WO2024029114A1 - ステアリングホイールユニット - Google Patents

ステアリングホイールユニット Download PDF

Info

Publication number
WO2024029114A1
WO2024029114A1 PCT/JP2023/007792 JP2023007792W WO2024029114A1 WO 2024029114 A1 WO2024029114 A1 WO 2024029114A1 JP 2023007792 W JP2023007792 W JP 2023007792W WO 2024029114 A1 WO2024029114 A1 WO 2024029114A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
capacitance
threshold
steering wheel
rim
contact
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/007792
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
隼 宮川
伸也 阿部
Original Assignee
アルプスアルパイン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アルプスアルパイン株式会社 filed Critical アルプスアルパイン株式会社
Publication of WO2024029114A1 publication Critical patent/WO2024029114A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/027—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems between relatively movable parts of the vehicle, e.g. between steering wheel and column
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/04—Hand wheels
    • B62D1/06—Rims, e.g. with heating means; Rim covers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques

Definitions

  • the present disclosure relates to a steering wheel unit.
  • a steering wheel unit that uses a sensor to detect contact of a human body with a steering wheel of a vehicle.
  • a capacitance sensor is provided on the steering wheel and detects the magnitude of capacitance due to contact of a human body with the steering wheel, and the capacitance sensor is disposed on the outer periphery of the rim of the steering wheel.
  • a sensing area for detecting contact of a human body with respect to the steering wheel is formed, and a left part located on the left side of the rim when the steering wheel is in a neutral state, and a center part of the rim.
  • a steering wheel unit characterized in that a dead zone is formed in a right part opposite to the left part through which contact of a human body with the steering wheel is not detected (see, for example, Patent Document 1).
  • a capacitance sensor is a type that detects self-capacitance due to its configuration. That is, in the conventional steering wheel unit, a dead zone is provided in order to avoid erroneous detection or erroneous operation in self-capacitance detection, but in this dead zone, it is not possible to detect that a hand is in contact with the steering wheel unit.
  • a steering wheel unit that can determine whether or not an operator's hand is in contact even in a dead zone where no sensor is present. The purpose is to
  • a steering wheel unit includes a steering wheel having a rim, spokes, and a plurality of electrodes arranged to cover the rim with gaps, and self-capacitance detection for the plurality of electrodes.
  • a mode switching section that switches between a mode and a mutual capacitance detection mode, a capacitance measuring section that measures the capacitance of the plurality of electrodes, and an operator relative to the steering wheel based on the capacitance measured by the capacitance measuring section.
  • a contact determination unit that determines whether or not there is a hand contact, and the mode switching unit selects a drive electrode from the plurality of electrodes in the mutual capacitance detection mode, and selects a drive electrode adjacent to the selected drive electrode.
  • the contact determination unit determines whether the capacitance measured by the capacitance measurement unit is equal to or greater than a first threshold value when the mode switching unit sets the self-capacitance detection mode. For example, the operator's hand is determined to be in contact with a position of the rim that overlaps with at least one of the plurality of electrodes, and the capacitance measured by the capacitance measurement unit is determined to be in contact with the first electrode.
  • the mode switching section switches from the self-capacitance detection mode to the mutual capacitance detection mode, and then in the mutual capacitance detection mode, If the capacitance measured by the capacitance measurement unit is equal to or greater than the third threshold value, it is determined that the operator's hand is in contact with a position of the rim that overlaps with a gap between the plurality of electrodes.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the AA cross section in FIG. 1.
  • FIG. It is a figure showing an example of composition of a steering wheel unit of an embodiment.
  • It is a flowchart showing an example of the processing which HODECU performs. It is a figure which shows the threshold value Th1 used by a contact determination part. It is a figure which shows the threshold value Th2 used by a contact determination part. It is a figure which shows the threshold value Th4 used by a contact determination part. It is a figure in which a contact determination part shows threshold value Th3. It is a figure in which a contact determination part shows threshold value Th5. It is a figure which shows the structure of the sensor of the modification of embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a steering wheel 110 included in a steering wheel unit 100 according to an embodiment.
  • the steering wheel 110 has a rim 110A, spokes 110B, a hub 110C, a steering core 111, a skin 112, and sensors 113A, 113B, 113C, and 113D.
  • Sensors 113A to 113D are examples of multiple electrodes. Note that, in the following, when describing the configuration of the steering wheel 110, unless otherwise specified, the configuration will be described as viewed from the driver's seat when the steering wheel 110 is attached to a vehicle and in a neutral state. Further, the driver's seat side of the steering wheel 110 is referred to as the front side, and the front side of the steering wheel 110 in the vehicle is referred to as the rear side.
  • a steering wheel 110 is shown on the left side of FIG. In the center of FIG. 1, a steering wheel 110 is shown exploded. In the center of FIG. 1, the skin 112 is omitted to make it easier to see the arrangement of the sensors 113A-113D. On the right side of FIG. 1, a portion of the rim 110A of the steering wheel 110 is shown in an enlarged manner. On the right side of FIG. 1, a portion of the rim 110A is shown in a straight line.
  • FIG. 1 shows two spokes 110B extending left and right from the hub 110C at the center of the steering wheel 110
  • the number of spokes 110B may be any number.
  • the rim 110A does not have to be annular, and may be rectangular or D-shaped, and may not be annular.
  • the steering core 111 has a similar shape to the steering wheel 110, and includes a rim and spokes. The rim and spokes of the steering core 111 correspond to the rim 110A and spokes 110B of the steering wheel 110.
  • the skin 112 is a member that covers the rim of the steering core 111, and is a part that comes into direct contact with the hands of the vehicle operator (driver).
  • the epidermis 112 is made of, for example, genuine leather, artificial leather, resin, or the like.
  • the skin 112 is integrated with the sensors 113A to 113D, and covers the rim of the steering core 111 with the sensors 113A to 113D positioned between the rim and the rim of the steering core 111.
  • the rim of the steering core 111 is covered with the skin 112 integrated with the sensors 113A to 113D, it becomes the rim 110A of the steering wheel 110.
  • the spokes of the steering core 111 become the spokes 110B of the steering wheel 110 by attaching decorative members made of resin or the like.
  • the skin 112 integrated with the sensors 113A to 113D is a sheet-like member before being attached to the rim of the steering core 111.
  • the skin 112 integrated with the sensors 113A to 113D is sewn while covering the rim of the steering core 111, thereby forming a seam 112A.
  • the seam 112A is formed along the circumferential direction of the rim 110A of the steering wheel 110.
  • the seam 112A is formed, for example, on the inner circumferential side, the inner circumferential side and the outer circumferential side, or the outer circumferential side of the rim 110A of the steering wheel 110.
  • the sensors 113A to 113D are electrodes made of a conductor, and are provided to detect whether the operator's hand is in contact with the steering wheel 110.
  • a cable 114 connected to a HODECU (Hands Off Detection Electronic Control Unit) or the like is connected to the sensors 113A to 113D.
  • a resin film or the like coated with silver paste, or an electrode made of a resin film or the like formed with aluminum foil, copper foil, or the like can be used.
  • the senor 113A is located on the front side of the right half of the rim 110A, and the sensor 113B is located on the front side of the left half of the rim 110A, as an example.
  • the sensor 113C is located, for example, on the back side of the right half of the rim 110A, and the sensor 113D is located, as an example, on the back side of the left half of the rim 110A.
  • the capacitance between the sensors 113A to 113D and the operator's hand changes depending on whether the operator's hand is in contact with the rim 110A of the steering wheel 110. Further, the capacitance between the sensors 113A to 113D and the operator's hand differs depending on whether the operator's hand is gripping the rim 110A of the steering wheel 110 or when the operator's hand is lightly touching the rim 110A of the steering wheel 110. For example, the capacitance when gripping is greater than the capacitance when touching lightly.
  • a portion where the sensors 113A to 113D are not present, such as the seam 112A, is an example of a position that overlaps with a gap between a plurality of electrodes on the rim 110A of the steering wheel 110.
  • the seam 112A is the part of the rim 110A of the steering wheel 110 where the sensors 113A to 113D are not present, but there may be parts other than the seam 112A where the sensors 113A to 113D are not present.
  • the skin 112 is not sewn but glued, a portion shown as a seam 112A becomes a seam of the skin 112, and there may be a portion where the sensors 113A to 113D are not present at the seam.
  • the sensors 113A to 113D may be integrated into a part of the rim 110A of the steering wheel 110. Since the skin 112 cannot be attached, there may be a portion of the rim 110A of the steering wheel 110 where the sensors 113A to 113D are not present even if there is no seam 112A.
  • the gap between the sensor 113A located on the front side of the right half of the rim 110A and the sensor 113C located on the back side of the right half of the rim 110A is becomes a part that does not exist. Furthermore, when there is no seam 112A on the outer circumferential side of the rim 110A, the gap between the sensor 113B located on the front side of the left half of the rim 110A and the sensor 113D located on the back side of the left half of the rim 110A is becomes a part that does not exist. Further, the gap between the sensors 113A and 113C located on the front side of the rim 110A and the gap between the sensors 113B and 113D located on the back side of the rim 110A are also areas where no sensor exists.
  • the steering wheel 110 is It is possible to detect that the operator's hand is in contact with the rim 110A. The details will be explained below.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the AA cross section in FIG. 1.
  • FIG. 2 in order to represent the capacitance between the operator's hand H and the sensor 113A or 113C with a capacitor symbol, the hand H and the outer skin 112 or the seam 112A are shown separated, but the hand The description will be made assuming that it is in contact with the epidermis 112 or the seam 112A.
