準値、Ｎ…カウント数、Ｔ０…反転検出時間、Ｔａ…計測時間、Ｔ１…入力判定時間、Ｔｂ…計測時間、Ｔ３…長押判定時間、Ｓ…検出信号。

Claims (7)

1. 車両のステアリングに設けられたセンサ電極を用いて検出される静電容量の検出値が、予め定められた把持検出閾値を超えて増加した場合に、前記ステアリングが把持された状態にあることを検出する把持検出部と、
   前記静電容量の検出値が、前記把持検出閾値よりも高い値に設定された操作入力検出閾値よりも高い状態から、該操作入力検出閾値を超えて低下した後、前記把持検出閾値を下回ることなく、再び前記操作入力検出閾値を超えて増加した場合に、前記ステアリングに対する操作入力の発生を検出する操作入力検出部と、を備えるステアリング装置。
2. 請求項１に記載のステアリング装置において、
   前記把持検出閾値を超えて増加した前記静電容量の検出値に基づいて、把持検出状態値を設定する把持検出状態値設定部と、
   前記把持検出状態値及び前記把持検出閾値に基づいて、前記操作入力検出閾値を設定する操作入力検出閾値設定部と、を備えること、を特徴とするステアリング装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のステアリング装置において、
   前記操作入力検出部は、前記操作入力検出閾値を超えて低下した前記静電容量の検出値が、予め定められた反転検出時間内に、再び前記操作入力検出閾値を超えて増加した場合に、前記操作入力の発生を検出すること、を特徴とするステアリング装置。
4. 請求項１～請求項３の何れか一項に記載のステアリング装置において、
   前記操作入力検出部は、予め定められた入力判定時間内において、前記静電容量の検出値に生じた前記操作入力の発生を検出可能な変動の回数をカウントすることにより、前記操作入力の内容を判定すること、を特徴とするステアリング装置。
5. 請求項１～請求項４の何れか一項に記載のステアリング装置において、
   前記操作入力検出部は、前記操作入力検出閾値を超えて低下した後、再び該操作入力検出閾値を超えて増加した前記静電容量の検出値が、予め定められた長押判定時間内において、再度、前記操作入力検出閾値を超えて低下しなかった場合には、前記操作入力が長押し操作であると判定すること、を特徴とするステアリング装置。
6. 請求項１～請求項５の何れか一項に記載のステアリング装置において、
   前記センサ電極は、独立に設けられた第１電極及び第２電極を備えてなるとともに、
   前記操作入力検出部は、前記第１電極及び前記第２電極の一方について、前記操作入力の発生を検出可能な前記検出値の変動があり、前記第１電極及び前記第２電極の他方については、前記操作入力の発生を検出可能な前記検出値の変動がない場合に、前記操作入力が発生したと判定すること、を特徴とするステアリング装置。
7. 請求項６に記載のステアリング装置において、
   前記第１電極及び前記第２電極を一組の電極対として、複数の前記電極対が前記ステアリングに設けられること、を特徴とするステアリング装置。

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