WO2018168374A1 - グリップセンサ、ステアリングホイールおよび車両 - Google Patents

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WO2018168374A1
WO2018168374A1 PCT/JP2018/006331 JP2018006331W WO2018168374A1 WO 2018168374 A1 WO2018168374 A1 WO 2018168374A1 JP 2018006331 W JP2018006331 W JP 2018006331W WO 2018168374 A1 WO2018168374 A1 WO 2018168374A1
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WO
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sensor
rim
line portion
line
steering wheel
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/006331
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
祐太 岡崎
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/04Hand wheels
    • B62D1/06Rims, e.g. with heating means; Rim covers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices

Definitions

  • the present invention relates to a grip sensor that detects gripping of a steering wheel of a vehicle, for example.
  • Patent Document 1 a grip sensor that detects gripping of a steering wheel of a vehicle has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • the present invention provides a grip sensor that suppresses the occurrence of false detection.
  • the grip sensor includes a base material, a sensor wire, and a sensor circuit.
  • the base is attached to a rim of a steering wheel, and the sensor line is disposed on the base and has a first end and a second end located opposite to the first end.
  • the sensor circuit is electrically connected to the first end of the sensor line.
  • the sensor line includes a first line portion, a second line portion, and a third line portion having a wiring density lower than that of the first line portion and the second line portion.
  • the first line portion and the second line portion are disposed in a non-facing portion that is a portion other than the seating surface facing portion in the rim.
  • the grip sensor of the present invention can suppress the occurrence of false detection.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a vehicle compartment in which a grip sensor according to an embodiment is arranged.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the grip sensor in the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a cross section of a rim to which the sensor unit according to the embodiment is attached.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the sensor unit is attached to the rim of the steering wheel in the embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the positional relationship between the rim of the steering wheel and the driver in the embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the position on the sensor line and the detection sensitivity of gripping at that position.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a vehicle compartment in which a grip sensor according to an embodiment is arranged.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the grip sensor in the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the first sensor unit or the second sensor unit according to the first modification of the embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the positional relationship between the rim of the steering wheel and the driver according to the second modification of the embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the first sensor unit or the second sensor unit according to the second modification of the embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of the grip sensor according to the third modification of the embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of the grip sensor according to the fourth modification of the embodiment.
  • the grip sensor has a base material and a sensor wire provided on the base material.
  • the base material on which such sensor wires are arranged is wound around, for example, a steering wheel.
  • the portion located at the lower part of the steering wheel faces the knee or thigh of the driver who operates the steering wheel.
  • the capacitance of the sensor line changes due to the approach of the driver's knee or thigh, and the grip sensor may detect gripping even though the driver is not gripping the steering wheel. .
  • the grip sensor includes a base material, a sensor wire, and a sensor circuit.
  • the base is attached to a rim of a steering wheel, and the sensor line is disposed on the base and has a first end and a second end located opposite to the first end.
  • the sensor circuit is electrically connected to the first end of the sensor line.
  • the sensor line includes a first line portion, a second line portion, and a third line portion having a wiring density lower than that of the first line portion and the second line portion.
  • the rim has a front surface positioned in a first direction parallel to the rotation axis of the steering wheel and a back surface positioned opposite to the first direction.
  • the third line portion is closer to the seat surface of the vehicle seat than the first line portion and the second line portion. It is arrange
  • the first line portion and the second line portion are disposed in a non-facing portion that is a portion other than the seating surface facing portion in the rim.
  • the seat surface facing portion is an outer peripheral surface that is the outermost surface in the rim toward the rim side from the rotation center of the steering wheel.
  • the non-facing portion may include a front surface and a back surface of the rim.
  • the seating surface facing portion is a back surface of the rim
  • the non-facing portion is a front surface of the rim and the rim.
  • the third line portion may be disposed over the outer periphery of the rim in the cross section of the seat surface facing portion when the steering wheel is in a neutral position.
  • the grip detection sensitivity at the seating surface facing portion is set to be the detection sensitivity at the non-facing portion of the rim.
  • the first line portion has the first end electrically connected to the sensor circuit among both ends of the sensor wire, and the base is attached to the rim, You may arrange
  • the first line portion arranged in front of the rim is closer to the sensor circuit in terms of the electrical connection path than the second line portion and the third line portion. , Can be higher than other parts of the rim. As a result, erroneous detection of gripping can be further suppressed.
  • the first line portion, the second line portion, and the third line portion are connected in series in the order of the first line portion, the third line portion, and the second line portion.
  • the wiring density of the second line portion may be higher than that of the first line portion.
  • the second line portion disposed on the back surface of the rim has a high wiring density even though it is farther from the sensor circuit than the first line portion and the third line portion in the electrical connection path. It is possible to suppress a decrease in grip detection sensitivity.
  • the third line portion may have a second end opposite to the one end of the sensor wires.
  • the third line portion disposed in the seat surface facing portion of the rim is farther from the sensor circuit in the electrical connection path than the first line portion and the second line portion.
  • the detection sensitivity of gripping can be further reduced.
  • the first line portion, the second line portion, and the third line portion may be formed on the base material in a zigzag shape.
  • the grip sensor is further electrically connected to a second end opposite to the one end of the sensor wire, and heats the sensor wire by passing a current through the sensor wire. May be provided.
  • a steering wheel according to an aspect of the present invention includes the above-described grip sensor.
  • a vehicle according to one embodiment of the present invention includes the above-described steering wheel.
  • each figure is a schematic diagram and is not necessarily shown strictly. Moreover, in each figure, the same code
  • expressions such as a substantially center or a substantially constant width are used. For example, substantially the same not only means that they are completely the same, but also means that they are substantially the same, that is, they contain an error of, for example, a few percent. The same applies to expressions using other “abbreviations”.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a vehicle compartment in which a grip sensor according to the present embodiment is arranged.
  • the vehicle 1 includes a steering wheel 200, a speaker 301, and a display device 302 such as a liquid crystal display.
  • the speaker 301 and the display device 302 are configured as an alerting device, for example.
  • the steering wheel 200 is for steering the vehicle 1.
  • the steering wheel 200 includes a rim 210 having a ring shape, a substantially T-shaped spoke 202 integrally formed on the inner peripheral surface of the rim 210, and a horn switch (not shown) disposed at the center of the spoke 202. And a horn switch cover 203 for covering the above.
  • the grip sensor 100 is a device that detects gripping of the steering wheel 200 by a hand, and is provided in the steering wheel 200 of the vehicle 1 as shown in FIG. Specifically, the grip sensor 100 includes a sensor unit 110 embedded in the rim 210 of the steering wheel 200, a control circuit unit 120 that detects gripping based on a signal from the sensor unit 110, a sensor unit 110, and a control circuit. And a harness 130 for electrically connecting the portion 120. The control circuit unit 120 is embedded in the spoke 202, for example. Such a grip sensor 100 detects the grip of the rim 210 of the steering wheel 200.
  • the measured capacitance changes depending on whether the driver of the vehicle 1 is holding the rim 210 of the steering wheel 200 or not.
  • the control circuit unit 120 measures the capacitance of the sensor unit 110 or a value (change amount) corresponding to the capacitance, and detects gripping of the rim 210 by the driver's hand based on the value. .
  • control circuit part 120 makes a warning device perform a warning to a driver, when grasping is not detected although vehicles 1 are driven.
  • the speaker 301 of the alerting device alerts the driver with a warning sound or voice.
  • the display device 302 displays a warning message that prompts the driver to hold the steering wheel 200 firmly. Thereby, a traffic accident can be reduced.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the grip sensor 100 according to the present embodiment.
  • the grip sensor 100 includes the sensor unit 110, the control circuit unit 120, and the harness 130 as described above.
  • the sensor unit 110 includes a first sensor unit 110 a and a second sensor unit 110 b each including a base material 111 and a sensor wire 112.
  • the first sensor unit 110a and the second sensor unit 110b are formed symmetrically about a straight line along the Y-axis direction (see below) as a symmetry axis, and have substantially the same configuration. Have.
  • the base material 111 is made of, for example, a nonwoven fabric and is formed in a long shape, and holds the sensor wire 112. This base material 111 is attached to the rim 210 of the steering wheel 200.
  • the longitudinal direction of the base material 111 is referred to as an X-axis direction, and a direction perpendicular to the X-axis direction in a plane parallel to the base material 111 is referred to as a Y-axis direction.
  • one end side (lower end side in FIG. 2) of the base material 111 in the Y-axis direction is referred to as a negative side
  • the other end side (upper end side in FIG. 2) is referred to as a positive side.