  • the rim 110A of the steering wheel 110 is provided with, for example, a seam 112A on the inner circumference side (left side in FIG. 2), and a dead zone where no sensor is present on the outer circumference side (right side in FIG. 2). It is provided.
  • the seam 112A on the inner circumferential side and the dead zone where no sensor exists on the outer circumferential side correspond to the position of the gap between the sensors 113A and 113C.
  • the steering wheel unit 100 selects the sensor 113A or 113C as a detection electrode and measures the capacitance between the detection electrode and the ground.
  • the detection electrode also functions as a drive electrode.
  • the self-capacitance detection mode if a reasonably large capacitance can be measured, it is determined that the hand H is in contact with the steering wheel 110 at a position overlapping the sensor 113A or 113C.
  • the steering wheel unit 100 switches to the mutual-capacitance detection mode. Then, the steering wheel unit 100 selects one of the sensors 113A and 113C as the drive electrode, selects the electrode adjacent to the drive electrode (the other of the sensors 113A and 113C) as the detection electrode, and selects the drive electrode as the detection electrode. and the detection electrode. In the mutual capacitance detection mode, if a reasonably large capacitance can be measured, the steering wheel unit 100 determines that the hand H is in contact with the steering wheel 110 at a position overlapping the seam 112A or a dead zone where no sensor exists. do.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the steering wheel unit 100 according to the embodiment.
  • Steering wheel unit 100 includes a steering wheel 110, a capacity measuring section 120, and a HODECU 130.
  • HODECU 130 includes a mode switching section 131 and a contact determination section 132.
  • the HODECU 130 is connected to an ADASECU (Advanced Driver-Assistance System Electronic Control Unit) 200.
  • the ADASECU 200 is, for example, a device that controls a system that provides advanced driving support such as an automatic driving system.
  • the automatic driving system may be one of level 3 or higher of the automatic driving levels 0 to 5 defined by JSAE (Society of Automotive Engineers of Japan).
  • the capacitance measurement unit 120 is provided between the sensors 113A to 113D and the contact determination unit 132 of the HODECU 130, and is a measurement circuit that digitally converts the analog output from the sensors 113A to 113D and outputs it to the contact determination unit 132. be.
  • the capacitance digitally converted and output by the capacitance measurement unit 120 is a digitally converted value (Raw value) before the HODECU 130 calculates the difference value ( ⁇ AD) from a predetermined reference value.
  • the HODECU 130 is realized by a computer including a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), an input/output interface, an internal bus, and the like.
  • the mode switching unit 131 and the contact determination unit 132 are functions of a program executed by the HODECU 130, which are expressed as functional blocks.
  • the mode switching unit 131 selects the sensors 113A to 113D as drive electrodes or detection electrodes, and switches between self-capacitance detection mode and mutual capacitance detection mode.
  • the mode switching unit 131 selects each of the sensors 113A to 113D as a detection electrode in a time-sharing manner, and the capacitance is measured as a self-capacitance by the capacitance measurement unit 120. At this time, the remaining three sensors that are not used to detect capacitance may be used as shields.
  • each of the sensors 113A to 113D may be selected as a detection electrode at the same time, and the capacitance may be measured as a self-capacitance by the capacitance measurement unit 120. In this case, no shield is set.
  • shielding means driving a sensor that is not set as a detection electrode and is not used for capacitance detection at an arbitrary potential, and may be at a ground level (0V).
  • the mode switching unit 131 selects a drive electrode from the sensors 113A to 113D, and selects a sensor adjacent to the selected drive electrode as a detection electrode.
  • the sensors 113A to 113D are adjacent to each other in the direction connecting the front and back surfaces of the steering wheel 110 or in the circumferential direction of the steering wheel 110. Therefore, the mode switching unit 131 may select, for example, any one of the sensors 113A to 113D as the drive electrode, and select the sensor adjacent to the selected drive electrode as the detection electrode.
  • the capacitance between the drive electrode and the detection electrode is measured as mutual capacitance by the capacitance measurement unit 120.
  • the contact determination unit 132 determines whether the operator's hand H is in contact with the rim 110A of the steering wheel 110 based on the capacitance measured by the capacitance measurement unit 120. The details of the process performed by the contact determination unit 132 will be explained using the flowchart of FIG. 4.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a process executed by the HODECU 130.
  • the mode switching unit 131 sets the self-capacitance detection mode, and the electrostatic capacitance measured by the capacitance measurement unit 120 in each of all the sensors 113A to 113D in sequence in a time-sharing manner is set to the self-capacitance detection mode by the mode switching unit 131.
  • Capacity is acquired (step S1).
  • the contact determination unit 132 acquires a digitally converted value (Raw value) that is the capacitance acquired by the capacitance measurement unit 120.
  • the mode switching unit 131 may drive three sensors other than the sensor that detects capacitance as shields.
  • the contact determination unit 132 may cause the mode switching unit 131 to perform such processing.
  • the contact determination unit 132 subtracts a predetermined reference value from the digital conversion value (Raw value) to obtain a capacitance as a difference value ( ⁇ AD), and includes a capacitance equal to or higher than a threshold Th2 among the obtained capacitances. It is determined whether or not there is (step S2).
  • the threshold Th2 is an example of a second threshold, and in the self-capacity detection mode, it can be determined that the hand H is in contact with somewhere on the rim 110A of the steering wheel 110, including the seam 112A and a dead zone where no sensor exists. It is set to capacitance.
  • the capacitance of at least one of the sensors 113A to 113D increases to some extent. It is detected that the hand H is touching somewhere on the rim 110A of the steering wheel 110, which includes a dead zone where no sensor exists.
  • the contact determination unit 132 determines whether the capacitance ( ⁇ AD) is equal to or greater than the threshold Th1. (Step S3).
  • the threshold Th1 is an example of a first threshold, and is an electrostatic charge that can determine that the hand H is in contact with a position of the rim 110A of the steering wheel 110 that overlaps with at least one of the sensors 113A to 113D. capacity is set.
  • the position of the rim 110A overlapping with at least one of the sensors 113A to 113D is a portion of the rim 110A other than the dead zone where the seam 112A and the sensor are not present.
  • the threshold Th1 is set assuming the detection of a state in which the hand H is firmly grasping a part of the rim 110A other than the seam 112A or a dead zone where no sensor exists.
  • the process of step S3 is provided.
  • step S2 after it is determined that the hand H is in contact with any part of the rim 110A of the steering wheel 110 including the seam 112A and the dead zone where no sensor exists (S2: Yes), the hand H is in contact with the rim 110A.
  • the hand H is in contact with the rim 110A.
  • the contact determination unit 132 determines that the capacitance is greater than or equal to the threshold Th1 (S3: Yes), it determines that the hand H is in contact with the rim 110A of the steering wheel 110 (Step S4).
  • the contact determination unit 132 completes the process in step S4, the HODECU 130 transmits the determination result to the ADASECU 200 and returns the flow to the start.
  • the mode switching unit 131 switches to the mutual capacitance detection mode (step S5).
  • the mode switching unit 131 selects a sensor among the sensors 113A to 113D that has detected a capacitance equal to or greater than the threshold Th2 in step S2 as a drive electrode, and selects a sensor adjacent to the sensor serving as a drive electrode as a detection electrode.
  • sensor 113A is selected as the drive electrode
  • sensor 113C adjacent to sensor 113A across the rim of steering core 111 or sensor 113B located on the opposite side of the rim of steering core 111 may be selected as the detection electrode.
  • the sensor 113C is selected as the drive electrode
  • the sensor 113A adjacent to the sensor 113C across the rim of the steering core 111 or the sensor 113D located on the opposite side of the rim of the steering core 111 should be selected as the detection electrode.
  • sensor 113B when sensor 113B is selected as the drive electrode, sensor 113D adjacent to sensor 113B across the rim of steering core 111 or sensor 113A located on the opposite side of the rim of steering core 111 is selected as the detection electrode. do it. If sensor 113D is selected as the drive electrode, sensor 113B adjacent to sensor 113D across the rim of steering core 111 or sensor 113C located on the opposite side of the rim of steering core 111 should be selected as the detection electrode. Bye.
  • step S5 when the capacitance in step S2 is equal to or greater than the threshold Th2 and in step S3 the capacitance becomes less than the threshold Th1.
  • the hand H is not in contact with the portion of the rim 110A of the steering wheel 110 that overlaps with the sensors 113A to 113D, and may be in contact with the seam 112A or a dead zone where no sensor exists, for example. This is the case.
  • the contact determination unit 132 uses the drive electrode and detection electrode selected in step S5 to obtain the capacitance between the drive electrode and the detection electrode (step S6).
  • step S5 instead of selecting the sensor that detected the capacitance equal to or higher than the threshold Th2 in step S2 as the drive electrode, each of the sensors 113A to 113D is selected as the drive electrode, and the drive electrodes are selected in a round-robin manner. and a detection electrode may be selected.
  • the process of selecting the drive electrode and the detection electrode in step S5 and the process of detecting the capacitance between the drive electrode and the detection electrode in step S6 may be repeatedly executed.
  • selecting drive electrodes and detection electrodes in a round-robin format means that all sensors are sequentially selected as drive electrodes, and the sensors adjacent to the selected drive electrodes are selected as detection electrodes. This is to measure the capacitance (mutual capacitance) between the drive electrode and the detection electrode when the sensor is selected as the drive electrode.
  • the contact determination unit 132 determines whether the acquired capacitance is greater than or equal to the threshold Th3 (step S7).
