JP7252271B2

JP7252271B2 - 接触検知装置

Info

Publication number: JP7252271B2
Application number: JP2021027713A
Authority: JP
Inventors: 正太郎大舘; 高太郎中村
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2021-02-24
Filing date: 2021-02-24
Publication date: 2023-04-04
Anticipated expiration: 2041-02-24
Also published as: US20220270416A1; JP2022129139A; CN114966222A

Description

本発明は接触検知装置に関する。

車両の乗員がステアリングホイールを把持しているか否かを判定するため、静電容量センサを用いた検知装置が知られている（特許文献１等）。その検知結果は、例えば、自動運転から手動運転への切り替えや、運転支援等に用いられる。

特開２０１６－２０３６６０号公報

静電容量センサの回路中に断線などの故障があると、静電容量が変動して検知精度に影響が生じる。例えば、接地線が断線するオープン故障の場合、基準電位が変動するので検知精度に影響がでる。

本発明の目的は、静電容量センサに関わる故障診断が可能な技術を提供することにある。

本発明によれば、
車両のステアリングホイールに設けられ、前記ステアリングホイールに対する人体の接触を検知する静電容量センサと、
前記ステアリングホイールに人体が接触しているか否かを推定する推定手段と、
前記推定手段が接触していると推定した場合の前記静電容量センサの検知結果と、前記推定手段が接触していないと推定した場合の前記静電容量センサの検知結果と、に基づいて、前記静電容量センサの配線のオープン故障を診断する診断手段と、
前記静電容量センサの検知結果と、閾値とを比較して、前記ステアリングホイールに人体が接触しているか否かを判定する判定手段と、
前記診断手段がオープン故障と判断した場合に、前記閾値を変更する変更手段と、を備える、
ことを特徴とする接触検知装置が提供される。

本発明によれば、静電容量センサに関わる故障診断が可能な技術を提供することができる。

車両及び制御装置のブロック図。図１の制御装置で実行される処理例を示すフローチャート。（Ａ）は中立位置にあるステアリングホイールの模式図、（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ－Ａ線断面図及び本発明の一実施形態に係る接触検知装置のブロック図。接触判定処理の例を示すフローチャート。正常時とオープン故障時における静電容量の変動試験例の結果を示す図。故障診断処理の例を示すフローチャート。履歴情報の例を示す図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

図１は、本発明が適用可能な車両Ｖ及びその制御装置１のブロック図である。図１において、車両Ｖはその概略が平面図と側面図とで示されている。車両Ｖは一例としてセダンタイプの四輪の乗用車である。

本実施形態の車両Ｖは、例えばパラレル方式のハイブリッド車両である。この場合、車両Ｖの駆動輪を回転させる駆動力を出力する走行駆動部であるパワープラント５０は、内燃機関、モータおよび自動変速機を含むことができる。モータは車両Ｖを加速させる駆動源として利用可能であると共に減速時等において発電機としても利用可能である（回生制動）。

＜制御装置＞
図１を参照して車両Ｖの制御装置１の構成について説明する。制御装置１は、ＥＣＵ群（制御ユニット群）２を含む。ＥＣＵ群２は、互いに通信可能に構成された複数のＥＣＵ２０～２９を含む。各ＥＣＵは、ＣＰＵに代表されるプロセッサ、半導体メモリ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェース等を含む。記憶デバイスにはプロセッサが実行するプログラムやプロセッサが処理に使用するデータ等が格納される。各ＥＣＵはプロセッサ、記憶デバイスおよびインタフェース等を複数備えていてもよい。なお、ＥＣＵの数や、担当する機能については適宜設計可能であり、本実施形態よりも細分化したり、あるいは、統合することが可能である。なお、図１においてはＥＣＵ２０～２９の代表的な機能の名称を付している。例えば、ＥＣＵ２０には「運転ＥＣＵ」と記載している。