  • one end side (left end side in FIG. 2) of the base material 111 in the X-axis direction is referred to as a negative side
  • the other end side (right end side in FIG. 2) is referred to as a positive side.
  • the sensor wire 112 is a metal wire (for example, a copper wire), and is sewn to the surface of the base material 111 with a thread (not shown) so that a zigzag pattern is formed.
  • a sensor end a (first end) that is one end of the sensor wire 112 and a power supply end b (second end) that is the other end of the sensor wire 112 are connected to the control circuit unit 120 via the harness 130. Has been.
  • the sensor wire 112 is formed on the base material 111.
  • a sensor line 112 includes a first line portion 112a, a second line portion 112b, and a third line portion 112c having a lower wiring density than the first line portion 112a and the second line portion 112b. Consists of.
  • the wiring density is a ratio of the areas of the sensor lines 112 arranged per unit area of the base material 111.
  • the high wiring density means that the sensor lines 112 are densely arranged, or that the pitch between the lines included in the sensor lines 112 is narrow.
  • the low wiring density means that the sensor lines 112 are arranged roughly, or that the pitch between the lines included in the sensor lines 112 is wide.
  • sensor wires 112 are hardly arranged at the base material end 113 adjacent to each other in the X-axis direction in the two base materials 111 shown by a one-dot chain line in FIG. Is the low part.
  • the first base material end portion 113a and the third base material end portion 113c are adjacent to each other in the X-axis direction.
  • the second base end 113b and the fourth base end 113d are adjacent to each other in the X-axis direction.
  • Each of the 1st line part 112a, the 2nd line part 112b, and the 3rd line part 112c is formed in substrate 111 in zigzag form.
  • the sensor line 112 is sewn to the surface of the base material 111 with a thread (not shown), but may be fixed to the base material 111 by thermocompression bonding or the like. Further, the sensor line 112 may have a planar structure made of a conductor or a resistor. Details of the shape and arrangement of the sensor line 112 including the first line portion 112a, the second line portion 112b, and the third line portion 112c will be described later.
  • the control circuit unit 120 includes a sensor circuit 122 that is electrically connected to a sensor end a that is one end of the sensor line 112, and a power supply unit 121 that is electrically connected to a power supply end b that is the other end of the sensor line 112. Is provided. That is, the sensor circuit 122 is connected to the sensor end a of the sensor line 112 of the first sensor unit 110a and the sensor end a of the sensor line 112 of the second sensor unit 110b.
  • the power supply unit 121 is connected to the power supply end b of the sensor line 112 of the first sensor unit 110a and the power supply end b of the sensor line 112 of the second sensor unit 110b.
  • the power supply unit 121 heats the sensor wire 112 by causing a current to flow through the sensor wire 112 in each of the first sensor unit 110a and the second sensor unit 110b. Thereby, the rim 210 of the steering wheel 200 can be warmed.
  • the sensor end a is connected to the ground via an inductor, for example, so that a current flows from the power supply unit 121 to the sensor line 112.
  • the sensor circuit 122 causes an alternating current to flow through the sensor line 112 via the sensor end a in each of the first sensor unit 110a and the second sensor unit 110b.
  • the sensor circuit 122 detects a change in capacitance in the sensor line 112 based on the current value of the current flowing through the sensor line 112.
  • FIG. 3 is a view showing an example of a cross section parallel to the rotation axis of the steering wheel of the rim 210 to which the sensor unit 110 is attached.
  • the rim 210 includes a metal core 210b that is a metal annular core, and a resin layer 210a made of urethane resin or the like that covers the metal core 210b.
  • the base material 111 on which the sensor wire 112 is sewn is wound around the resin layer 210a so that the surface opposite to the sensor wire 112 faces toward the resin layer 210a.
  • the surface on the sensor wire 112 side of the base material 111 wound in this way is covered with a surface layer made of leather, wood, resin, or the like.
  • the base material 111 to which the sensor wire 112 was sewn is arrange
  • the substrate 111 is wound around the resin layer 210a so that the surface opposite to the sensor wire 112 faces the resin layer 210a side, but the surface of the sensor wire 112 of the substrate 111 is It may be wound around the resin layer 210a so as to face the resin layer 210a side.
  • the sensor wire 112 arranged on the rim 210 forms a capacitance with the cored bar 210b.
  • a capacitance is also formed between the sensor wire 112 and the hand. Therefore, the sensor circuit 122 of the control circuit unit 120 can detect gripping of the rim 210 by the hand according to the absolute value or the change amount of the electrostatic capacitance.
  • first line portion 112a the second line portion 112b, and the third line portion 112c in the sensor line 112 of the present embodiment will be described in detail.
  • the first line portion 112 a is arranged in the front corresponding region 111 ⁇ / b> A in the base material 111
  • the second line portion 112 b is in the back corresponding region 111 ⁇ / b> B in the base material 111
  • the third line portion 112 c is arranged in the outer periphery corresponding region 111 ⁇ / b> C in the base material 111.
  • the front corresponding region 111A is, for example, a region on the negative side of the base 111 in the Y-axis direction and extending from the negative end of the base 111 in the X-axis direction to the positive end.
  • the back surface corresponding region 111B is, for example, a region on the positive side of the base material 111 in the Y-axis direction and extending from the negative side end of the base material 111 to the positive side end.
  • the outer periphery corresponding region 111 ⁇ / b> C is, for example, a region at the approximate center in the Y-axis direction of the base material 111 and extending from the negative-side end to the positive-side end of the base material 111 in the X-axis direction.
  • FIG. 4 is a view showing a state in which the above-described sensor unit 110 is attached to the rim 210 of the steering wheel 200.
  • 4A is a front view of the steering wheel 200
  • FIG. 4B is a rear view of the steering wheel 200
  • FIG. 4C is a side view of the steering wheel 200. (Bottom view).
  • the first sensor unit 110a is attached to the lower half region of the rim 210
  • the second sensor unit 110b is mounted to the upper half region of the rim 210. It is attached.
  • the lower half region of the rim 210 is a half region on the vertically lower side of the rim 210 in a neutral state in which the steering angle of the steering wheel 200 is 0 degrees, that is, in a state in which the vehicle 1 heads in the straight traveling direction.
  • the upper half area of the rim 210 is a half area on the vertical upper side of the rim 210 when the steering angle of the steering wheel 200 is 0 degree.
  • the base materials 111 of the first sensor part 110a and the second sensor part 110b are arranged along the circumferential direction of the cross section of the rim 210.
  • the front corresponding area 111 ⁇ / b> A of the base material 111 is disposed in front of the rim 210 as shown in FIGS. 4A and 4C.
  • the back surface corresponding region 111B of the base material 111 is disposed on the back surface of the rim 210 as shown in FIGS. 4B and 4C.
  • the rear surface of the rim 210 is a surface on the steering shaft side in the rotational axis direction of the steering wheel 200 (positioned in a direction close to the steering shaft), and the front surface of the rim 210 is the rotational axis of the steering wheel 200. It is a surface in the direction opposite to the steering shaft (located in the direction opposite to the back surface; first direction).
  • the outer periphery corresponding region 111C of the base material 111 is arranged on the outer peripheral surface of the rim 210 as shown in FIGS. 4 (a) to 4 (c).
  • the outer peripheral surface of the rim 210 is the outermost surface in the direction from the rotation center of the steering wheel 200 toward the rim 210 side.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the positional relationship between the rim 210 of the steering wheel 200 and the driver.
  • the steering wheel 200 is attached to the vehicle 1 so that the front of the rim 210 faces the chest of the driver D. Therefore, 111 C of outer periphery corresponding
  • the outer periphery corresponding region 111 ⁇ / b> C is attached to a leg facing portion which is a portion of the rim 210 and is a portion facing the knee or thigh of the driver who operates the steering wheel 200.
  • the front corresponding area 111A in the base material 111 is directed to the chest side of the driver D
  • the back corresponding area 111B in the base material 111 is directed to the side opposite to the chest of the driver D.
  • the front corresponding area 111 ⁇ / b> A and the back corresponding area 111 ⁇ / b> B are attached to a non-opposing part that is a part other than the leg opposing part in the rim 210.
  • the outer periphery-corresponding region 111C is located in a seat facing portion closer to the seating surface 114 than the back-corresponding region 111B and the front-corresponding region 111A.
  • the driver's D knee or thigh may approach the outer periphery corresponding region 111C. Therefore, in the grip sensor 100 according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, in the outer periphery corresponding region 111C, a third line having a lower wiring density than the first line portion 112a and the second line portion 112b. A portion 112c is formed. On the other hand, a first line portion 112a and a second line portion 112b of the sensor wires 112 are formed in the front corresponding region 111A and the back corresponding region 111B.