  • the threshold Th3 is an example of a third threshold, and is an electrostatic charge that can determine whether the hand H is in contact with the seam 112A of the rim 110A of the steering wheel 110 or a dead zone where no sensor exists in the mutual capacitance detection mode. capacity is set.
  • Step S4 determines that the hand H is in contact with the rim 110A of the steering wheel 110 (Step S4).
  • the flow proceeds to step S4 via step S7 when the hand H is in contact with the seam 112A of the rim 110A of the steering wheel 110 or a dead zone where no sensor exists.
  • the contact determination unit 132 determines that the hand H is not in contact with the rim 110A of the steering wheel 110 (Ste S8). For example, when the capacitance was acquired in step S1, the hand H was in contact with the seam 112A of the rim 110A of the steering wheel 110 or a dead zone where no sensor exists, but the capacitance was acquired in step S6. When the hand H no longer contacts the rim 110A of the steering wheel 110, the flow advances from step S7 to step S8. When the contact determination unit 132 finishes the process of step S8, the HODECU 130 transmits the determination result of the contact determination unit 132 to the ADASECU 200, and returns the flow to the start.
  • the contact determination unit 132 determines in step S2 that there is no capacitance equal to or higher than the threshold Th2 among the determined capacitances ( ⁇ AD) (S2: No)
  • the contact determination unit 132 detects the sensors 113A to 113A acquired in step S1. It is determined whether or not there is a capacitance equal to or greater than a threshold value Th4, which is larger than the initial value, among the capacitances (Raw values) of 113D (step S9).
  • Threshold Th4 is an example of a fourth threshold.
  • the initial value is the output value of each of the sensors 113A to 113D when the hand H is not in contact with the steering wheel 110.
  • Such initial values are values determined by the structures of the sensors 113A to 113D, and may be stored in the internal memory of the HODECU 130, for example. Furthermore, when setting the value of the threshold Th4, the sensitivity in determining whether or not the hand H is in contact with the steering wheel 110 can be adjusted depending on how much of an increase from the initial value is expected.
  • the threshold Th4 is set to a capacitance that can determine that the hand H is lightly touching somewhere on the rim 110A of the steering wheel 110, including the seam 112A and a dead zone where no sensor exists, in the self-capacitance detection mode. There is.
  • step S9 by looking at the increase in capacitance (Raw value) of the sensors 113A to 113D acquired in step S1, if the hand H is lightly touching somewhere on the rim 110A, which sensor ( 113A to 113D). If the hand H lightly touches somewhere on the rim 110A, or if the hand H is close to the rim 110A of the steering wheel 110, the sensor is narrowed down to one sensor in step S9.
  • the contact determination unit 132 determines that the capacitance of the sensors 113A to 113D is equal to or higher than the threshold Th4 (S9: Yes)
  • the contact determination unit 132 causes the mode switching unit 131 to switch to the mutual capacitance detection mode (step S10).
  • the mode switching unit 131 selects the sensor determined to be equal to or greater than the threshold Th4 in step S9 from among the sensors 113A to 113D as the drive electrode, and selects the sensor adjacent to the sensor serving as the drive electrode as the detection electrode.
  • the contact determination unit 132 uses the drive electrode and detection electrode selected in step S10 to obtain the capacitance between the drive electrode and the detection electrode (step S11).
  • the contact determination unit 132 determines whether the acquired capacitance is greater than or equal to the threshold Th5 (step S12).
  • the threshold Th5 is an example of a fifth threshold, and is an electrostatic charge that can determine whether the hand H is in contact with the seam 112A of the rim 110A of the steering wheel 110 or a dead zone where no sensor exists in the mutual capacitance detection mode. capacity is set.
  • the process in step S12 is similar to step S7, but the threshold value is different.
  • step S12 when it is determined that there is no capacitance greater than or equal to the threshold Th2 in the capacitance ( ⁇ AD) obtained in step S2 (S2: No), and the seam 112A or the sensor This is a case where the hand H is not in contact with any part of the rim 110A of the steering wheel 110, including a dead zone that does not exist.
  • the threshold Th3 used in step S7 is a capacitance that can determine whether the hand H is in contact with the seam 112A of the rim 110A of the steering wheel 110 or a dead zone where no sensor exists in the mutual capacitance detection mode.
  • the threshold value Th5 used in step S12 is a static value that can determine whether or not the hand H is in contact with the seam 112A of the rim 110A of the steering wheel 110 or a dead zone where no sensor exists in the mutual capacitance detection mode. Since it is a capacitance, it is smaller than the threshold Th3.
  • the HODECU 130 determines that the hand H is in contact with the rim 110A of the steering wheel 110 (Step S4 ).
  • the flow proceeds to step S4 via step S12 when the hand H is in contact with a dead zone such as the seam 112A of the rim 110A of the steering wheel 110 where no sensor exists.
  • the HODECU 130 determines that the hand H is not in contact with the rim 110A of the steering wheel 110 (Ste S8). For example, when the capacitance was acquired in step S1, the hand H was in very light contact with the seam 112A of the rim 110A of the steering wheel 110 or a dead zone where there is no sensor, but in step S11 When the capacitance is acquired, if the hand H is no longer in contact with the rim 110A of the steering wheel 110, the flow advances from step S12 to step S8.
  • step S9 determines in step S9 that there is no capacitance equal to or higher than the threshold Th4 among the capacitances of the sensors 113A to 113D (S9: No)
  • the HODECU 130 controls the rim of the steering wheel 110. It is determined that hand H is not in contact with 110A (step S8). For example, when the hand H is away from the rim 110A of the steering wheel 110, the flow advances from step S9 to step S8.
  • FIG. 5A is a diagram showing the threshold Th1 used by the contact determination unit 132 in the process of step S3.
  • the vertical axis represents the capacitance ⁇ AD as a difference value ( ⁇ AD) obtained by subtracting a predetermined reference value from the digital conversion value (Raw value).
  • the threshold Th1 is set on the assumption that in the self-capacitance detection mode, the state in which the hand H is firmly grasping the seam 112A of the rim 110A or a part other than the dead zone where the sensor does not exist is detected.
  • the threshold value used by the determination unit 132 in the flowchart of FIG. 4 is set to the largest value.
  • step S2 determines in step S2 that the determined capacitance ( ⁇ AD) includes a capacitance equal to or greater than the threshold Th2 (S2: Yes)
  • the contact determination unit 132 determines that the capacitance is equal to or greater than the threshold Th1. It is determined whether there is one (step S3). If the capacitance ⁇ AD1 shown in FIG. 5A is equal to or greater than the threshold Th1, the contact determination unit 132 determines that the hand H is in contact with the rim 110A of the steering wheel 110 (step S4).
  • the contact determination unit 132 determines that there is a possibility that the hand H is not in contact with the rim 110A of the steering wheel 110, and starts the flow. Proceed to step S5.
  • FIG. 5B is a diagram showing the threshold Th2 used by the contact determination unit 132 in the process of step S2.
  • the vertical axis represents the capacitance ⁇ AD as a difference value ( ⁇ AD) obtained by subtracting a predetermined reference value from the digital conversion value (Raw value).
  • the threshold Th2 is set to a capacitance that can determine that the hand H is in contact with any part of the rim 110A of the steering wheel 110, including the seam 112A and a dead zone where no sensor exists, in the self-capacitance detection mode. , is lower than the threshold Th1 in order to make it possible to determine the state in which the hand H is in contact with the dead zone of the rim 110A.
  • FIG. 5B also shows the threshold Th1.
  • step S2 the contact determination unit 132 determines whether there is a capacitance equal to or greater than a threshold Th2 among all the capacitances measured by the capacitance measurement unit 120 in step S1. If the capacitance ⁇ AD3 shown in FIG. 5B is equal to or greater than the threshold Th2, the contact determination unit 132 advances the flow to step S3. On the other hand, if all the capacitances measured by the capacitance measurement unit 120 in step S1 are less than the threshold Th2, as shown in capacitance ⁇ AD4 shown in FIG. 5B, the contact determination unit 132 advances the flow to step S9. .
  • FIG. 6 is a diagram showing the threshold Th4 used by the contact determination unit 132 in the process of step S9.
  • the vertical axis represents the capacitance (Raw value) measured by the capacitance measuring section 120 in the self-capacitance detection mode.
  • the threshold Th4 is set to a capacitance that allows it to be determined that the hand H is lightly touching somewhere on the rim 110A of the steering wheel 110 in the self-capacitance detection mode, and is the difference value from a predetermined reference value. It is not ( ⁇ AD) but a digitally converted value (Raw value) before calculating the difference value ( ⁇ AD). This is to capture slight changes in the capacitance (Raw value) that is digitally converted and output by the capacitance measuring section 120.
  • step S9 If the contact determination unit 132 determines in step S9 that there is a capacitance equal to or higher than the threshold Th4 among the capacitances of the sensors 113A to 113D (S9: Yes), there is a Since there is a possibility that hand H is lightly touching, the flow advances to step S10. If the capacitance is equal to or greater than the threshold Th4, as shown in the capacitance Raw1 shown in FIG. 6, the contact determination unit 132 advances the flow to step S10.
  • the contact determination unit 132 determines that the hand H is not in contact with the rim 110A of the steering wheel 110 (step S8).
  • FIG. 7A is a diagram showing the threshold Th3 used by the contact determination unit 132 in the process of step S7.
  • the vertical axis represents the capacitance ⁇ AD measured by the capacitance measuring section 120 in mutual capacitance detection mode.