ＥＣＵ２０は、車両Ｖの自動運転を含む走行支援に関わる制御を実行する。自動運転においては車両Ｖの駆動（パワープラント５０による車両Ｖの加速等）、操舵および制動を、乗員の操作を要せずに自動的に行う。また、ＥＣＵ２０は、手動運転において、例えば、衝突軽減ブレーキ、車線逸脱抑制等の走行支援制御を実行可能である。衝突軽減ブレーキは、前方の障害物との衝突可能性が高まった場合にブレーキ装置５１の作動を指示して衝突回避を支援する。車線逸脱抑制は、車両Ｖが走行車線を逸脱する可能性が高まった場合に、電動パワーステアリング装置４１の作動を指示して車線逸脱回避を支援する。また、ＥＣＵ２０は自動運転、手動運転のいずれにおいても車両Ｖを先行車に自動追従させる自動追従制御を実行可能である。自動運転の場合、車両Ｖの加速、減速及び操舵の全てを自動で行ってもよい。手動運転の場合、車両Ｖの加速と減速を自動で行ってもよい。

ＥＣＵ２１は、車両Ｖの周囲状況を検知する検知ユニット３１Ａ、３１Ｂ、３２Ａ、３２Ｂの検知結果に基づいて、車両Ｖの走行環境を認識する環境認識ユニットである。本実施形態の場合、検知ユニット３１Ａ、３１Ｂは、車両Ｖの前方を撮影するカメラである（以下、カメラ３１Ａ、カメラ３１Ｂと表記する場合がある。）。カメラ３１Ａ、カメラ３１Ｂが撮影した画像の解析により、物標の輪郭抽出や、道路上の車線の区画線（白線等）を抽出可能である。

本実施形態の場合、検知ユニット３２Ａは、ライダ（Light Detection and Ranging）であり（以下、ライダ３２Ａと表記する場合がある）、車両Ｖの周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、ライダ３２Ａは５つ設けられており、車両Ｖの前部の各隅部に１つずつ、後部中央に１つ、後部各側方に１つずつ設けられている。検知ユニット３２Ｂは、ミリ波レーダであり（以下、レーダ３２Ｂと表記する場合がある）、車両Ｖの周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、レーダ３２Ｂは５つ設けられており、車両Ｖの前部中央に１つ、前部各隅部に１つずつ、後部各隅部に一つずつ設けられている。

ＥＣＵ２２は、電動パワーステアリング装置４１を制御する操舵制御ユニットである。電動パワーステアリング装置４１は、ステアリングホイールＳＴに対する運転者の運転操作（操舵操作）に応じて前輪を操舵する機構を含む。電動パワーステアリング装置４１は、操舵操作のアシストあるいは前輪を自動操舵するための駆動力（操舵アシストトルクと呼ぶ場合がある。）を発揮するモータを含む駆動ユニット４１ａ、操舵角センサ４１ｂ、運転者が負担する操舵トルク（操舵負担トルクと呼び、操舵アシストトルクと区別する。）を検知するトルクセンサ４１ｃ等を含む。ＥＣＵ２２は、また、運転者がステアリングホイールＳＴを把持しているか否かを検知する静電容量センサ３６の検知結果を取得可能であり、乗員によるステアリングホイールＳＴの把持状態を監視することができる。

ＥＣＵ２３は、油圧装置４２を制御する制動制御ユニットである。ブレーキペダルＢＰに対する運転者の制動操作はブレーキマスタシリンダＢＭにおいて液圧に変換されて油圧装置４２に伝達される。油圧装置４２は、ブレーキマスタシリンダＢＭから伝達された液圧に基づいて、四輪にそれぞれ設けられたブレーキ装置（例えばディスクブレーキ装置）５１に供給する作動油の液圧を制御可能なアクチュエータであり、ＥＣＵ２３は油圧装置４２が備える電磁弁等の駆動制御を行う。また、制動時にＥＣＵ２３はブレーキランプ４３Ｂを点灯可能である。これにより後続車に対して車両Ｖへの注意力を高めることができる。

ＥＣＵ２３および油圧装置４２は電動サーボブレーキを構成することができる。ＥＣＵ２３は、例えば、４つのブレーキ装置５１による制動力と、パワープラント５０が備えるモータの回生制動による制動力との配分を制御することができる。ＥＣＵ２３は、また、四輪それぞれに設けられた車輪速センサ（不図示）、ヨーレートセンサ（不図示）、ブレーキマスタシリンダＢＭ内の圧力を検知する圧力センサ３５の検知結果に基づき、ＡＢＳ機能、トラクションコントロールおよび車両Ｖの姿勢制御機能を実現することも可能である。