  • the sensor line 112 includes the first line portion 112a, the second line portion 112b, the third line density lower than those of the first line portion 112a and the second line portion 112b.
  • Line portion 112c is a leg that is a part of the rim 210 and that is a part facing the knee or thigh of the driver who operates the steering wheel 200. It arrange
  • the first line portion 112 a and the second line portion 112 b are arranged in a non-opposing portion that is a portion other than the leg-facing portion in the rim 210.
  • the above-described leg facing portion is the outer peripheral surface of the rim 210 that is the outermost peripheral surface in the direction from the rotation center of the steering wheel 200 toward the rim 210, and the non-facing portion. Includes the front and back of the rim 210.
  • the detection sensitivity of the grip in the line part is higher.
  • the grip detection in the line part is detected. Sensitivity is low. That is, the third line portion 112c formed in the outer periphery corresponding region 111C in the present embodiment has a lower wiring density than the first line portion 112a and the second line portion 112b, and thus the third line The sensitivity of the part 112c is lower than that of the first line part 112a and the second line part 112b.
  • the third line portion 112c having low grip detection sensitivity is formed on the knee or thigh. It approaches the outer periphery corresponding region 111C. As a result, it is possible to suppress erroneous detection of the grip of the driver D due to the approach of the driver D to the knee or the crotch rim 210.
  • the first line portion 112 a has a sensor end a that is one end electrically connected to the sensor circuit 122 among both ends of the sensor line 112.
  • the first line portion 112 a is disposed on the front surface of the non-opposing portion of the rim 210 in a state where the base material 111 is attached to the rim 210. That is, the first line portion 112a disposed in front of the rim 210 is closer to the sensor circuit 122 in terms of the electrical connection path than the second line portion 112b and the third line portion 112c.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the position on the sensor line 112 and the detection sensitivity of gripping at that position. Note that the horizontal axis of the graph shown in FIG. 6 indicates the position on the sensor line 112. This position is expressed as a distance from the power supply end b to the position along the sensor line 112. That is, this position is represented as a distance in the electrical connection path from the power supply end b or the power supply unit 121.
  • the first line portion 112a disposed in front of the rim 210 is farther from the power supply end b and closer to the sensor circuit 122 than the second line portion 112b and the third line portion 112c. . Therefore, the sensitivity in the first line portion 112a depending on the distance of the electrical connection path from the sensor circuit 122 is higher than that in the first line portion 112a and the second line portion 112b. Therefore, in the present embodiment, it is possible to make the grip detection sensitivity in front of the rim 210 higher than other parts of the rim 210.
  • the 1st line part 112a, the 2nd line part 112b, and the 3rd line part 112c are the 1st line part 112a, the 3rd line part 112c, and the 2nd line part.
  • 112b is connected in series in the order of 112b.
  • the first line portion 112a and the second line portion 112b have the same wiring density.
  • the second line portion 112b is closer to the power supply end b and farther from the sensor circuit 122 than the first line portion 112a. Therefore, the sensitivity of the second line portion 112b depending on the distance of the electrical connection path from the sensor circuit 122 is lower than that of the first line portion 112a.
  • the wiring density of the second line portion 112b may be higher than that of the first line portion 112a.
  • the second line portion 112b disposed on the back surface of the rim 210 has a wiring density that is farther from the sensor circuit 122 than the first line portion 112a and the third line portion 112c in the electrical connection path. Since it is high, it is possible to suppress a decrease in the detection sensitivity of the grip on the back surface.
  • the grip sensor 100 is electrically connected to the base material 111 attached to the rim 210 of the steering wheel 200, the sensor wire 112 formed on the base material 111, and the sensor end a of the sensor wire 112. And a sensor circuit 122 that is connected to the sensor.
  • the sensor line 112 includes a first line portion 112a, a second line portion 112b, and a third line portion 112c having a wiring density lower than that of the first line portion 112a and the second line portion 112b.
  • the third line portion 112c is a portion of the rim 210, which is a portion facing the knee or thigh of the driver who operates the steering wheel 200. Placed in. Further, the first line portion 112 a and the second line portion 112 b are arranged in a non-opposing portion that is a portion other than the leg-facing portion in the rim 210. More specifically, the above-described leg facing portion is the outermost outer peripheral surface of the rim 210 in the direction from the rotation center of the steering wheel 200 toward the rim side, and the non-facing portion is the front surface of the rim 210. Including the back.
  • the third line portion 112c having a low wiring density is disposed on the leg facing portion (that is, the outer peripheral surface) of the rim 210 of the steering wheel 200. Therefore, the detection sensitivity of the grip at the leg facing portion can be made lower than the detection sensitivity at the non-opposing portion (that is, the front surface and the back surface) of the rim 210. As a result, it can be prevented that the driver's knee or thigh approaches the leg-facing portion of the rim 210 and erroneously detects that the driver grips the steering wheel 200.
  • the sensitivity of the third line portion 112c is lowered by reducing the wiring density of the third line portion 112c in the outer periphery corresponding region 111C.
  • the sensitivity of the third line portion 112c is further lowered by increasing the distance of the electrical connection path from the sensor circuit 122.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the first sensor unit 110a or the second sensor unit 110b according to the present modification.
  • the wiring density of the third line portion 112c is lower than that of the first line portion 112a and the second line portion 112b, as in the above embodiment.
  • the third line portion 112c formed in the outer periphery corresponding region 111C is more sensitive than the first line portion 112a and the second line portion 112b. Away from the sensor end a) in the electrical connection path. That is, the third line portion 112 c has a power supply end b opposite to the sensor end a among the both ends of the sensor line 112. In other words, the third line portion 112c is closer to the power supply end b than the first line portion 112a and the second line portion 112b.
  • the third line portion 112c formed in the outer periphery corresponding region 111C is closer to the power supply end b than the first line portion 112a and the second line portion 112b, and the sensor circuit It is away from 122. Therefore, in the present modification, the sensitivity in the third line portion 112c depending on the distance from the sensor circuit 122 can be made lower than that in the first line portion 112a and the second line portion 112b. As a result, in the present modification, the sensitivity in the third line portion 112c can be further lowered, and thus erroneous detection of the driver's grip can be further suppressed.
  • the outer periphery corresponding region 111C in the base material 111 is disposed in the leg facing portion of the rim 210, but the back surface corresponding region 111B may be disposed in the leg facing portion.
  • the leg facing portion is the back surface of the rim 210
  • the non-facing portion includes the front surface and the outer peripheral surface of the rim 210.
  • the outer peripheral surface of the rim 210 is the outermost surface in the direction from the rotation center of the steering wheel 200 toward the rim 210 side.
  • FIG. 8 is a view for explaining the positional relationship between the rim 210 of the steering wheel 200 and the driver according to this modification.
  • the steering wheel 200 is attached to the vehicle 1 so that the front surface of the rim 210 is directed upward in the vertical direction as compared with the case where the vehicle 1 is a passenger car. Therefore, in this case, not the outer periphery corresponding region 111 ⁇ / b> C but the back surface corresponding region 111 ⁇ / b> B of the base material 111 faces the driver's D knee or thigh.
  • the outer periphery corresponding region 111C in the base material 111 is directed to the abdomen side of the driver D, and the front corresponding region 111A in the base material 111 is directed upward in the vertical direction.
  • the back surface corresponding region 111B is located in a seat facing portion closer to the seat surface 114 than the outer periphery corresponding region 111C and the front surface corresponding region 111A.
  • the third line portion 112c having a low wiring density is formed in the back surface corresponding region 111B.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the first sensor unit 110a or the second sensor unit 110b according to the present modification.
  • the third line portion 112 c having a low wiring density is formed in the back surface corresponding region 111 ⁇ / b> B in the base material 111.
  • a first line portion 112a and a second line portion 112b having a wiring density higher than that of the third line portion 112c are formed in the front corresponding region 111A and the outer periphery corresponding region 111C.
  • the third line portion 112c having a low grip detection sensitivity is formed in the rear corresponding region 111B where the knee or thigh of the driver D approaches. Has been. As a result, it is possible to suppress erroneous detection of the grip of the driver due to the approach to the rim 210 of the driver's knee or thigh.
  • control circuit unit 120 of the grip sensor 100 includes the power supply unit 121, but the power supply unit 121 may not be included.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a grip sensor according to this modification.
  • the grip sensor 100a includes a control circuit unit 120a instead of the control circuit unit 120.