  • the threshold Th3 is set to a capacitance that can determine whether the hand H is in contact with the seam 112A of the rim 110A of the steering wheel 110 or a dead zone where no sensor exists in the mutual capacitance detection mode.
  • step S4 determines that the hand H is in contact with the rim 110A of the steering wheel 110 (step S4).
  • step S2 it is determined that at least the hand H is in contact with somewhere on the rim 110A, and in step S3, it is determined that the hand H is not in contact with a position overlapping with at least one of the sensors 113A to 113D.
  • step S3 it is determined that the hand H is not in contact with a position overlapping with at least one of the sensors 113A to 113D.
  • step S8 if the contact determination unit 132 determines in step S7 that the capacitance ⁇ AD6 shown in FIG. Determination is made.
  • FIG. 7B is a diagram showing the threshold Th5 used by the contact determination unit 132 in the process of step S12.
  • the vertical axis represents the capacitance ⁇ AD measured by the capacitance measuring section 120 in mutual capacitance detection mode.
  • the threshold Th5 is set to a capacitance that can determine whether the hand H is in contact with the seam 112A of the rim 110A of the steering wheel 110 or a dead zone where no sensor exists in the mutual capacitance detection mode.
  • step S12 compared to the case where the flow proceeds to step S7, it is determined that there is no capacitance equal to or greater than the threshold Th2 among the capacitances ( ⁇ AD) obtained in step S2 (S2: No). The difference is that in the case of
  • the threshold Th5 is used to detect that the hand H only needs to be in contact with the seam 112A of the rim 110A of the steering wheel 110 or a dead zone where no sensor exists. This is smaller than the threshold Th3 for determining whether the hand H is in contact with a dead zone where no sensor exists.
  • step S12 determines that the capacitance ⁇ AD7 shown in FIG. 7B is greater than or equal to the threshold Th5
  • step S4 determines that the hand H is in contact with the rim 110A of the steering wheel 110. This shows that the hand H is simply in contact with the seam 112A of the rim 110A of the steering wheel 110 or the dead zone where the sensor does not exist.
  • step S12 determines in step S12 that the capacitance ⁇ AD8 shown in FIG. ). This shows that the hand H is not even in a state of simply touching the seam 112A of the rim 110A of the steering wheel 110 or the dead zone where the sensor is not present.
  • the steering wheel unit 100 includes a steering wheel 110 having a rim 110A, spokes 110B, and sensors 113A to 113D arranged inside the rim 110A, and the sensors 113A to 113D are selected as drive electrodes or detection electrodes, and self-capacitance
  • a mode switching section 131 that enables switching between a detection mode and a mutual capacitance detection mode, a capacitance measurement section 120 that measures the capacitance detected by the drive electrode and the detection electrode, and a capacitance measurement section 120 that measures the capacitance measured by the capacitance measurement section 120.
  • a contact determination unit 132 is provided that determines whether or not the operator's hand H is in contact with the steering wheel 110 based on the capacitance.
  • the mode switching unit 131 selects a drive electrode from the sensors 113A to 113D and selects an electrode adjacent to the selected drive electrode as a detection electrode.
  • the self-capacitance detection mode is set, if the capacitance measured by the capacitance measurement unit 120 is equal to or greater than the threshold Th1, the operator's hand H is activated by one of the sensors 113A to 113D of the rim 110A.
  • the mode switching unit 131 After switching from the self-capacitance detection mode to the mutual capacitance detection mode, if the capacitance measured by the capacitance measurement unit 120 is equal to or higher than the threshold Th3, the operator's hand H is switched from the sensor 113A to the sensor 113A of the rim 110A. 113D is determined to be in contact with the position overlapping the gap between the two.
  • the contact determination unit 132 determines that the operator's hand H is not in contact with the rim 110A. Therefore, it can be determined that the operator's hand H is not in contact with the sensor in the dead zone where no sensor exists.
  • the contact determination unit 132 determines that the capacitance measured by the capacitance measurement unit 120 in the self-capacitance detection mode is less than the threshold Th2, and the capacitance measured by the capacitance measurement unit 120 is greater than or equal to the threshold Th4.
  • the mode switching section 131 switches from the self-capacitance detection mode to the mutual capacitance detection mode, and if the capacitance measured by the capacitance measurement section 120 is equal to or larger than the threshold Th5, the operator's hand H It is determined that the rim 110A is in contact with a position that overlaps with the gap between the sensors 113A to 113D. Therefore, even if the capacitance measured by the capacitance measurement unit 120 in the self-capacitance detection mode is small, such that it is determined to be less than the threshold Th2, the operator's hand H It is possible to determine that the two are in contact.
  • the contact determination unit 132 determines that the operator's hand H is not in contact with the rim 110A. Therefore, even if the capacitance measured by the capacitance measurement unit 120 in the self-capacitance detection mode is small, such that it is determined to be less than the threshold Th2, the operator's hand H It can be determined that the two are not in contact.
  • the threshold Th5 is smaller than the threshold Th3.
  • the threshold value Th5 is used to detect that the hand H only needs to be in contact with the seam 112A of the rim 110A of the steering wheel 110 or the dead zone where the sensor does not exist. This value is smaller than the threshold Th3 for determining whether the hand H is in contact with a dead zone in which the dead zone does not exist.
  • the threshold Th4 is a threshold for comparison with a value (Raw value) obtained by not subtracting the reference value from the capacitance measured by the capacitance measurement unit 120 in the self-capacitance detection mode. Therefore, it is possible to determine that the operator's hand H is in contact with the dead zone where no sensor exists by capturing the slight change in the capacitance (Raw value) that is digitally converted and output by the capacitance measurement unit 120. It is.
  • the contact determination unit 132 determines whether the capacitance measured by the capacitance measurement unit 120 is equal to or greater than the threshold Th1. . Therefore, it is possible to determine whether the position where the hand H is in contact is a dead zone where the seam 112A and the sensor do not exist.
  • the gaps between the sensors 113A to 113D are located at the seams 112A or seams of the skin 112 covering the rim 110A. Therefore, it is possible to determine whether or not the operator's hand H is in contact with a dead zone, such as the seam 112A or seam of the skin 112.
  • FIG. 8 is a diagram showing the configuration of a sensor 113 according to a modification of the embodiment.
  • the number of sensors is not limited to four, and may be larger, for example.
  • FIG. 8 shows 21 sensors 113 (3 rows and 7 columns) arranged horizontally and 3 vertically, and the static state of the 7 sensors in the second row measured by the capacitance measurement unit 120. Indicates the initial value (Raw value) of capacitance.
  • Such 21 sensors 113 are provided on the sheet-like skin 112 (see FIG. 1).
  • a seam 112A serving as a dead zone is located in a portion corresponding to the 8th column of the sensors 113 arranged in 3 rows and 7 columns. For example, when wrapped around the rim of the steering core 111, the seam 112A is located between the first row of sensors 113 and the seventh row of sensors 113.
  • the contact determination unit 132 When the contact determination unit 132 starts the process, it causes the mode switching unit 131 to set the self-capacitance detection mode, and calculates the capacitance sequentially measured in each of the 21 sensors 113 by the capacitance measurement unit 120 in a time-sharing manner. (Step S1). In step S1, the contact determination unit 132 acquires a digitally converted value (Raw value) that is the capacitance acquired by the capacitance measurement unit 120.
  • Raw value digitally converted value
  • the mode switching unit 131 may drive 20 sensors other than the sensor that detects capacitance as shields.
  • the contact determination unit 132 may cause the mode switching unit 131 to perform such processing.
  • the contact determination unit 132 subtracts a predetermined reference value from the digital conversion value (Raw value) to obtain a capacitance as a difference value ( ⁇ AD), and includes a capacitance equal to or higher than a threshold Th2 among the obtained capacitances. It is determined whether or not there is (step S2). Since the operator's hand H is in contact with the seam 112A, the value is less than the threshold Th2, and the process proceeds to step S9.
  • the 21 sensors are located at different positions from the seam 112A in the first to seventh rows, and the number of sensors 113 located on the left and right in the lateral direction is different.
  • the sensor in the 2nd row and 6th column is located 2nd to the left and 6th to the right from the seam 112A, and the initial value (Raw value) of the capacitance is compared to the sensor in the 2nd row and 7th column. It gets lower. This is because the more sensors there are between the sensor and the seam 112A, the smaller the capacitive coupling with the ground around the steering wheel 110, etc., and the lower the initial value.
  • the initial values of the capacitances (Raw values) measured by the capacitance measurement unit 120 of the 21 sensors are different in the first to seventh columns and the first to third rows.
  • the initial value is the capacitance (Raw value) when the hand H is not in contact with the seam 112A.
  • step S9 the contact determination unit 132 uses the threshold Th4 to determine the capacitance (Raw value) of the sensors 113 in the first and seventh columns adjacent to the seam 112A by determining the capacitances (Raw values) of the sensors 113 in the first and seventh columns adjacent to the seam 112A. exceeds the threshold Th4, it is possible to detect that there is a possibility that the hand H is touching the seam 112A, and the process proceeds to step S10.