ＥＣＵ２４は、乗員を検知する乗員検知ユニット２４ａの検知結果に基づいて、車内の乗員を検知する乗員認識ユニットである。認識の対象は乗員全員でもよいが、運転席に着座する乗員（運転者）のみであってもよい。乗員検知ユニット２４ａは、本実施形態の場合、車室内を撮影するカメラである（以下、カメラ２７ａと表記する場合がある）。カメラ２７ａの撮影画像により、車内に乗員が居るか否かを判別することができる。

ＥＣＵ２５は、車内に情報を報知する情報出力装置４３Ａを制御する車内報知制御ユニットである。情報出力装置４３Ａは例えばヘッドアップディスプレイやインストルメントパネルに設けられる表示装置、或いは、音声出力装置を含む。更に、振動装置を含んでもよい。ＥＣＵ２５は、例えば、車両Ｖの故障情報、車速や外気温等の各種情報、経路案内等の情報、車両Ｖの状態に関する情報を情報出力装置４３Ａに出力させる。

ＥＣＵ２６は、車車間通信用の通信装置２６ａを備える。通信装置２６ａは、周辺の他車両と無線通信を行い、車両間での情報交換を行う。

ＥＣＵ２７は、パワープラント５０を制御する駆動制御ユニットである。本実施形態では、パワープラント５０にＥＣＵ２７を一つ割り当てているが、内燃機関、モータおよび自動変速機のそれぞれにＥＣＵを一つずつ割り当ててもよい。ＥＣＵ２７は、例えば、アクセルペダルＡＰに設けた操作検知センサ３４ａやブレーキペダルＢＰに設けた操作検知センサ３４ｂにより検知した運転者の運転操作や車速等に対応して、内燃機関やモータの出力を制御したり、自動変速機の変速段を切り替える。なお、自動変速機には車両Ｖの走行状態を検知するセンサとして、自動変速機の出力軸の回転数を検知する回転数センサ３９が設けられている。車両Ｖの車速は、回転数センサ３９の検知結果から演算可能である。

ＥＣＵ２８は、車両Ｖの現在位置や進路を認識する位置認識ユニットである。ＥＣＵ２８は、ジャイロセンサ３３、ＧＰＳセンサ２８ｂ、通信装置２８ｃの制御、および、検知結果あるいは通信結果の情報処理を行う。ジャイロセンサ３３は車両Ｖの回転運動を検知する。ジャイロセンサ３３の検知結果等により車両Ｖの進路を判定することができる。ＧＰＳセンサ２８ｂは、車両Ｖの現在位置を検知する。通信装置２８ｃは、地図情報や交通情報を提供するサーバと無線通信を行い、これらの情報を取得する。データベース２８ａには、高精度の地図情報を格納することができ、ＥＣＵ２８はこの地図情報等に基づいて、車線上の車両Ｖの位置をより高精度に特定可能である。

ＥＣＵ２９は、車両Ｖのドアの開閉検知、ドアロックに関わる制御を行うドア制御ユニットである。車両Ｖの各ドアには、ドアロック及びアンロックを行う電動ドアロック装置２９ａと、ドアの開放及び閉鎖を検知する開放検知センサ２９ｂとが設けられている。ＥＣＵ２９は、電動ドアロック装置２９ａを制御してドアロック及びアンロックを行い、また、開放検知センサ２９ｂの検知結果を取得してドアの開放・閉鎖を認識する。

入力装置４５は乗員が操作可能に車内に配置され、乗員からの指示や情報の入力を受け付ける。

＜制御例＞
制御装置１の制御例について説明する。図２はＥＣＵ２０が実行する運転制御のモード選択処理を示すフローチャートである。

Ｓ１では乗員からモードの選択操作があったか否かを判定する。乗員は例えば入力装置４５に対する操作により、自動運転モードと手動運転モードとの切り替え指示が可能である。選択操作があった場合はＳ２へ進み、そうでない場合は処理を終了する。

Ｓ２では選択操作が自動運転を指示するものであるか否かを判定し、自動運転を指示するものである場合はＳ３へ進み、手動運転を指示するものである場合はＳ４へ進む。Ｓ３では自動運転モードが設定され、自動運転制御が開始される。Ｓ４では手動運転モードが設定され、手動運転制御が開始される。運転制御のモードに関する現在の設定はＥＣＵ２０から各ＥＣＵ２１～２８へ通知され、認識される。