  • the control circuit unit 120 a does not include the power supply unit 121. Therefore, the end c of the sensor wire 112 opposite to the sensor end a is open without being connected to the power supply unit 121.
  • the grip sensor 100a does not have a function as a heater that heats the sensor wire 112 and warms the rim 210 of the steering wheel 200.
  • the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.
  • the sensitivity of the third line portion 112c is lowered by reducing the wiring density of the third line portion 112c in the outer periphery corresponding region 111C.
  • the third line portion 112 c having a low wiring density is a leg-facing portion when the steering wheel 200 is in the neutral position, and is disposed over the outer periphery in the cross section of the rim 210.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the first sensor unit 110a or the second sensor unit 110b according to the present modification.
  • a third line portion 112c is formed over the Y-axis direction.
  • a third line portion 112c is formed in the Y-axis direction in a region approximately 1/3 (the knee facing portion) from the negative end of the base material 111 in the X-axis direction. ing.
  • the 1st line part 112a and the 2nd line part 112b are formed in the other area
  • the 1st line part 112a and the 2nd line part 112b have a substantially equivalent wiring density, and the wiring density of the 3rd line part 112c is lower than them.
  • the first sensor unit 110 a and the second sensor unit 110 b have the rim 210 so that the portion of the base material 111 on which the third line portion 112 c is formed is positioned vertically below the rim 210. It is arranged along the circumferential direction of the cross section. Therefore, the third line portion 112c is disposed over the outer periphery in the cross section of the rim 210 at the leg facing portion when the steering wheel 200 is in the neutral position. Due to such a configuration, the first sensor unit 110a and the second sensor unit 110b are arranged on the right half and the left half of the steering wheel 200, respectively.
  • the leg-facing portion when the steering wheel 200 is in the neutral position extends over the outer periphery in the cross section of the rim 210 of that portion.
  • the third line portion 112c having a low wiring density and a low detection sensitivity is located. Therefore, even if the knee or the crotch of the driver D approaches the knee facing portion of the steering wheel 200, the detection sensitivity of the third line portion 112c arranged in the knee facing portion is low, so that the driver D is erroneously gripped. It can suppress detecting.
  • the first line part 112a and the second line part 112b having high detection sensitivity are positioned on the lower side of the rim 210.
  • the control circuit unit 120 determines that the vehicle is steering from the output of the steering angle sensor provided in the steering wheel 200. If detected, the change in the capacitance of the first line portion 112a and the second line portion 112b may be ignored or invalidated.
  • the sensor wire 112 is formed so as to extend mainly in the X-axis direction of the base material 111, but is not limited to this configuration. 112 may be formed so as to extend mainly in the Y-axis direction of the substrate 111.
  • the sensor wire 112 is made of a metal wire, but the sensor wire 112 may be made of a metal foil or a conductive sheet having a substantially constant width. Moreover, the sensor wire 112 should just be formed with the raw material which has electroconductivity, and the raw material is not limited to a metal.
  • the first line portion 112a and the second line portion 112b of the sensor wire 112 are each formed in a zigzag shape. You may form in such a shape.
  • gripping by the hand of the driver is detected, but gripping by the hand of a person other than the driver may be detected.
  • the sensor unit 110 is composed of two separate units, the first sensor unit 110a and the second sensor unit 110b, but may be configured integrally. There may be more than two separate units.
  • the 1st sensor part 110a and the 2nd sensor part 110b have the substantially same structure, you may have a mutually different structure.
  • the second sensor unit 110b attached to the upper half region of the rim 210 is unlikely to be approached by the driver's knee or thigh, so the second sensor unit 110b has the configuration shown in FIG. You may have a different structure.
  • the third line portion 112c having a low wiring density may not be disposed in the outer periphery corresponding region 111C of the base material 111, and the wiring density is uniform in any region.
  • the sensor wire 112 may be formed on the substrate 111.