  • Steering wheel unit 110 Steering wheel 110A Rim 110B Spoke 111 Steering core 112A Seam (an example of a position that overlaps with the gap between multiple electrodes) 113, 113A to 113D sensor (an example of multiple electrodes) 120 Capacity measurement section 130 HODECU 131 Mode switching unit 132 Contact determination unit 200 ADASECU

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Steering Controls (AREA)

Abstract

ステアリングホイールユニットのデザインや設計上の制約により、センサを配置できない不感帯は必ず存在するため、センサが存在しない不感帯であっても操作者の手の接触の有無を判定可能なステアリングホイールユニットを提供することを目的とする。　ステアリングホイールユニットでは、モード切替部によって自己容量検出モードに設定されているときに容量測定部によって測定された静電容量が第１閾値以上であれば、操作者の手はリムのうちの複数の電極のうちの少なくとも１つと重なる位置に接触していると判定し、静電容量が第１閾値より小さい第２閾値以上であって第１閾値未満である場合には、自己容量検出モードから相互容量検出モードに切り替えた後、前記相互容量検出モードにおいて容量測定部によって測定された静電容量が第３閾値以上であれば、操作者の手はリムのうちの複数の電極同士の隙間と重なる位置に接触していると判定する。

Description

ステアリングホイールユニット
　本開示は、ステアリングホイールユニットに関する。
　従来より、車両のステアリングホイールに対する人体の接触をセンサにより検知するステアリングホイールユニットがある。前記ステアリングホイールに設けられて前記ステアリングホイールに対する人体の接触に伴う静電容量の大きさを検知する静電容量センサを備え、前記ステアリングホイールのリムの外周部に前記静電容量センサが配置されて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感知領域が形成されると共に、前記ステアリングホイールが中立状態であるときに前記リムの中で相対的に左に位置する左部と、前記リムの中心部を介して前記左部と対向する右部と、に前記ステアリングホイールに対する人体の接触を検知しない不感帯がそれぞれ形成されることを特徴とするステアリングホイールユニットがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１９－２３００９号公報
　ところで、従来のステアリングホイールユニットは、手が接触している位置が不感帯であると、手が接触していることが検出されない。また、静電容量センサは、その構成から自己容量を検出するタイプである。すなわち、従来のステアリングホイールユニットは、自己容量での検出において、誤検出や誤操作を避けるため、不感帯を設けているが、その不感帯では、手が接触していることを検出できない。
　ステアリングホイールユニットのデザインや設計上の制約により、センサを配置できない不感帯は必ず存在するため、センサが存在しない不感帯であっても操作者の手の接触の有無を判定可能なステアリングホイールユニットを提供することを目的とする。
　本開示の実施形態のステアリングホイールユニットは、リムと、スポークと、隙間を有して前記リムを覆うように配置された複数の電極とを有するステアリングホイールと、前記複数の電極に対し自己容量検出モードと相互容量検出モードとを切り替えるモード切替部と、前記複数の電極による静電容量を測定する容量測定部と、前記容量測定部によって測定された静電容量に基づき、前記ステアリングホイールに対する操作者の手の接触の有無を判定する接触判定部と、を備え、前記モード切替部は、前記相互容量検出モードにおいて、前記複数の電極から駆動電極を選択するとともに、選択した前記駆動電極に隣接する電極を検出電極として選択し、前記接触判定部は、前記モード切替部によって前記自己容量検出モードに設定されているときに、前記容量測定部によって測定された静電容量が第１閾値以上であれば、前記操作者の手は、前記リムのうちの前記複数の電極のうちの少なくとも１つと重なる位置に接触していると判定し、前記容量測定部によって測定された静電容量が前記第１閾値よりも小さい第２閾値以上であって前記第１閾値未満である場合には、前記モード切替部により前記自己容量検出モードから前記相互容量検出モードに切り替えた後、前記相互容量検出モードにおいて前記容量測定部によって測定された静電容量が第３閾値以上であれば、前記操作者の手は、前記リムのうちの前記複数の電極同士の隙間と重なる位置に接触していると判定する。
　ステアリングホイールのリムのセンサが存在しない不感帯において、操作者の手の接触の有無を判定可能なステアリングホイールユニットを提供することができる。
実施形態のステアリングホイールユニットに含まれるステアリングホイールの一例を示す図である。 図１におけるＡ－Ａ断面の構成の一例を示す図である。 実施形態のステアリングホイールユニットの構成の一例を示す図である。 ＨＯＤＥＣＵが実行する処理の一例を表すフローチャートである。 接触判定部が用いる閾値Ｔｈ１を示す図である。 接触判定部が用いる閾値Ｔｈ２を示す図である。 接触判定部が用いる閾値Ｔｈ４を示す図である。 接触判定部が閾値Ｔｈ３を示す図である。 接触判定部が閾値Ｔｈ５を示す図である。 実施形態の変形例のセンサの構成を示す図である。
　以下、本開示のステアリングホイールユニットを適用した実施形態について説明する。
　＜実施形態＞
　図１は、実施形態のステアリングホイールユニット１００に含まれるステアリングホイール１１０の一例を示す図である。ステアリングホイール１１０は、リム１１０Ａ、スポーク１１０Ｂ、ハブ１１０Ｃ、ステアリングコア１１１、表皮１１２、及びセンサ１１３Ａ、１１３Ｂ、１１３Ｃ、１１３Ｄを有する。センサ１１３Ａ～１１３Ｄは、複数の電極の一例である。なお、以下では、ステアリングホイール１１０の構成について説明する際には、特に断らない限り、車両に取り付けられて中立状態にある場合に、運転席から見た構成について説明する。また、ステアリングホイール１１０の運転席側を正面側と称し、ステアリングホイール１１０の車両の前方側を背面側と称す。
　図１の左側には、ステアリングホイール１１０を示す。図１の中央には、ステアリングホイール１１０を分解して示す。図１の中央では、センサ１１３Ａ～１１３Ｄの配置を見易くするために表皮１１２を省略する。図１の右側には、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａの一部分を拡大して示す。図１の右側では、リム１１０Ａの一部分を直線状に示す。
　図１には、ステアリングホイール１１０の中心のハブ１１０Ｃから左右に延びる２本のスポーク１１０Ｂを示すが、スポーク１１０Ｂの数は幾つであってもよい。また、リム１１０Ａは、円環状ではなくてもよく、矩形環状やＤ字型等であってもよく、環状ではなくてもよい。また、ステアリングコア１１１は、ステアリングホイール１１０と同様の形状を有し、リム及びスポークを有する。ステアリングコア１１１のリム及びスポークは、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａ及びスポーク１１０Ｂに対応する部分である。
　表皮１１２は、ステアリングコア１１１のリムを覆う部材であり、車両の操作者（運転者）の手が直接的に接触する部分である。表皮１１２は、一例として、本革、人工皮革、又は、樹脂等で作製される。
　表皮１１２は、一例としてセンサ１１３Ａ～１１３Ｄと一体化されており、ステアリングコア１１１のリムとの間にセンサ１１３Ａ～１１３Ｄが位置した状態で、ステアリングコア１１１のリムを覆っている。センサ１１３Ａ～１１３Ｄと一体化された表皮１１２でステアリングコア１１１のリムを覆うと、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａになる。また、ステアリングコア１１１のスポークは、樹脂製等の加飾部材が取り付けられることで、ステアリングホイール１１０のスポーク１１０Ｂになる。
　センサ１１３Ａ～１１３Ｄと一体化された表皮１１２は、ステアリングコア１１１のリムに取り付けられる前の状態では、シート状の部材である。センサ１１３Ａ～１１３Ｄと一体化された表皮１１２は、ステアリングコア１１１のリムを覆った状態で、縫い付けられることにより、縫い目１１２Ａが形成される。縫い目１１２Ａは、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａの円周方向に沿って形成される。縫い目１１２Ａは、例えば、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａの内周側、内周側及び外周側、又は、外周側等に形成される。
　センサ１１３Ａ～１１３Ｄは、導電体で構成される電極であり、操作者の手がステアリングホイール１１０に接触しているかどうかを検出するために設けられている。センサ１１３Ａ～１１３Ｄには、ＨＯＤＥＣＵ(Hands Off Detection Electronic Control Unit)等に接続されるケーブル１１４が接続されている。センサ１１３Ａ～１１３Ｄとしては、例えば、樹脂フィルム等に銀ペーストを塗布したものや、樹脂フィルム等にアルミニウム箔又は銅箔等を形成した電極を用いることができる。
　センサ１１３Ａは、一例として、リム１１０Ａの右半分の正面側に位置し、センサ１１３Ｂは、一例として、リム１１０Ａの左半分の正面側に位置する。また、センサ１１３Ｃは、一例として、リム１１０Ａの右半分の背面側に位置し、センサ１１３Ｄは、一例として、リム１１０Ａの左半分の背面側に位置する。
　センサ１１３Ａ～１１３Ｄと操作者の手の間の静電容量は、操作者の手がステアリングホイール１１０のリム１１０Ａに接触しているかどうかによって変化する。また、センサ１１３Ａ～１１３Ｄと操作者の手の間の静電容量は、操作者の手がステアリングホイール１１０のリム１１０Ａを握っているときと、軽く接触しているときとで異なる。例えば、握っているときの静電容量は、軽く接触しているときの静電容量よりも大きい。
　このようなセンサ１１３Ａ～１１３Ｄと一体化された表皮１１２をステアリングコア１１１のリムに取り付けると、縫い目１１２Ａには、センサ１１３Ａ～１１３Ｄが存在しないため、センサ１１３Ａ～１１３Ｄと操作者の手の間の静電容量は、操作者の手がステアリングホイール１１０のリム１１０Ａの縫い目１１２Ａに接触しているときと、リム１１０Ａの縫い目１１２Ａ以外の部分（センサ１１３Ａ～１１３Ｄのうちの少なくとも１つと重なっている部分）に接触しているときとで異なる。縫い目１１２Ａのように、センサ１１３Ａ～１１３Ｄが存在しない部分は、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのうちの複数の電極同士の隙間と重なる位置の一例である。