自動運転制御では、ＥＣＵ２０がＥＣＵ２２、ＥＣＵ２３、ＥＣＵ２７に制御指令を出力し車両Ｖの操舵、制動、駆動を制御し、乗員の運転操作によらずに自動的に車両Ｖを走行させる。ＥＣＵ２０は、車両Ｖの走行経路を設定し、ＥＣＵ２８の位置認識結果や、物標の認識結果を参照して、設定した走行経路に沿って車両Ｖを走行させる。物標は、検知ユニット３１Ａ、３１Ｂ、３２Ａ、３２Ｂの検知結果に基づき認識される。手動運転制御では、運転者の運転操作にしたがって、車両Ｖの駆動、操舵、制動を行い、ＥＣＵ２０は、適宜、走行支援制御を実行する。

＜接触検知装置＞
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）を参照して本発明の一実施形態に係る接触検知装置１００について説明する。図３（Ａ）は中立位置にあるステアリングホイールＳＴの模式図である。図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ－Ａ線断面図と共に接触検知装置１００の構成を示すブロック図である。

ステアリングホイールＳＴのリム部は、導電性の金属材料からなる芯金６０を備える。芯金は接地されている。芯金６０はその全体が絶縁体である樹脂６１に覆われている。樹脂６１の一部は静電容量センサ３６で覆われ、残りの部分は弾性部材６２で覆われている。そして、静電容量センサ３６及び弾性部材６２は絶縁体である表皮６３で覆われている。本実施形態の静電容量センサ３６は電極である。静電容量センサ３６は導電材料の塗膜或いは導電性材料のシートで形成することができる。静電容量センサ３６はステアリングホイールＳＴのリム部の周方向に延在している。

静電容量センサ３６と芯金６０との間には容量Ｃ１のコンデンサが形成される。図３（Ｂ）に示すように、人体がステアリングホイールＳＴのリム部に接触すると静電容量センサ３６と人体との間に容量Ｃ２のコンデンサが形成される。人体はその一部が車両Ｖの他の部位に接することで接地される。

接触検知装置１００は、静電容量センサ３６と、静電容量センサ３６に交流信号を通電する信号源１０３と、静電容量センサ３６と信号源１０３との間の電流を検知する電流センサ１０２と、ＥＣＵ２２とを備える。ＥＣＵ２２は信号源１０３の制御と電流センサ１０２の検知結果の取得とが可能である。人体がステアリングホイールＳＴのリム部に非接触の場合、電流センサ１０２によって、容量Ｃ１に比例した電流が検知される。人体がステアリングホイールＳＴのリム部に接触している場合、電流センサ１０２によって、容量Ｃ１とＣ２との合成容量（＝Ｃ１＋Ｃ２）に比例した電流が検知される。電流センサ１０２の検知結果により、乗員がステアリングホイールＳＴに接触しているか（把持しているか）、非接触か（把持していないか）を判定することができる。

図４は、ＥＣＵ２２が実行する判定処理の例を示している。ＥＣＵ２２は例えば車両Ｖの制御が自動運転から手動運転に切り替わる際に、乗員がステアリングホイールＳＴを把持しているか否かを確認するために、この判定処理を行う。

Ｓ１１でＥＣＵ２２は信号源１０３を駆動し、その後、電流センサ１０２の検知結果を取得する。Ｓ１２では電流センサ１０２の検知結果（静電容量）が閾値を超えるか否かを判定する。検知結果が閾値を超えた場合はＳ１３へ進み、判定結果として接触（把持）を設定する。検知結果が閾値以下である場合はＳ１４へ進み、判定結果として非接触（把持していない）を設定する。

＜故障診断＞
静電容量センサ３６の回路中に断線などの故障があると、静電容量が変動して検知精度に影響が生じる。例えば、芯金６０の接地線が断線して芯金６０が接地していない、オープン故障の場合、基準電位が変動するので検知精度に影響がでる。図５は正常時とオープン故障時における静電容量の変動試験例の結果を示している。人体がステアリングホイールＳＴに接触していない、非接触の場合、検知される静電容量は正常時よりもオープン故障時の方が低下する。逆に、人体がステアリングホイールＳＴに接触している場合、検知される静電容量は正常時よりもオープン故障時の方が増加する。