  • the harness 130 and the control circuit part 120 are embed
  • the grip sensor of the present invention has an effect of suppressing the occurrence of erroneous detection, and can be applied to, for example, a steering wheel of a vehicle.

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Abstract

グリップセンサ(100)は、基材(111)と、基材(111)に形成されるセンサ線(112)と、センサ線(112)の第1端に電気的に接続されるセンサ回路(122)とを備え、センサ線(112)は、第1の線部(112a)と、第2の線部(112b)と、第1の線部(112a)および第2の線部(112b)よりも配線密度が低い第3の線部(112c)とからなり、基材(111)がリムに取り付けられた状態において、第3の線部(112c)は、リムの部位であって、ステアリングホイールを操作する運転者の膝または太股に対向する部位である座面対向部に配置され、第1の線部(112a)および第2の線部(112b)は、リムにおける座面対向部以外の部位である非対向部に配置される。

Description

グリップセンサ、ステアリングホイールおよび車両
 本発明は、例えば車両のステアリングホイールなどの把持を検出するグリップセンサなどに関する。
 従来、車両のステアリングホイールの把持を検出するグリップセンサが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2002-340712号公報
 本発明は、誤検知の発生を抑えたグリップセンサを提供する。
 本発明の一態様に係るグリップセンサは、基材と、センサ線と、センサ回路とを備える。前記基材は、ステアリングホイールのリムに取り付けられ、前記センサ線は、前記基材に配置され、第1端と、前記第1端と反対に位置する第2端とを有する。前記センサ回路は、前記センサ線の前記第1端に電気的に接続される。前記センサ線は、第1の線部と、第2の線部と、前記第1の線部および前記第2の線部よりも配線密度が低い第3の線部とからなる。前記ステアリングホイールが車両に取り付けられ前記ステアリングホイールの舵角が中立状態において、前記第3の線部は、前記第1の線部および前記第2の線部よりも前記車両の座席の座面に近い前記リムの部位である座面対向部に配置される。前記第1の線部および前記第2の線部は、前記リムにおける前記座面対向部以外の部位である非対向部に配置される。
 なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路の任意な組み合わせで実現されてもよい。
 本発明のグリップセンサは、誤検知の発生を抑えることができる。
図1は、実施の形態におけるグリップセンサが配置された車両の車室の一例を示す図である。 図2は、実施の形態におけるグリップセンサの構成例を示す図である。 図3は、実施の形態におけるセンサ部が取り付けられたリムの断面の一例を示す図である。 図4は、実施の形態における、ステアリングホイールのリムにセンサ部が取り付けられた状態を示す図である。 図5は、実施の形態における、ステアリングホイールのリムと運転者との位置関係を説明するための図である。 図6は、センサ線における位置と、その位置における把持の検出感度との関係を示す図である。 図7は、実施の形態の変形例1に係る第1のセンサ部または第2のセンサ部の一例を示す図である。 図8は、実施の形態の変形例2に係る、ステアリングホイールのリムと運転者との位置関係を説明するための図である。 図9は、実施の形態の変形例2に係る第1のセンサ部または第2のセンサ部の一例を示す図である。 図10は、実施の形態の変形例3に係るグリップセンサの構成例を示す図である。 図11は、実施の形態の変形例4に係るグリップセンサの構成例を示す図である。
 (本発明の基礎となった知見)
 本発明者は、「背景技術」の欄において記載したグリップセンサに関し、以下の問題が生じることを見出した。
 例えば、グリップセンサは、基材と、その基材の上に設けられたセンサ線とを有する。このようなセンサ線が配置された基材は、例えばステアリングホイールに巻き付けられる。
 しかし、通常の乗用車などでは、ステアリングホイールの下部に位置する部分は、そのステアリングホイールを操作する運転者の膝または太股に対向する。その結果、運転者の膝または太股の接近によってセンサ線の静電容量が変化し、グリップセンサは、運転者がステアリングホイールを把持していないにも関わらず、把持を検出してしまうことがある。
 このような問題を解決するために、本発明の一態様に係るグリップセンサは、基材と、センサ線と、センサ回路とを備える。前記基材は、ステアリングホイールのリムに取り付けられ、前記センサ線は、前記基材に配置され、第1端と、前記第1端と反対に位置する第2端とを有する。前記センサ回路は、前記センサ線の前記第1端に電気的に接続される。前記センサ線は、第1の線部と、第2の線部と、前記第1の線部および前記第2の線部よりも配線密度が低い第3の線部とからなる。前記リムは、前記ステアリングホイールの回転軸と平行な第1方向に位置にする正面と前記第1方向と反対に位置する背面を有する。前記ステアリングホイールが車両に取り付けられ前記ステアリングホイールの舵角が中立状態において、前記第3の線部は、前記第1の線部および前記第2の線部よりも前記車両の座席の座面に近い前記リムの部位である座面対向部に配置される。前記第1の線部および前記第2の線部は、前記リムにおける前記座面対向部以外の部位である非対向部に配置される。ここで、ステアリングホイールを有する車両が例えば乗用車である場合には、前記座面対向部は、前記リムにおいて、前記ステアリングホイールの回動中心から前記リム側に向かう方向の最も外側にある外周面であり、前記非対向部は、前記リムの正面と背面とを含んでもよい。また、ステアリングホイールを有する車両が例えばバスなどの大型車両である場合には、前記座面対向部は、前記リムの背面であり、前記非対向部は、前記リムの正面と、前記リムにおいて、前記ステアリングホイールの回動中心から前記リム側に向かう方向の最も外側にある外周面とを含んでもよい。また、前記第3の線部は、前記ステアリングホイールが中立位置にあるときの前記座面対向部に、前記リムの断面における外周に亘って配置されてもよい。
 これにより、ステアリングホイールのリムの座面対向部には、配線密度が低い第3の線部が配置されるため、その座面対向部における把持の検出感度を、リムの非対向部における検出感度よりも低くすることができる。その結果、運転者の膝または太股がリムの座面対向部に接近することによって運転者によるステアリングホイールの把持を誤検知してしまうことを抑えることができる。
 また、前記第1の線部は、前記センサ線の両端のうち、前記センサ回路に電気的に接続される前記第1端を有し、前記基材が前記リムに取り付けられた状態において、前記リムの前記非対向部のうちの正面に配置されてもよい。
 これにより、リムの正面に配置される第1の線部は、第2の線部および第3の線部よりも、センサ回路に電気接続経路的に近いため、その正面における把持の検出感度を、リムの他の部位よりも高くすることができる。その結果、把持の誤検知をさらに抑えることができる。
 また、前記第1の線部、前記第2の線部、および前記第3の線部は、前記第1の線部、前記第3の線部、前記第2の線部の順に直列に接続され、前記第2の線部の配線密度は前記第1の線部よりも高くてもよい。
 これにより、リムの背面に配置される第2の線部は、第1の線部および第3の線部よりもセンサ回路から電気接続経路的に遠くても、配線密度が高いため、その背面における把持の検出感度の低下を抑えることができる。
 また、前記第3の線部は、前記センサ線の両端のうち、前記一端と反対側の第2端を有してもよい。
 これにより、リムの座面対向部に配置される第3の線部は、第1の線部および第2の線部よりも、センサ回路から電気接続経路的に遠いため、その座面対向部における把持の検出感度をさらに低くすることができる。
 また、前記第1の線部と前記第2の線部と前記第3の線部とは、それぞれジグザグ状に前記基材に形成されていてもよい。
 また、前記グリップセンサは、さらに、前記センサ線の両端のうちの前記一端と反対側の第2端に電気的に接続され、前記センサ線に電流を流すことによって前記センサ線を加熱する電源部を備えてもよい。
 これにより、ヒータとしての機能を兼ね備えることができ、例えばステアリングホイールに新たにヒータを取り付ける必要が無く、構成を簡単にすることができる。
 また、本発明の一態様に係るステアリングホイールは、上述のグリップセンサを備える。また、本発明の一態様に係る車両は、上述のステアリングホイールを備える。
 以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
 なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
 また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。また、以下の実施の形態において、略中央又は略一定幅などの表現を用いている。例えば、略同じは、完全に同じであることを意味するだけでなく、実質的に同じである、すなわち、例えば数%程度の誤差を含むことも意味する。他の「略」を用いた表現についても同様である。
 (実施の形態)
 図1は、本実施の形態におけるグリップセンサが配置された車両の車室の一例を示す図である。
 車両1は、ステアリングホイール200、スピーカ301、および液晶ディスプレイ等の表示装置302を備えている。スピーカ301および表示装置302は例えば注意喚起装置として構成される。
 ステアリングホイール200は、車両1を操舵するためのものである。ステアリングホイール200は、リング形状を有するリム210と、リム210の内周面に一体的に形成された略T字状のスポーク202と、スポーク202の中央部に配置されたホーンスイッチ(図示せず)を覆うホーンスイッチカバー203とを有している。
 グリップセンサ100は、手によるステアリングホイール200の把持を検出する装置であって、図1に示すように、車両1のステアリングホイール200に備えられている。具体的には、グリップセンサ100は、ステアリングホイール200のリム210に埋設されるセンサ部110と、センサ部110からの信号に基づいて把持を検出する制御回路部120と、センサ部110と制御回路部120を電気的に接続するハーネス130とを備えている。制御回路部120は、例えばスポーク202に埋設されている。このようなグリップセンサ100は、ステアリングホイール200のリム210の把持を検出する。