　また、ここでは、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのうち、センサ１１３Ａ～１１３Ｄが存在しない部分が縫い目１１２Ａである場合について説明するが、縫い目１１２Ａ以外でもセンサ１１３Ａ～１１３Ｄが存在しない部分は存在し得る。例えば、表皮１１２が縫い付けられておらず、接着されている場合には、縫い目１１２Ａとして示す部分が表皮１１２の合わせ目になり、合わせ目に、センサ１１３Ａ～１１３Ｄが存在しない部分が生じうる。
　また、例えば、ステアリングホイール１１０のスポーク１１０Ｂの加飾部材がリム１１０Ａにまで回り込んで設けられているような場合には、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａの一部分にセンサ１１３Ａ～１１３Ｄと一体化された表皮１１２を取り付けることができないため、縫い目１１２Ａが無くても、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａに、センサ１１３Ａ～１１３Ｄが存在しない部分が生じうる。
　また、リム１１０Ａの外周側に縫い目１１２Ａが存在しない場合に、リム１１０Ａの右半分の正面側に位置するセンサ１１３Ａと、リム１１０Ａの右半分の背面側に位置するセンサ１１３Ｃとの隙間は、センサが存在しない部分になる。また、リム１１０Ａの外周側に縫い目１１２Ａが存在しない場合に、リム１１０Ａの左半分の正面側に位置するセンサ１１３Ｂと、リム１１０Ａの左半分の背面側に位置するセンサ１１３Ｄとの隙間は、センサが存在しない部分になる。また、リム１１０Ａの正面側に位置するセンサ１１３Ａと１１３Ｃとの隙間、及びリム１１０Ａの背面側に位置するセンサ１１３Ｂと１１３Ｄとの隙間もセンサが存在しない部分になる。
　実施形態のステアリングホイールユニット１００は、縫い目１１２Ａ等のように、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのうちのセンサ１１３Ａ～１１３Ｄが存在しない部分に操作者の手が接触しているときでも、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａに操作者の手が接触していることを検出可能である。以下、詳細について説明する。
　＜実施形態のステアリングホイールユニット１００における静電容量の検出方法の概略＞
　図２は、図１におけるＡ－Ａ断面の構成の一例を示す図である。ここでは、図２を用いて、実施形態のステアリングホイールユニット１００における静電容量の検出方法の概略を説明する。図２では、操作者の手Ｈと、センサ１１３Ａ又は１１３Ｃとの間の静電容量をコンデンサの記号で表すために、手Ｈと表皮１１２又は縫い目１１２Ａとの間を離して示すが、手が表皮１１２又は縫い目１１２Ａに接触しているものとして説明する。
　図２に示すように、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａには、一例として、内周側（図２における左側）に縫い目１１２Ａが設けられ、外周側（図２における右側）にセンサが存在しない不感帯が設けられている。内周側の縫い目１１２Ａと外周側のセンサが存在しない不感帯は、センサ１１３Ａ及び１１３Ｃの隙間の位置に相当する。また、ここでは、ステアリングホイール１１０のうちのセンサ１１３Ａ及び１１３Ｃがある右半分について説明するが、センサ１１３Ｂ及び１１３Ｄがある左半分、センサ１１３Ａ及び１１３Ｂがある正面、センサ１１３Ｃ及び１１３Ｄがある背面についても同様である。
　ステアリングホイールユニット１００は、自己容量検出モードで、センサ１１３Ａ又は１１３Ｃを検出電極として選択し、検出電極とグランド間の静電容量を測定する。自己容量検出モードでは、検出電極は駆動電極の機能も兼ねている。自己容量検出モードにおいて、ある程度大きい静電容量を測定できる場合には、センサ１１３Ａ又は１１３Ｃと重なる位置で、ステアリングホイール１１０に手Ｈが接触していると判定する。
　また、ステアリングホイールユニット１００は、自己容量検出モードでセンサ１１３Ａ又は１１３Ｃを通じて、ある程度大きい静電容量を測定できない場合には、相互容量検出モードに切り替える。そして、ステアリングホイールユニット１００は、センサ１１３Ａ及び１１３Ｃのうちの一方を駆動電極として選択するとともに、駆動電極に隣接する電極（センサ１１３Ａ及び１１３Ｃのうちの他方）を検出電極として選択して、駆動電極及び検出電極との間の静電容量を測定する。ステアリングホイールユニット１００は、相互容量検出モードにおいて、ある程度大きい静電容量を測定できる場合には、縫い目１１２Ａまたはセンサが存在しない不感帯と重なる位置で、ステアリングホイール１１０に手Ｈが接触していると判定する。
　＜ステアリングホイールユニット１００の構成＞
　図３は、実施形態のステアリングホイールユニット１００の構成の一例を示す図である。ステアリングホイールユニット１００は、ステアリングホイール１１０、容量測定部１２０、及びＨＯＤＥＣＵ１３０を含む。ＨＯＤＥＣＵ１３０は、モード切替部１３１と接触判定部１３２を有する。ＨＯＤＥＣＵ１３０は、ＡＤＡＳＥＣＵ(Advanced Driver-Assistance System Electronic Control Unit)２００に接続されている。ＡＤＡＳＥＣＵ２００は、一例として自動運転システムのような先進運転支援を行うシステムを制御する装置である。自動運転システムは、一例として、ＪＳＡＥ（自動車技術会）が規定する自動運転のレベル０～５のうちのレベル３以上のものであってよい。
　図３では、ステアリングホイール１１０については、センサ１１３Ａ～１１３Ｄ、及び、縫い目１１２Ａのみを示す。縫い目１１２Ａは、センサ１１３Ａ～１１３Ｄが存在しない不感帯である。
　容量測定部１２０は、センサ１１３Ａ～１１３Ｄと、ＨＯＤＥＣＵ１３０の接触判定部１３２との間に設けられており、センサ１１３Ａ～１１３Ｄからのアナログ出力をデジタル変換して接触判定部１３２に出力する測定回路である。容量測定部１２０によってデジタル変換して出力される静電容量は、ＨＯＤＥＣＵ１３０が所定の基準値との差分値（ΔＡＤ）を求める前のデジタル変換値（Ｒａｗ値）である。
　ＨＯＤＥＣＵ１３０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、入出力インターフェース、及び内部バス等を含むコンピュータによって実現される。モード切替部１３１及び接触判定部１３２は、ＨＯＤＥＣＵ１３０が実行するプログラムの機能（ファンクション）を機能ブロックとして示したものである。
　モード切替部１３１は、センサ１１３Ａ～１１３Ｄを駆動電極又は検出電極として選択し、自己容量検出モードと相互容量検出モードとを切り替えて設定する。モード切替部１３１は、自己容量検出モードでは、センサ１１３Ａ～１１３Ｄの各々を時分割で検出電極として選択して、静電容量が自己容量として容量測定部１２０によって測定される。この際に、静電容量の検出に利用しない残りの３つのセンサはシールドとして用いてもよい。
　また、センサ１１３Ａ～１１３Ｄの各々を同時に検出電極として選択して、静電容量が自己容量として容量測定部１２０によって測定されてもよい。この際には、シールドは設定しない。
　ここで、シールドとは、検出電極に設定せずに静電容量検出に利用しないセンサを、任意の電位で駆動することであり、接地レベル（０Ｖ）であってもよい。
　また、モード切替部１３１は、相互容量検出モードでは、センサ１１３Ａ～１１３Ｄから駆動電極を選択するとともに、選択した駆動電極に隣接するセンサを検出電極として選択する。センサ１１３Ａ～１１３Ｄは、ステアリングホイール１１０の正面と背面とを結ぶ方向、又は、ステアリングホイール１１０の周方向において、互いに隣接している。このため、モード切替部１３１は、例えば、センサ１１３Ａ～１１３Ｄのうちのいずれか１つを駆動電極として選択するとともに、選択した駆動電極に隣接するセンサを検出電極として選択すればよい。相互容量検出モードでは、駆動電極及び検出電極の間の静電容量が相互容量として容量測定部１２０によって測定される。
　接触判定部１３２は、容量測定部１２０によって測定された静電容量に基づき、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａに対する操作者の手Ｈの接触の有無を判定する。接触判定部１３２が行う処理の詳細については、図４のフローチャートを用いて説明する。
　＜フローチャート＞
　図４は、ＨＯＤＥＣＵ１３０が実行する処理の一例を表すフローチャートである。
　接触判定部１３２は、処理をスタートさせると、モード切替部１３１によって自己容量検出モードに設定させて、容量測定部１２０によってすべてのセンサ１１３Ａ～１１３Ｄの各々において時分割で順番に測定された静電容量を取得する（ステップＳ１）。接触判定部１３２は、ステップＳ１では、容量測定部１２０によって取得された静電容量であるデジタル変換値（Ｒａｗ値）を取得する。
　なお、ステップＳ１では、モード切替部１３１は、静電容量を検出するセンサ以外の３つのセンサをシールドとして駆動してもよい。このような処理は、接触判定部１３２がモード切替部１３１に行わせればよい。静電容量を検出するセンサ以外の３つのセンサをシールドとして駆動することで、静電容量を検出するセンサの周囲のグランド等の影響を抑制でき、安定的に静電容量を検出することができる。
　接触判定部１３２は、デジタル変換値（Ｒａｗ値）から所定の基準値を減算して差分値（ΔＡＤ）としての静電容量を求め、求めた静電容量の中に閾値Ｔｈ２以上の静電容量があるかどうかを判定する（ステップＳ２）。閾値Ｔｈ２は、第２閾値の一例であり、自己容量検出モードにおいて、縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯を含むステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのどこかに手Ｈが接触していることを判定可能な静電容量に設定されている。手Ｈがステアリングホイール１１０のリム１１０Ａの不感帯に接触している場合でも、センサ１１３Ａ～１１３Ｄのうちの少なくともいずれか１つの静電容量は、ある程度増大するため、閾値Ｔｈ２を用いて、縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯を含むステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのどこかに手Ｈが接触していることを検出する。