この結果から、図４のステアリングホイールＳＴの把持／非把持判定において、オープン故障時には、図４のＳ１２の判定にあたって閾値を変更する必要性が生じ得る。

また、オープン故障が発生しているか否かは、試験結果の傾向に基づいて診断することが可能である。一例として、非接触時と接触時の静電容量の検知結果の差を挙げることができる。図５に示すように、正常時の静電容量の検知結果の差Ｄ１と、オープン故障時の静電容量の検知結果の差Ｄ２とには大きな開きが生じる。よって、静電容量の検知結果の差Ｄを予め定めた閾値Ｄｔｈ（Ｄ１＜Ｄｔｈ＜Ｄ２）と比較し、Ｄ＞Ｄｔｈの関係にあればオープン故障が発生していると判定することができる（差判定方式と呼ぶ）。

また、別の例として、図５に示すように閾値Ｃｔｈ１、Ｃｔｈ２を設定し、接触時の静電容量の検知結果が閾値Ｃｔｈ１を超えており、かつ、非接触時の静電容量検知の結果が閾値Ｃｔｈ２を下回っている場合にオープン故障が発生していると判定することができる（個別判定方式と呼ぶ）。閾値Ｃｔｈ１は、正常時で接触時の静電容量の検知結果よりも大きく設定され、閾値Ｃｔｈ１は、正常時で非接触時の静電容量の検知結果よりも小さく設定される。

図６はＥＣＵ２２が実行する故障診断処理の例を示している。ＥＣＵ２２は同図の処理を例えば周期的に実行する。故障診断においては、静電容量の検知結果を基準として乗員がステアリングホイールＳＴに接触しているか否かを判定できないため、乗員がステアリングホイールＳＴに接触しているか否かを推定し、推定結果と静電容量の検知結果とから故障診断を行う。

Ｓ２１で、ＥＣＵ２２は信号源１０３を駆動し、その後、電流センサ１０２の検知結果を取得する。Ｓ２２では、ステアリングホイールＳＴに人体が接触しているか否かを推定する。人体（乗員）がステアリングホイールＳＴに接触しているか否かは、車両Ｖの状態や車両Ｖが備えるセンサの検知結果から推定することが可能である。

一例として、乗員検知ユニット２４ａによって乗員が検知されていない場合、車内に人間が存在しないから、ステアリングホイールＳＴに人体が接触していないと推定できる。また、乗員検知ユニット２４ａによって乗員が検知されており、かつ、車両Ｖが走行中の場合はステアリングホイールＳＴに人体が接触している（運転中である）と推定することができる。ＥＣＵ２２は、ＥＣＵ２４を介して乗員検知ユニット２４ａの検知結果を取得可能である。また、ＥＣＵ２０やＥＣＵ２７からの情報によってＥＣＵ２２は車両Ｖが走行中か否かを判定できる。

他の例として、電動ドアロック装置２９ａによるロックが解除され、かつ、開放検知センサ２９ｂによってドアの開放が検知されていない場合、乗員が車両Ｖに乗り込む直前と考えられるから、ステアリングホイールＳＴに人体が接触していないと推定できる。開放検知センサ２９ｂによってドアの開放が検知された後、車両Ｖが走行中の場合はステアリングホイールＳＴに人体が接触している（運転中である）と推定することができる。ＥＣＵ２２は、ＥＣＵ２９を介して電動ドアロック装置２９ａの状態や開放検知センサ２９ｂの検知結果を取得可能である。

更に他の例として、車両Ｖが自動運転中であり、かつ、ステアリングホイールＳＴが中立位置から回転している場合は、電動パワーステアリング装置４１によって自動操舵がなされているからステアリングホイールＳＴに人体が接触していないと推定できる。車両Ｖが手動運転中であり、かつ、ステアリングホイールＳＴが中立位置から回転している場合は、ステアリングホイールＳＴに人体が接触している（運転中である）と推定することができる。ＥＣＵ２２は、ＥＣＵ２０からの情報によって車両Ｖが自動運転中か手動運転中かを判定可能である。また、ＥＣＵ２２は、操舵角センサ４１ｂの検知結果を取得してステアリングホイールＳＴが中立位置から回転しているか否かを判定可能である。