 センサ部110では、車両1の運転者がステアリングホイール200のリム210を把持しているか否かに応じて計測される静電容量が変化する。制御回路部120は、そのセンサ部110の静電容量、またはその静電容量に応じた値(変化量)を計測し、その値に基づいて、運転者の手によるリム210の把持を検出する。そして、制御回路部120は、車両1が運転されているにもかかわらず、把持を検出していない場合には、運転者への注意喚起を注意喚起装置に実行させる。例えば、注意喚起装置のスピーカ301は、警告音または音声によって、運転者に注意を喚起する。表示装置302は、運転者にステアリングホイール200をしっかり握るように促す注意喚起のメッセージを表示する。これにより、交通事故を減少させることができる。
 図2は、本実施の形態におけるグリップセンサ100の構成例を示す図である。
 グリップセンサ100は、上述のように、センサ部110と、制御回路部120と、ハーネス130とを備える。センサ部110は、各々基材111とセンサ線112とからなる第1のセンサ部110aおよび第2のセンサ部110bを備える。なお、本実施の形態では、第1のセンサ部110aおよび第2のセンサ部110bは、Y軸方向(下記参照)に沿う直線を対称軸として線対称に形成され、実質的に同一の構成を有する。
 基材111は、例えば不織布からなり長尺状に形成され、センサ線112を保持する。この基材111は、ステアリングホイール200のリム210に取り付けられる。なお、本実施の形態では、その基材111の長手方向をX軸方向と称し、基材111に平行な面においてX軸方向と垂直な方向をY軸方向と称す。また、Y軸方向における、基材111の一端側(図2の下端側)を負側と称し、他端側(図2の上端側)を正側と称す。同様に、X軸方向における、基材111の一端側(図2の左端側)を負側と称し、他端側(図2の右端側)を正側と称す。
 センサ線112は、金属線(例えば銅線)であって、ジグザグ形状のパターンが形成されるように、基材111の表面に図示しない糸により縫い付けられている。また、センサ線112の一端であるセンサ端a(第1端)と、そのセンサ線112の他端である電源端b(第2端)とは、ハーネス130を介して制御回路部120に接続されている。
 センサ線112は、基材111に形成される。このようなセンサ線112は、第1の線部112aと、第2の線部112bと、第1の線部112aおよび第2の線部112bよりも配線密度が低い第3の線部112cとからなる。配線密度は、基材111の単位面積あたりに配置されているセンサ線112の面積の比である。配線密度が高いとは、センサ線112の線が密に配置されていること、または、センサ線112に含まれる線と線との間(ピッチ)が狭いことを意味する。逆に、配線密度が低いとは、センサ線112の線が粗に配置されていること、または、センサ線112に含まれる線と線との間(ピッチ)が広いことを意味する。
 この配線密度が低い構成として、図2に一点鎖線で示す、2つの基材111における、X軸方向で隣り合う基材端部113は、センサ線112がほとんど配されないので、この部分も配線密度が低い部分である。なお、具体的には、2つの基材111をリム210に取り付けたとき、図2において、第1の基材端部113aと第3の基材端部113cが、X軸方向で隣り合うとともに、第2の基材端部113bと第4の基材端部113dが、X軸方向で隣り合う。そして、第1の基材端部113aと第3の基材端部113c、または第2の基材端部113bと第4の基材端部113dが、ステアリングホイール200を中立位置にしたときのリム210の下部に存在するように配置してもよい。この場合、配線密度が低い基材端部113が、ステアリングホイール200の中立位置のときに、運転者の太股近傍に位置することになるので、太股による把持の誤検知を低減することができる。
 第1の線部112aと第2の線部112bと第3の線部112cの各々は、ジグザグ状に基材111に形成されている。なお、センサ線112は、図示しない糸により基材111の表面に縫い付けられているが、熱圧着などによって基材111に固定されていてもよい。さらに、センサ線112は、導体や抵抗体による面状の構造であってもよい。第1の線部112aと第2の線部112bと第3の線部112cからなるセンサ線112の形状および配置の詳細については後述する。
 制御回路部120は、センサ線112の一端であるセンサ端aに電気的に接続されるセンサ回路122と、センサ線112の他端である電源端bに電気的に接続される電源部121とを備える。つまり、センサ回路122は、第1のセンサ部110aのセンサ線112のセンサ端aと、第2のセンサ部110bのセンサ線112のセンサ端aとに接続される。電源部121は、第1のセンサ部110aのセンサ線112の電源端bと、第2のセンサ部110bのセンサ線112の電源端bとに接続される。
 電源部121は、第1のセンサ部110aおよび第2のセンサ部110bのそれぞれで、センサ線112に電流を流すことによって、そのセンサ線112を加熱する。これにより、ステアリングホイール200のリム210を温めることができる。なお、電源部121からセンサ線112に電流が流れるように、センサ端aは例えばインダクタを介してグラウンドに接続されている。
 センサ回路122は、第1のセンサ部110aおよび第2のセンサ部110bのそれぞれで、センサ端aを介してセンサ線112に交流の電流を流す。そして、センサ回路122は、そのセンサ線112を流れる電流の電流値に基づいて、センサ線112における静電容量の変化を検出する。
 図3は、センサ部110が取り付けられたリム210の前記ステアリングホイールの回転軸と平行な断面の一例を示す図である。
 リム210は、金属製の円環状の芯である芯金210bと、その芯金210bを覆うウレタン樹脂などからなる樹脂層210aとを有する。
 図2に示すようにセンサ線112が縫い付けられた基材111は、そのセンサ線112と反対側の面が樹脂層210a側に向くように、樹脂層210aに巻き付けられる。なお、このように巻き付けられた基材111におけるセンサ線112側の面は、革、木材、または樹脂等からなる表層によって覆われる。また、本実施の形態では、センサ線112が縫い付けられた基材111は、例えばリム210の全周に配置される。また、本実施の形態では、基材111は、そのセンサ線112と反対側の面が樹脂層210a側に向くように、樹脂層210aに巻き付けられるが、基材111のセンサ線112の面が樹脂層210a側に向くように、樹脂層210aに巻き付けられてもよい。
 リム210に配置されるセンサ線112は、芯金210bとの間に静電容量を形成する。ここで、リム210においてセンサ線112が配置されている部位が、運転者の手によって把持されると、センサ線112とその手との間にも静電容量が形成される。したがって、制御回路部120のセンサ回路122は、その静電容量の絶対値や変化量に応じて、手によるリム210の把持を検出することができる。
 ここで、本実施の形態のセンサ線112における第1の線部112a、第2の線部112bおよび第3の線部112cについて、詳細に説明する。
 本実施の形態では、図2に示すように、第1の線部112aは、基材111における正面対応領域111Aに配置され、第2の線部112bは、基材111における背面対応領域111Bに配置され、第3の線部112cは、基材111における外周対応領域111Cに配置される。
 正面対応領域111Aは、例えば、基材111におけるY軸方向の負側にあって、基材111のX軸方向の負側の端から正側の端に至るまでの領域である。
 背面対応領域111Bは、例えば、基材111におけるY軸方向の正側にあって、基材111のX軸方向の負側の端から正側の端に至るまでの領域である。
 外周対応領域111Cは、例えば、基材111におけるY軸方向の略中央にあって、基材111のX軸方向の負側の端から正側の端に至るまでの領域である。
 図4は、ステアリングホイール200のリム210に、上述のセンサ部110が取り付けられた状態を示す図である。なお、図4の(a)は、ステアリングホイール200の正面図であり、図4の(b)は、ステアリングホイール200の背面図であり、図4の(c)は、ステアリングホイール200の側面図(下面図)である。
 第1のセンサ部110aは、図4の(a)~(c)に示すように、リム210の下半分の領域に取り付けられ、第2のセンサ部110bは、リム210の上半分の領域に取り付けられる。リム210の下半分の領域は、ステアリングホイール200の舵角が0度の中立状態、すなわち車両1が直進方向に向かう状態において、リム210の鉛直下側にある半分の領域である。逆に、リム210の上半分の領域は、ステアリングホイール200の舵角が0度である状態において、リム210の鉛直上側にある半分の領域である。
 第1のセンサ部110aおよび第2のセンサ部110bのそれぞれの基材111は、そのリム210の断面の周方向に沿って配置される。このとき、基材111の正面対応領域111Aは、図4の(a)および(c)に示すように、リム210の正面に配置される。また、基材111の背面対応領域111Bは、図4の(b)および(c)に示すように、リム210の背面に配置される。なお、リム210の背面は、ステアリングホイール200の回動軸方向における、ステアリングシャフト側の面(ステアリングシャフトに近い方向に位置にする)であり、リム210の正面は、ステアリングホイール200の回動軸方向における、ステアリングシャフトと反対側の面(背面と反対の方向に位置する;第1方向)である。そして、基材111の外周対応領域111Cは、図4の(a)~(c)に示すように、リム210の外周面に配置される。ここで、リム210の外周面は、ステアリングホイール200の回動中心からリム210側に向かう方向の最も外側にある面である。
 図5は、ステアリングホイール200のリム210と運転者との位置関係を説明するための図である。
 車両1が乗用車などである場合、ステアリングホイール200は、リム210の正面が運転者Dの胸部に向くように車両1に取り付けられている。したがって、リム210に取り付けられたセンサ部110の基材111における外周対応領域111Cは、運転者Dの膝または太股に対向するように配置される。言い換えれば、外周対応領域111Cは、リム210の部位であって、ステアリングホイール200を操作する運転者の膝または太股に対向する部位である脚対向部に取り付けられる。一方、基材111における正面対応領域111Aは、運転者Dの胸部側に向けられ、基材111における背面対応領域111Bは、運転者Dの胸部と反対側に向けられる。言い換えれば、正面対応領域111Aおよび背面対応領域111Bは、リム210における脚対向部以外の部位である非対向部に取り付けられる。または、外周対応領域111Cは、背面対応領域111B、および正面対応領域111Aより座面114に近い座席対向部に位置する。