　接触判定部１３２は、求めた静電容量の中に閾値Ｔｈ２以上の静電容量がある（Ｓ２：Ｙｅｓ）と判定すると、その静電容量（ΔＡＤ）が閾値Ｔｈ１以上であるかどうかを判定する（ステップＳ３）。閾値Ｔｈ１は、第１閾値の一例であり、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのうち、センサ１１３Ａ～１１３Ｄのうちの少なくともいずれか１つと重なる位置に手Ｈが接触していることを判定可能な静電容量に設定されている。ここでは、リム１１０Ａのうち、センサ１１３Ａ～１１３Ｄのうちの少なくともいずれか１つと重なる位置とは、リム１１０Ａのうち、縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯以外の部分である。
　特に、閾値Ｔｈ１は、手Ｈがリム１１０Ａの縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯以外の部分をしっかりと把持している状態の検出を想定して設定されている。手Ｈがリム１１０Ａの縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯以外の部分をしっかりと把持している状態では、非常に大きい静電容量が得られるため、ステアリングホイール１１０に手Ｈが接触していることを確定するために、ステップＳ３の処理を設けている。
　また、ステップＳ２において、縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯を含むステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのどこかに手Ｈが接触している（Ｓ２：Ｙｅｓ）と判定した後に、手Ｈがリム１１０Ａのうちの縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯以外の部分に接触しているかどうかを判定することで、手Ｈが接触している位置が、縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯であるかどうかを判別することができる。
　接触判定部１３２は、静電容量が閾値Ｔｈ１以上である（Ｓ３：Ｙｅｓ）と判定すると、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａに手Ｈが接触していると判定する（ステップＳ４）。ＨＯＤＥＣＵ１３０は、接触判定部１３２がステップＳ４の処理を終えると、その判定結果をＡＤＡＳＥＣＵ２００に送信し、フローをスタートにリターンさせる。
　また、接触判定部１３２は、ステップＳ３において、静電容量が閾値Ｔｈ１以上ではない（Ｓ３：Ｎｏ）と判定すると、モード切替部１３１によって相互容量検出モードに切り替えさせる（ステップＳ５）。モード切替部１３１は、センサ１１３Ａ～１１３ＤのうちのステップＳ２で閾値Ｔｈ２以上の静電容量を検出したセンサを駆動電極として選択し、駆動電極としてのセンサに隣接するセンサを検出電極として選択する。
　例えば、センサ１１３Ａを駆動電極として選択した場合は、ステアリングコア１１１のリムを挟んでセンサ１１３Ａに隣接するセンサ１１３Ｃ、または、ステアリングコア１１１のリムの反対側に位置するセンサ１１３Ｂを検出電極として選択すればよい。また、センサ１１３Ｃを駆動電極として選択した場合は、ステアリングコア１１１のリムを挟んでセンサ１１３Ｃに隣接するセンサ１１３Ａ、または、ステアリングコア１１１のリムの反対側に位置するセンサ１１３Ｄを検出電極として選択すればよい。同様に、センサ１１３Ｂを駆動電極として選択した場合は、ステアリングコア１１１のリムを挟んでセンサ１１３Ｂに隣接するセンサ１１３Ｄ、または、ステアリングコア１１１のリムの反対側に位置するセンサ１１３Ａを検出電極として選択すればよい。また、センサ１１３Ｄを駆動電極として選択した場合は、ステアリングコア１１１のリムを挟んでセンサ１１３Ｄに隣接するセンサ１１３Ｂ、または、ステアリングコア１１１のリムの反対側に位置するセンサ１１３Ｃを検出電極として選択すればよい。
　なお、フローがステップＳ５に進行するのは、ステップＳ２で静電容量が閾値Ｔｈ２以上であって、ステップＳ３で静電容量が閾値Ｔｈ１未満になった場合であり、ある程度大きな静電容量が得られているが、手Ｈがステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのうちのセンサ１１３Ａ～１１３Ｄと重なる部分に接触しておらず、例えば、縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯に接触している可能性がある場合である。
　接触判定部１３２は、ステップＳ５で選択した駆動電極及び検出電極を用いて、駆動電極及び検出電極の間の静電容量を取得する（ステップＳ６）。
　なお、ステップＳ５において、ステップＳ２で閾値Ｔｈ２以上の静電容量を検出したセンサを駆動電極として選択するのではなく、センサ１１３Ａ～１１３Ｄの各々を駆動電極として選択して、総当たり形式で駆動電極及び検出電極を選択してもよい。この場合には、ステップＳ５で駆動電極及び検出電極を選択する処理と、ステップＳ６で駆動電極及び検出電極の間の静電容量を検出する処理とを繰り返し実行すればよい。
　ここで、総当たり形式で駆動電極及び検出電極を選択するとは、全てのセンサを順番に駆動電極として選択するとともに、選択された駆動電極に隣接するセンサを検出電極として選択することによって、全てのセンサを駆動電極として選択した場合における駆動電極及び検出電極の間の静電容量（相互容量）を測定することである。
　接触判定部１３２は、取得した静電容量が閾値Ｔｈ３以上であるかどうかを判定する（ステップＳ７）。閾値Ｔｈ３は、第３閾値の一例であり、相互容量検出モードにおいて、手Ｈがステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのうちの縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯に接触しているかどうかを判定可能な静電容量に設定されている。
　接触判定部１３２は、取得した静電容量が閾値Ｔｈ３以上である（Ｓ７：Ｙｅｓ）と判定すると、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａに手Ｈが接触していると判定する（ステップＳ４）。フローがステップＳ７を経由してステップＳ４に進行するのは、手Ｈがステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのうちの縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯に接触している場合である。
　また、接触判定部１３２は、ステップＳ７において、取得した静電容量が閾値Ｔｈ３以上ではない（Ｓ７：Ｎｏ）と判定すると、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａに手Ｈが接触していないと判定する（ステップＳ８）。例えば、ステップＳ１で静電容量が取得されたときは手Ｈがステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのうちの縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯に接触していたが、ステップＳ６で静電容量が取得されたときには、手Ｈがステアリングホイール１１０のリム１１０Ａに接触しなくなったような場合に、ステップＳ７からステップＳ８にフローが進む。接触判定部１３２が、ステップＳ８の処理を終えると、ＨＯＤＥＣＵ１３０は、接触判定部１３２の判定結果をＡＤＡＳＥＣＵ２００に送信し、フローをスタートにリターンさせる。
　また、接触判定部１３２は、ステップＳ２において、求めた静電容量（ΔＡＤ）の中に閾値Ｔｈ２以上の静電容量がない（Ｓ２：Ｎｏ）と判定すると、ステップＳ１で取得されたセンサ１１３Ａ～１１３Ｄの静電容量（Ｒａｗ値）の中に、初期値よりも大きい閾値Ｔｈ４以上の静電容量があるかどうかを判定する（ステップＳ９）。閾値Ｔｈ４は、第４閾値の一例である。初期値とは、ステアリングホイール１１０に手Ｈが接触していない状態におけるセンサ１１３Ａ～１１３Ｄの各々の出力値である。このような初期値は、センサ１１３Ａ～１１３Ｄの構造等によって決まる値であり、一例として、ＨＯＤＥＣＵ１３０が内部メモリに保持しておけばよい。また、閾値Ｔｈ４の値を設定するに当たっては、初期値に対する増加分をどの程度見込むかによって、ステアリングホイール１１０に手Ｈが接触しているかどうかを判定する際の感度を調整可能である。
　閾値Ｔｈ４は、自己容量検出モードにおいて、縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯を含むステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのどこかに手Ｈが軽く接触していることを判定可能な静電容量に設定されている。ステップＳ９は、ステップＳ１で取得されたセンサ１１３Ａ～１１３Ｄの静電容量（Ｒａｗ値）の増加分を見ることで、リム１１０Ａのどこかに手Ｈが軽く接触しているとしたら、どのセンサ（１１３Ａ～１１３Ｄのうちの１つ）に近いかを判定する処理である。リム１１０Ａのどこかに手Ｈが軽く接触、もしくは、手Ｈがステアリングホイール１１０のリム１１０Ａに近接している場合には、ステップＳ９では、１つのセンサに絞られる。
　接触判定部１３２は、センサ１１３Ａ～１１３Ｄの静電容量の中に、閾値Ｔｈ４以上の静電容量がある（Ｓ９：Ｙｅｓ）と判定すると、モード切替部１３１に相互容量検出モードに切り替えさせる（ステップＳ１０）。モード切替部１３１は、センサ１１３Ａ～１１３ＤのうちのステップＳ９で閾値Ｔｈ４以上と判定されたセンサを駆動電極として選択し、駆動電極としてのセンサに隣接するセンサを検出電極として選択する。
　接触判定部１３２は、ステップＳ１０で選択した駆動電極及び検出電極を用いて、駆動電極及び検出電極の間の静電容量を取得する（ステップＳ１１）。
　接触判定部１３２は、取得した静電容量が閾値Ｔｈ５以上であるかどうかを判定する（ステップＳ１２）。閾値Ｔｈ５は、第５閾値の一例であり、相互容量検出モードにおいて、手Ｈがステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのうちの縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯に接触しているかどうかを判定可能な静電容量に設定されている。ステップＳ１２の処理はステップＳ７と同様の処理であるが、閾値が異なる。フローがステップＳ１２に進行するのは、ステップＳ２において求めた静電容量（ΔＡＤ）の中に閾値Ｔｈ２以上の静電容量がない（Ｓ２：Ｎｏ）と判定した場合であり、縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯を含むステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのどこにも手Ｈが接触していない場合である。