Ｓ２３ではＳ２２の推定の結果、人体がステアリングホイールＳＴに接触していると推定した場合はＳ２４へ進み、非接触と推定した場合はＳ２５へ進む。Ｓ２４では接触推定時の検知結果としてＳ２１で取得した検知結果を保存する。Ｓ２５では非接触推定時の検知結果としてＳ２１で取得した検知結果を保存する。Ｓ２４、Ｓ２５における検知結果の保存は、例えば、ＥＣＵ２２が備える記憶デバイスに図７に示す履歴情報の形式で保存される。図７の例において、Ｓ２４、Ｓ２５の検知結果は「今回の値」として保存される。「前回の値」は、前回の故障診断時の値（正常と判定されたときの値）が保存される。

Ｓ２６では故障診断が可能か否かを判定する。接触時の検知結果（Ｓ２４）と非接触時の検知結果（Ｓ２５）との双方が揃った場合に故障診断が可能であると判定する。故障診断が可能と判定した場合はＳ２７へ進む。Ｓ２７では故障診断を行う。ここでは図７の履歴情報において、「今回の値」として保存されている接触推定時の静電容量の検知結果と、非接触推定時の静電容量の検知結果とに基づいて故障診断を行う。

診断方式としては、上記の差判定方式でもよいし、個別判定方式であってもよい。また、差判定方式と個別判定方式との双方を行って、いずれか一方の方式で故障と判定された場合に故障と判定してもよい。或いは、差判定方式と個別判定方式との双方を行って、双方の方式で故障と判定された場合に故障と判定してもよい。

差判定方式を採用する場合の閾値Ｄｔｈや、個別判定方式を採用する場合の閾値Ｃｔｈ１、Ｃｔｈ２は、車両Ｖの工場出荷時等において予め定めたデフォルトの値であってもよいし、図７の履歴情報の「前回の値」に基づき設定された値であってもよい。或いは、これらの閾値は、当初はデフォルトの値を用い、図７の履歴情報の「前回の値」が設定された後は、履歴情報の「前回の値」に基づき設定された値としてもよい。閾値Ｄｔｈを履歴情報の「前回の値」に基づき設定する場合、例えば、履歴情報の「前回の値」から図５の差Ｄ１を算出し、Ｄｔｈ＝Ｄ１＋固定値としてもよい。また、閾値Ｃｔｈ１、Ｃｔｈ２を履歴情報の「前回の値」に基づき設定する場合、例えば、履歴情報の「前回の値」の接触推定時の値から、Ｃｔｈ１＝接触推定時の値＋固定値とし、また、非接触推定時の値からＣｔｈ２＝非接触推定時の値－固定値、としてもよい。履歴情報を活用することで、静電容量の検知精度の個体差や、乗員の差に適応的に閾値を設定できる。

Ｓ２８ではＳ２７の診断結果が故障か否かを判定する。正常と判定した場合は、Ｓ３１へ進み、図７の履歴情報において、「前回の値」を「今回の値」で更新して処理を終了する。故障と判定した場合はＳ２９に進み、ステアリングホイールＳＴの把持検知機能に故障が生じていることを乗員に報知する。報知は、ＥＣＵ２５を介して情報出力装置４３Ａによって行うことができる。報知は、乗員に対して修理工場にて点検・修理を促す報知であってもよい。

Ｓ３０では、図４のＳ１２の閾値を変更する。オープン故障の場合、ステアリングホイールＳＴに人体が接触していると、正常時よりも静電容量が大きくなる（図５）。よって閾値は、例えば、固定値を加算して変更するか、又は、履歴情報の「前回の値」の接触推定時の値から、固定値を減算した値に変更する。これにより、引き続きステアリングホイールＳＴの把持判定（図４）を行うことができる。

以上の通り、本実施形態によれば、静電容量センサ３６に関わる故障診断が可能な技術を提供することができる。故障診断においては、接触推定時と非接触推定時の双方の静電容量の検知結果を用いて診断するので、故障診断の精度を向上できる。接触推定時と非接触推定時の双方の静電容量の検知結果を用いるものの、これらは通常、車両Ｖのユーザが車両Ｖを１回利用すれば取得可能な情報である。したがって、故障診断に長時間を要することもない。