 したがって、外周対応領域111Cには、運転者Dの膝または太股が接近する場合がある。そこで、本実施の形態におけるグリップセンサ100では、図2に示すように、その外周対応領域111Cには、第1の線部112aおよび第2の線部112bよりも配線密度が低い第3の線部112cが形成されている。一方、正面対応領域111Aおよび背面対応領域111Bには、センサ線112のうちの第1の線部112aおよび第2の線部112bが形成されている。
 つまり、本実施の形態では、センサ線112は、第1の線部112aと、第2の線部112bと、第1の線部112aおよび第2の線部112bよりも配線密度が低い第3の線部112cとからなる。そして、基材111がリム210に取り付けられた状態において、第3の線部112cは、リム210の部位であって、ステアリングホイール200を操作する運転者の膝または太股に対向する部位である脚対向部に配置される。さらに、第1の線部112aおよび第2の線部112bは、リム210における脚対向部以外の部位である非対向部に配置される。より具体的には、本実施の形態では、上述の脚対向部は、リム210において、ステアリングホイール200の回動中心からリム210側に向かう方向の最も外側にある外周面であり、非対向部は、リム210の正面と背面とを含む。
 ここで、センサ線112における線部の配線密度が高いほど、その線部における把持の検出感度は高く、逆に、センサ線112における線部の配線密度が低いほど、その線部における把持の検出感度は低い。つまり、本実施の形態における、外周対応領域111Cに形成されている第3の線部112cは、第1の線部112aおよび第2の線部112bよりも配線密度が低いため、第3の線部112cにおける感度は、第1の線部112aおよび第2の線部112bよりも低い。
 したがって、本実施の形態では、運転者Dの膝または太股がステアリングホイール200のリム210に接近しても、その膝または太股は、把持の検出感度が低い第3の線部112cが形成されている外周対応領域111Cに接近する。その結果、運転者Dの膝または太股のリム210への接近によって運転者Dの把持を誤検知してしまうことを抑えることができる。
 さらに、本実施の形態では、第1の線部112aは、センサ線112の両端のうち、センサ回路122に電気的に接続される一端であるセンサ端aを有する。そして、その第1の線部112aは、基材111がリム210に取り付けられた状態において、リム210の非対向部のうちの正面に配置される。つまり、リム210の正面に配置される第1の線部112aは、第2の線部112bおよび第3の線部112cよりも、センサ回路122に電気接続経路的に近い。
 図6は、センサ線112における位置と、その位置における把持の検出感度との関係を示す図である。なお、図6に示すグラフの横軸は、センサ線112における位置を示す。この位置は、電源端bからセンサ線112に沿ってその位置に至るまでの距離として表される。すなわち、この位置は、電源端bまたは電源部121からの電気接続経路的な距離として表される。
 この図6に示すように、センサ回路122に近いほど、すなわち電源端bからの距離が長いほど、センサ線112におけるその位置での感度は高い。逆に、センサ回路122から遠いほど、すなわち電源端bからの距離が短いほど、センサ線112におけるその位置での感度は低い。
 ここで、上述のように、リム210の正面に配置される第1の線部112aは、第2の線部112bおよび第3の線部112cよりも電源端bから遠く、センサ回路122に近い。そのため、センサ回路122からの電気接続経路的な距離に依存する第1の線部112aにおける感度は、第1の線部112aおよび第2の線部112bよりも高い。したがって、本実施の形態では、リム210の正面における把持の検出感度を、リム210の他の部位よりも高くすることができる。
 また、本実施の形態では、第1の線部112a、第2の線部112b、および第3の線部112cは、第1の線部112a、第3の線部112c、第2の線部112bの順に直列に接続されている。そして、第1の線部112aと第2の線部112bとでは配線密度は等しい。しかし、第2の線部112bは、第1の線部112aよりも電源端bに近く、センサ回路122から遠い。そのため、センサ回路122からの電気接続経路的な距離に依存する第2の線部112bにおける感度は、第1の線部112aよりも低い。そこで、第2の線部112bの配線密度は、第1の線部112aよりも高くてもよい。これにより、リム210の背面に配置される第2の線部112bは、第1の線部112aおよび第3の線部112cよりもセンサ回路122から電気接続経路的に遠くても、配線密度が高いため、その背面における把持の検出感度の低下を抑えることができる。
 (まとめ)
 以上のように、本実施の形態におけるグリップセンサ100は、ステアリングホイール200のリム210に取り付けられる基材111と、基材111に形成されるセンサ線112と、センサ線112のセンサ端aに電気的に接続されるセンサ回路122とを備える。センサ線112は、第1の線部112aと、第2の線部112bと、第1の線部112aおよび第2の線部112bよりも配線密度が低い第3の線部112cとからなる。基材111がリム210に取り付けられた状態において、第3の線部112cは、リム210の部位であって、ステアリングホイール200を操作する運転者の膝または太股に対向する部位である脚対向部に配置される。さらに、第1の線部112aおよび第2の線部112bは、リム210における脚対向部以外の部位である非対向部に配置される。より具体的には、上述の脚対向部は、リム210において、ステアリングホイール200の回動中心からリム側に向かう方向の最も外側にある外周面であり、非対向部は、リム210の正面と背面とを含む。
 これにより、ステアリングホイール200のリム210の脚対向部(すなわち外周面)には、配線密度が低い第3の線部112cが配置される。したがって、その脚対向部における把持の検出感度を、リム210の非対向部(すなわち正面および背面)における検出感度よりも低くすることができる。その結果、運転者の膝または太股がリム210の脚対向部に接近することによって運転者によるステアリングホイール200の把持を誤検知してしまうことを抑えることができる。
 (変形例1)
 上記実施の形態では、外周対応領域111Cにおける第3の線部112cの配線密度を低くすることによって、その第3の線部112cの感度を低くしている。本変形例では、さらに、センサ回路122からの電気接続経路的な距離を長くすることによって、その第3の線部112cの感度をより低くしている。
 図7は、本変形例に係る第1のセンサ部110aまたは第2のセンサ部110bの一例を示す図である。
 本変形例においても、上記実施の形態と同様、第3の線部112cの配線密度は、第1の線部112aおよび第2の線部112bよりも低い。しかし、本変形例では、上記実施の形態と異なり、外周対応領域111Cに形成される第3の線部112cは、第1の線部112aおよび第2の線部112bよりもセンサ回路122(すなわちセンサ端a)から電気接続経路的に離れている。つまり、第3の線部112cは、センサ線112の両端のうち、センサ端aと反対側の電源端bを有する。言い換えれば、第3の線部112cは、第1の線部112aおよび第2の線部112bよりも電源端bに近い。
 ここで、図6に示すように、センサ回路122に近いほど、すなわち電源端bからの距離が長いほど、その距離だけ離れたセンサ線112の位置での感度は高い。逆に、センサ回路122から遠いほど、すなわち電源端bからの距離が短いほど、その距離だけ離れたセンサ線112の位置での感度は低い。
 上述のように、本変形例における、外周対応領域111Cに形成されている第3の線部112cは、第1の線部112aおよび第2の線部112bよりも電源端bに近く、センサ回路122から離れている。したがって、本変形例では、センサ回路122からの距離に依存する第3の線部112cにおける感度を、第1の線部112aおよび第2の線部112bよりも低くすることができる。その結果、本変形例では、第3の線部112cにおける感度を、より低くすることができるため、運転者の把持の誤検知をさらに抑えることができる。
 (変形例2)
 上記実施の形態では、基材111における外周対応領域111Cは、リム210における脚対向部に配置されるが、背面対応領域111Bが、脚対向部に配置されてもよい。本変形例では、脚対向部は、リム210の背面であり、非対向部は、リム210の正面と外周面とを含む。その外周面は、リム210において、ステアリングホイール200の回動中心からリム210側に向かう方向の最も外側にある面である。
 図8は、本変形例に係るステアリングホイール200のリム210と運転者との位置関係を説明するための図である。
 車両1がトラックまたはバスなどの大型車両である場合、車両1が乗用車である場合よりも、ステアリングホイール200は、リム210の正面が鉛直方向上向きに向くように車両1に取り付けられている。したがって、この場合には、基材111における外周対応領域111Cではなく背面対応領域111Bが、運転者Dの膝または太股に対向する。一方、基材111における外周対応領域111Cは、運転者Dの腹部側に向けられ、基材111における正面対応領域111Aは、鉛直方向上向きに向けられる。または、基材111において背面対応領域111Bは、外周対応領域111Cおよび正面対応領域111Aより座面114に近い座席対向部に位置する。
 したがって、車両1が大型車両である場合には、背面対応領域111Bに、運転者の膝または太股が接近する。そこで、本変形例に係るグリップセンサ100では、その背面対応領域111Bに、配線密度が低い第3の線部112cが形成される。
 図9は、本変形例に係る第1のセンサ部110aまたは第2のセンサ部110bの一例を示す図である。
 本変形例では、図9に示すように、基材111における背面対応領域111Bに、配線密度が低い第3の線部112cが形成される。一方、正面対応領域111Aおよび外周対応領域111Cに、第3の線部112cよりも配線密度が高い第1の線部112aおよび第2の線部112bが形成される。
 このように、本変形例では、車両1が大型車両であっても、運転者Dの膝または太股が接近する背面対応領域111Bには、把持の検出感度が低い第3の線部112cが形成されている。その結果、運転者の膝または太股のリム210への接近によって運転者の把持を誤検知してしまうことを抑えることができる。
 (変形例3)
 上記実施の形態では、グリップセンサ100の制御回路部120は電源部121を備えているが、その電源部121を備えていなくてもよい。
 図10は、本変形例に係るグリップセンサの構成例を示す図である。
 本変形例に係るグリップセンサ100aは、制御回路部120の代わりに、制御回路部120aを備える。この制御回路部120aは、電源部121を備えていない。したがって、センサ線112のセンサ端aと反対側の端cは、電源部121に接続されることなく開放されている。この場合には、グリップセンサ100aは、センサ線112を加熱して、ステアリングホイール200のリム210を温めるヒータとしての機能を持たない。しかし、このようなグリップセンサ100aであっても、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。