＜実施形態のまとめ＞
１．上記実施形態の接触検知装置(100)は、
車両(V)のステアリングホイール(ST)に設けられ、前記ステアリングホイールに対する人体の接触を検知する静電容量センサ(36)と、
前記ステアリングホイールに人体が接触しているか否かを推定する推定手段(22,S22)と、
前記推定手段が接触していると推定した場合の前記静電容量センサの検知結果と、前記推定手段が接触していないと推定した場合の前記静電容量センサの検知結果と、に基づいて、前記静電容量センサに関わる故障診断を行う診断手段(22,S27)と、を備える。
この実施形態によれば、静電容量センサに関わる故障診断が可能な技術を提供することができる。故障診断においては、接触推定時と非接触推定時の双方の静電容量の検知結果を用いて診断するので、故障診断の精度を向上できる。接触推定時と非接触推定時の双方の静電容量の検知結果を用いるものの、これらは通常、車両のユーザが車両を１回利用すれば取得可能な情報である。したがって、故障診断に長時間を要することもない。

２．上記実施形態では
前記故障診断は、配線のオープン故障診断である。
この実施形態によれば、回転操作であるステアリングホイールＳＴにおいて生じ得る接地線の断線等を検知することができる。

３．上記実施形態では、
前記診断手段は、
前記推定手段が接触していると推定した場合の前記静電容量センサの検知結果と、前記推定手段が接触していないと推定した場合の前記静電容量センサの検知結果と、の差(D2)に基づいて、前記故障診断を行う。
この実施形態によれば、故障時の静電容量の変化の特徴に対応して、故障診断を行うことができる。

４．上記実施形態では、
前記診断手段は、
前記推定手段が接触していると推定した場合の前記静電容量センサの検知結果である静電容量が第一の閾値(Cth1)を超えており、かつ、
前記推定手段が接触していないと推定した場合の前記静電容量センサの検知結果である静電容量が第二の閾値(Cth2)を下回っている場合に、故障と診断する。
この実施形態によれば、故障時の静電容量の変化の特徴に対応して、故障診断を行うことができる。

５．上記実施形態では、
前記第一の閾値及び前記第二の閾値は、前記診断手段が故障と診断する前の前記静電容量センサの検知結果(図7の前回の値)に基づき設定される。
この実施形態によれば、静電容量の検知精度の個体差や、乗員の差に適応的に閾値を設定できる。

６．上記実施形態では、
前記車両は、車内の乗員を検知する乗員検知手段(24a)を備え、
前記推定手段は、
前記乗員検知手段によって乗員が検知されていない場合は、前記ステアリングホイールに人体が接触していないと推定し、
前記乗員検知手段によって乗員が検知されている場合であって、かつ、前記車両が走行中の場合は、前記ステアリングホイールに人体が接触していると推定する。
この実施形態によれば、前記車両の装備や情報を活用して、接触／非接触を推定できる。

７．上記実施形態では、
前記車両は、
ドアの開放を検知する開放検知手段(29b)と、
前記ドアを閉状態にロックするドアロック手段(29a)と、を備え、
前記推定手段は、
前記ドアロック手段によるロックが解除され、かつ、前記開放検知手段によって前記ドアの開放が検知されていない場合は、前記ステアリングホイールに人体が接触していないと推定し、
前記開放検知手段によって前記ドアの開放が検知された後、前記車両が走行中の場合は、前記ステアリングホイールに人体が接触していると推定する。
この実施形態によれば、前記車両の装備や情報を活用して、接触／非接触を推定できる。

８．上記実施形態では、
前記車両は、自動運転が可能な車両であり、
前記推定手段は、
前記車両が自動運転中であり、かつ、前記ステアリングホイールが中立位置から回転している場合は、前記ステアリングホイールに人体が接触していないと推定し、
前記車両が手動運転中であり、かつ、前記ステアリングホイールが中立位置から回転している場合は、前記ステアリングホイールに人体が接触していると推定する。
この実施形態によれば、前記車両の装備や情報を活用して、接触／非接触を推定できる。

９．上記実施形態の接触検知装置は、
前記診断手段の診断結果を乗員に報知する報知手段(43A)を備える。
この実施形態によれば、故障の発生を乗員に知らせ、点検・修理を促すことが可能となる。

１０．上記実施形態の接触検知装置は、
前記静電容量センサの検知結果と、閾値とを比較して、前記ステアリングホイールに人体が接触しているか否かを判定する判定手段(22,S12)と、
前記診断手段の診断結果に基づいて、前記閾値を変更する変更手段(22,S30)と、を備える。
この実施形態によれば、故障後もステアリングホイールに対する乗員の把持判定を行うことができる。

以上、発明の実施形態について説明したが、発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

Ｖ車両、ＳＴステアリングホイール、２２ＥＣＵ、３６静電容量センサ、１００接触検知装置

Claims

車両のステアリングホイールに設けられ、前記ステアリングホイールに対する人体の接触を検知する静電容量センサと、
前記ステアリングホイールに人体が接触しているか否かを推定する推定手段と、
前記推定手段が接触していると推定した場合の前記静電容量センサの検知結果と、前記推定手段が接触していないと推定した場合の前記静電容量センサの検知結果と、に基づいて、前記静電容量センサの配線のオープン故障を診断する診断手段と、
前記静電容量センサの検知結果と、閾値とを比較して、前記ステアリングホイールに人体が接触しているか否かを判定する判定手段と、
前記診断手段がオープン故障と判断した場合に、前記閾値を変更する変更手段と、を備える、
ことを特徴とする接触検知装置。
請求項１に記載の接触検知装置であって、
前記診断手段は、
前記推定手段が接触していると推定した場合の前記静電容量センサの検知結果と、前記推定手段が接触していないと推定した場合の前記静電容量センサの検知結果と、の差に基づいて、オープン故障を診断する、
ことを特徴とする接触検知装置。
請求項１に記載の接触検知装置であって、
前記診断手段は、
前記推定手段が接触していると推定した場合の前記静電容量センサの検知結果である静電容量が第一の閾値を超えており、かつ、
前記推定手段が接触していないと推定した場合の前記静電容量センサの検知結果である静電容量が第二の閾値を下回っている場合に、オープン故障と判断する、
ことを特徴とする接触検知装置。
請求項３に記載の接触検知装置であって、
前記第一の閾値及び前記第二の閾値は、前記診断手段がオープン故障と判断する前の前記静電容量センサの検知結果に基づき設定される、
ことを特徴とする接触検知装置。
請求項１に記載の接触検知装置であって、
前記車両は、車内の乗員を検知する乗員検知手段を備え、
前記推定手段は、
前記乗員検知手段によって乗員が検知されていない場合は、前記ステアリングホイールに人体が接触していないと推定し、
前記乗員検知手段によって乗員が検知されている場合であって、かつ、前記車両が走行中の場合は、前記ステアリングホイールに人体が接触していると推定する、
ことを特徴とする接触検知装置。
請求項１に記載の接触検知装置であって、
前記車両は、
ドアの開放を検知する開放検知手段と、
前記ドアを閉状態にロックするドアロック手段と、を備え、
前記推定手段は、
前記ドアロック手段によるロックが解除され、かつ、前記開放検知手段によって前記ドアの開放が検知されていない場合は、前記ステアリングホイールに人体が接触していないと推定し、
前記開放検知手段によって前記ドアの開放が検知された後、前記車両が走行中の場合は、前記ステアリングホイールに人体が接触していると推定する、
ことを特徴とする接触検知装置。
請求項１に記載の接触検知装置であって、
前記車両は、自動運転が可能な車両であり、
前記推定手段は、
前記車両が自動運転中であり、かつ、前記ステアリングホイールが中立位置から回転している場合は、前記ステアリングホイールに人体が接触していないと推定し、
前記車両が手動運転中であり、かつ、前記ステアリングホイールが中立位置から回転している場合は、前記ステアリングホイールに人体が接触していると推定する、
ことを特徴とする接触検知装置。
請求項１に記載の接触検知装置であって、
前記診断手段が、オープン故障と判断した場合、前記変更手段は、固定値を加算することにより前記閾値を変更する、
ことを特徴とする接触検知装置。
請求項１に記載の接触検知装置であって、
前記推定手段が前記ステアリングホイールに人体が接触していると推定した場合であって、かつ、前記診断手段がオープン故障ではないと判断した場合の前記静電容量センサの検知結果を履歴情報として記憶する記憶手段を備え、
前記診断手段が、オープン故障と判断した場合、前記変更手段は、前記記憶手段に履歴情報として記憶された前記検知結果から固定値を減算した値に前記閾値を変更する、
ことを特徴とする接触検知装置。