 (変形例4)
 上記実施の形態では、外周対応領域111Cにおける第3の線部112cの配線密度を低くすることによって、その第3の線部112cの感度を低くしている。本変形例では、配線密度の低い第3の線部112cは、ステアリングホイール200が中立位置にあるときの脚対向部であって、リム210の断面における外周に亘って配置される。
 図11は、本変形例に係る第1のセンサ部110aまたは第2のセンサ部110bの一例を示す図である。
 本変形例に係るグリップセンサ100bでは、図11に示すように、第1のセンサ部110aにおいては、基材111のX軸方向の正側の端から略1/3の領域(膝対向部)に、Y軸方向に亘って第3の線部112cが形成されている。第2のセンサ部110bにおいては、基材111のX軸方向の負側の端から略1/3の領域(膝対向部)に、Y軸方向に亘って第3の線部112cが形成されている。そして、第1のセンサ部110aおよび第2のセンサ部110bのいずれにおいても、基材111の他の領域に、Y軸方向に亘って第1の線部112aと第2の線部112bが形成されている。なお、第1の線部112aと第2の線部112bは、略同等の配線密度を有し、第3の線部112cの配線密度は、それらよりも低い。
 このような第1のセンサ部110aおよび第2のセンサ部110bは、第3の線部112cが形成される基材111の部分が、リム210の鉛直下側に位置するように、それぞれリム210の断面の周方向に沿って配される。したがって、第3の線部112cは、ステアリングホイール200が中立位置にあるときの脚対向部に、リム210の断面における外周に亘って配置されることになる。このような構成のため、第1のセンサ部110aおよび第2のセンサ部110bは、ステアリングホイール200の右半分、および左半分にそれぞれ配置される。
 このように第1のセンサ部110aおよび第2のセンサ部110bが配置されることにより、ステアリングホイール200が中立位置にあるときの脚対向部には、その部分のリム210の断面における外周に亘って、配線密度が低く検出感度が低い第3の線部112cが位置する。したがって、ステアリングホイール200の膝対向部に運転者Dの膝または太股が接近しても、膝対向部に配される第3の線部112cの検出感度が低いので、運転者Dの把持を誤検知してしまうことを抑えることができる。
 なお、運転者Dがステアリングホイール200を回して車両を操舵しているときは、検出感度が高い第1の線部112aと第2の線部112bがリム210の鉛直下側に位置するため、運転者Dの膝または太股の接近を検知する可能性がある。しかし、車両の操舵時は運転者Dがステアリングホイール200を把持しているので、例えば制御回路部120が、ステアリングホイール200に設けられた舵角センサの出力から、車両が操舵中であることを検知すれば、第1の線部112aと第2の線部112bの静電容量の変化を無視、または無効化するようにすればよい。
 また、本変形例では、図11に示すように、センサ線112が主に基材111のX軸方向に延伸するように形成されているが、この構成に限定されるものではなく、センサ線112が主に基材111のY軸方向に延伸するように形成されていてもよい。
 (その他の変形例)
 以上、一つまたは複数の態様に係るグリップセンサについて、実施の形態およびその変形例に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態およびその変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態またはその変形例に施したものや、異なる変形例における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれてもよい。
 例えば、上記実施の形態およびその変形例では、センサ線112は金属線からなるが、センサ線112は略一定幅を有する金属箔や導電性シートなどから構成されていてもよい。また、センサ線112は、導電性を有する素材によって形成されていればよく、その素材は金属に限定されない。
 上記実施の形態およびその変形例では、センサ線112の第1の線部112aと第2の線部112bとは、それぞれジグザグ状に形成されているが、その形状に限定されることなく、どのような形状に形成されてもよい。
 また、上記実施の形態およびその変形例では、運転者の手による把持を検出するが、運転者以外の人の手による把持を検出してもよい。
 また、上記実施の形態およびその変形例では、センサ部110は、第1のセンサ部110aおよび第2のセンサ部110bの2つの分離されたユニットからなるが、一体に構成されていてもよく、3つ以上の分離されたユニットを備えていてもよい。また、本実施の形態およびその変形例では、第1のセンサ部110aと第2のセンサ部110bとは実質的に同一の構成を有するが、互いに異なる構成を有していてもよい。例えば、リム210の上半分の領域に取り付けられる第2のセンサ部110bには、運転者の膝または太股が接近する可能性は低いため、第2のセンサ部110bは、図2に示す構成と異なる構成を有していてもよい。つまり、第2のセンサ部110bでは、配線密度が低い第3の線部112cが、基材111の外周対応領域111Cに配置されていなくてもよく、何れの領域でも配線密度が均一になるようにセンサ線112が基材111に形成されていてもよい。
 また、上記実施の形態およびその変形例では、図1の左側のスポーク202にハーネス130と制御回路部120が埋設されているが、この構成に限定されるものではなく、ハーネス130と制御回路部120は、右側または下側のスポーク202に埋設されていてもよい。さらに、ハーネス130は、1ヶ所のスポーク202に埋設される構成に限定されるものではなく、例えば第1のセンサ部110aと第2のセンサ部110bのハーネス130がそれぞれ別のスポーク202に埋設されてもよい。
 本発明のグリップセンサは、誤検知の発生を抑えることができるという効果を有し、例えば、車両のステアリングホイールなどに適用可能である。
 1  車両
 100,100a,100b  グリップセンサ
 110,110a,110b  センサ部
 111  基材
 111A  正面対応領域
 111B  背面対応領域
 111C  外周対応領域
 112  センサ線
 112a  第1の線部
 112b  第2の線部
 112c  第3の線部
 113  基材端部
 113a  第1の基材端部
 113b  第2の基材端部
 113c  第3の基材端部
 113d  第4の基材端部
 114  座面
 130  ハーネス
 120,120a  制御回路部
 121  電源部
 122  センサ回路
 200  ステアリングホイール
 210  リム
 202  スポーク
 203  ホーンスイッチカバー
 210a  樹脂層
 210b  芯金
 301  スピーカ
 302  表示装置
 a  センサ端
 b  電源端

Claims (11)

  1.  基材と、
     センサ線と、
     センサ回路とを備え、
     前記基材は、ステアリングホイールのリムに取り付けられ、
     前記センサ線は、前記基材に配置され、第1端と、前記第1端と反対に位置する第2端とを有し、
     前記センサ回路は、前記センサ線の前記第1端に電気的に接続され、
     前記センサ線は、第1の線部と、第2の線部と、前記第1の線部および前記第2の線部よりも配線密度が低い第3の線部とからなり、
     前記ステアリングホイールが車両に取り付けられ前記ステアリングホイールの舵角が中立状態において、
     前記第3の線部は、前記第1の線部および前記第2の線部よりも前記車両の座席の座面に近い前記リムの部位である座面対向部に配置され、
     前記第1の線部および前記第2の線部は、
     前記リムにおける前記座面対向部以外の部位である非対向部に配置される
     グリップセンサ。
  2.  前記リムは、前記ステアリングホイールの回転軸と平行な第1方向に位置する正面と前記第1方向と反対に位置する背面を有し、
     前記座面対向部は、
     前記リムにおいて、前記ステアリングホイールの回動中心から前記リム側に向かう方向の最も外側にある外周面に配置され、
     前記非対向部は、
     前記リムの前記正面と前記背面とを含む
     請求項1に記載のグリップセンサ。
  3.  前記第1の線部は、
     前記センサ線の前記センサ回路に電気的に接続される前記第1端を有し、
     前記基材が前記リムに取り付けられた状態において、
     前記リムの前記非対向部のうちの前記正面に配置される、
     請求項2に記載のグリップセンサ。
  4.  前記第1の線部、前記第2の線部、および前記第3の線部は、
     前記第1の線部、前記第3の線部、前記第2の線部の順に直列に接続され、
     前記第2の線部の配線密度は前記第1の線部よりも高い
     請求項3に記載のグリップセンサ。
  5.  前記リムは、前記ステアリングホイールの回転軸と平行な第1方向に位置する正面と前記第1方向と反対に位置する背面を有し、
     前記座面対向部は、
     前記リムの前記背面に配置され、
     前記非対向部は、
     前記リムの前記正面と、前記リムにおいて、前記ステアリングホイールの回動中心から前記リム側に向かう方向の最も外側にある外周面とを含む、
     請求項1に記載のグリップセンサ。
  6.  前記第3の線部は、前記ステアリングホイールが前記中立状態にあるときの前記座面対向部に、前記リムの前記ステアリングホイールの回転軸と平行な断面における外周に亘って配置される、
     請求項1に記載のグリップセンサ。
  7.  前記第3の線部は、
     前記センサ線の前記第2端を有する
     請求項1~3および5、6の何れか1項に記載のグリップセンサ。
  8.  前記第1の線部と前記第2の線部と前記第3の線部の各々は、ジグザグ状に前記基材に形成されている
     請求項1~7の何れか1項に記載のグリップセンサ。
  9.  前記グリップセンサは、さらに、
     前記センサ線の前記第2端に電気的に接続され、前記センサ線に電流を流すことによって前記センサ線を加熱する電源部を備える
     請求項1~8の何れか1項に記載のグリップセンサ。
  10.  請求項1~9の何れか1項に記載のグリップセンサを備える
     ステアリングホイール。
  11.  請求項10に記載のステアリングホイールを備える
     車両。
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