　ステップＳ７で用いる閾値Ｔｈ３は、相互容量検出モードにおいて、手Ｈがステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのうちの縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯に接触しているかどうかを判定可能な静電容量である。これに対して、ステップＳ１２で用いる閾値Ｔｈ５は、相互容量検出モードにおいて、手Ｈがステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのうちの縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯に接触しているかどうかを判定可能な静電容量であるため、閾値Ｔｈ３よりも小さい。
　接触判定部１３２が、取得した静電容量が閾値Ｔｈ５以上である（Ｓ１２：Ｙｅｓ）と判定した場合、ＨＯＤＥＣＵ１３０は、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａに手Ｈが接触していると判定する（ステップＳ４）。フローがステップＳ１２を経由してステップＳ４に進行するのは、手Ｈがステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのうちの、センサが存在しない縫い目１１２Ａのような不感帯に接触している場合である。
　また、接触判定部１３２が、取得した静電容量が閾値Ｔｈ５以上ではない（Ｓ１２：Ｎｏ）と判定した場合、ＨＯＤＥＣＵ１３０は、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａに手Ｈが接触していないと判定する（ステップＳ８）。例えば、ステップＳ１で静電容量が取得されたときは手Ｈがステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのうちの縫い目１１２Ａやセンサが存在しないのような不感帯に非常に軽く接触していたが、ステップＳ１１で静電容量が取得されたときには、手Ｈがステアリングホイール１１０のリム１１０Ａに接触しなくなったような場合に、ステップＳ１２からステップＳ８にフローが進む。
　また、接触判定部１３２は、ステップＳ９において、センサ１１３Ａ～１１３Ｄの静電容量の中に、閾値Ｔｈ４以上の静電容量がない（Ｓ９：Ｎｏ）と判定すると、ＨＯＤＥＣＵ１３０は、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａに手Ｈが接触していないと判定する（ステップＳ８）。例えば、手Ｈがステアリングホイール１１０のリム１１０Ａから離れているような場合に、ステップＳ９からステップＳ８にフローが進む。
　＜各閾値の説明＞
　＜閾値Ｔｈ１＞
　図５Ａは、接触判定部１３２がステップＳ３の処理に用いる閾値Ｔｈ１を示す図である。図５Ａにおいて、縦軸は、デジタル変換値（Ｒａｗ値）から所定の基準値を減算して求められる差分値（ΔＡＤ）としての静電容量ΔＡＤを表す。
　閾値Ｔｈ１は、自己容量検出モードにおいて、手Ｈがリム１１０Ａの縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯以外の部分をしっかりと把持している状態を検出することを想定して設定されているため、接触判定部１３２が図４のフローチャートで用いる閾値の中では一番大きな値に設定されている。
　接触判定部１３２は、ステップＳ２において、求めた静電容量（ΔＡＤ）の中に閾値Ｔｈ２以上の静電容量がある（Ｓ２：Ｙｅｓ）と判定した場合に、その静電容量が閾値Ｔｈ１以上であるかどうかを判定する（ステップＳ３）。図５Ａに示す静電容量ΔＡＤ１のように閾値Ｔｈ１以上であれば、接触判定部１３２は、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａに手Ｈが接触していると判定する（ステップＳ４）。
　一方、接触判定部１３２は、図５Ａに示す静電容量ΔＡＤ２のように閾値Ｔｈ１未満であれば、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａに手Ｈが接触していない可能性があると判定し、フローをステップＳ５に進める。
　＜閾値Ｔｈ２＞
　図５Ｂは、接触判定部１３２がステップＳ２の処理に用いる閾値Ｔｈ２を示す図である。図５Ｂにおいて、縦軸は、デジタル変換値（Ｒａｗ値）から所定の基準値を減算して求められる差分値（ΔＡＤ）としての静電容量ΔＡＤを表す。
　閾値Ｔｈ２は、自己容量検出モードにおいて、縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯を含むステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのどこかに手Ｈが接触していることを判定可能な静電容量に設定されており、リム１１０Ａの不感帯に手Ｈが接触している状態も判定可能にするため、閾値Ｔｈ１よりも低い。図５Ｂには、閾値Ｔｈ１も示す。
　接触判定部１３２は、ステップＳ２において、ステップＳ１で容量測定部１２０によって測定されたすべての静電容量の中に閾値Ｔｈ２以上の静電容量があるかどうかを判定する。接触判定部１３２は、図５Ｂに示す静電容量ΔＡＤ３のように閾値Ｔｈ２以上であれば、フローをステップＳ３に進める。一方、接触判定部１３２は、ステップＳ１で容量測定部１２０によって測定されたすべての静電容量が、図５Ｂに示す静電容量ΔＡＤ４のように閾値Ｔｈ２未満であれば、フローをステップＳ９に進める。
　＜閾値Ｔｈ４＞
　図６は、接触判定部１３２がステップＳ９の処理に用いる閾値Ｔｈ４を示す図である。図６において、縦軸は容量測定部１２０が自己容量検出モードで測定する静電容量（Ｒａｗ値）を表す。
　閾値Ｔｈ４は、自己容量検出モードにおいて、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのどこかに手Ｈが軽く接触していることを判定可能な静電容量に設定されており、所定の基準値との差分値（ΔＡＤ）ではなく、差分値（ΔＡＤ）を求める前のデジタル変換値（Ｒａｗ値）である。容量測定部１２０によってデジタル変換して出力される静電容量（Ｒａｗ値）の僅かな変化を捉えるためである。
　接触判定部１３２は、ステップＳ９において、センサ１１３Ａ～１１３Ｄの静電容量の中に、閾値Ｔｈ４以上の静電容量がある（Ｓ９：Ｙｅｓ）と判定すると、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのどこかに手Ｈが軽く接触している可能性があるため、フローをステップＳ１０に進める。図６に示す静電容量Ｒａｗ１のように閾値Ｔｈ４以上であれば、接触判定部１３２は、フローをステップＳ１０に進める。
　一方、接触判定部１３２は、図６に示す静電容量Ｒａｗ２のように閾値Ｔｈ４未満であれば、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａに手Ｈが接触していないと判定する（ステップＳ８）。
　＜閾値Ｔｈ３＞
　図７Ａは、接触判定部１３２がステップＳ７の処理に用いる閾値Ｔｈ３を示す図である。図７Ａにおいて、縦軸は容量測定部１２０が相互容量検出モードで測定する静電容量ΔＡＤを表す。
　閾値Ｔｈ３は、相互容量検出モードにおいて、手Ｈがステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのうちの縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯に接触しているかどうかを判定可能な静電容量に設定されている。
　接触判定部１３２は、ステップＳ７において、図７Ａに示す静電容量ΔＡＤ５が閾値Ｔｈ３以上であると判定すると、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａに手Ｈが接触していると判定する（ステップＳ４）。ステップＳ２において、少なくとも手Ｈがリム１１０Ａのどこかに接触していると判定され、ステップＳ３でセンサ１１３Ａ～１１３Ｄのうちの少なくともいずれか１つと重なる位置に手Ｈが接触していないと判定された後に、手Ｈがステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのうちの縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯に接触している状態が検出される。
　また、接触判定部１３２は、ステップＳ７において、図７Ａに示す静電容量ΔＡＤ６が閾値Ｔｈ３以上ではない（Ｓ７：Ｎｏ）と判定すると、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａに手Ｈが接触していないと判定する（ステップＳ８）。
　＜閾値Ｔｈ５＞
　図７Ｂは、接触判定部１３２がステップＳ１２の処理に用いる閾値Ｔｈ５を示す図である。図７Ｂにおいて、縦軸は容量測定部１２０が相互容量検出モードで測定する静電容量ΔＡＤを表す。
　閾値Ｔｈ５は、相互容量検出モードにおいて、手Ｈがステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのうちの縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯に接触しているかどうかを判定可能な静電容量に設定されている。フローがステップＳ１２に進行する場合は、ステップＳ７に進行する場合と比べると、ステップＳ２において求めた静電容量（ΔＡＤ）の中に閾値Ｔｈ２以上の静電容量がない（Ｓ２：Ｎｏ）と判定された場合である点が異なる。
　閾値Ｔｈ５は、手Ｈがステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのうちの縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯に単に接触していればよいことを検出するために用いられるため、リム１１０Ａのうちの縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯を手Ｈが接触している状態を判定するための閾値Ｔｈ３に比べて、小さい。
　接触判定部１３２は、ステップＳ１２において、図７Ｂに示す静電容量ΔＡＤ７が閾値Ｔｈ５以上であると判定すると、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａに手Ｈが接触していると判定する（ステップＳ４）。これにより、手Ｈがステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのうちの縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯に単に接触している状態であることが分かる。
　また、接触判定部１３２は、ステップＳ１２において、図７Ｂに示す静電容量ΔＡＤ８が閾値Ｔｈ５以上ではないと判定すると、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａに手Ｈが接触していないと判定する（ステップＳ８）。これにより、手Ｈがステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのうちの縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯に単に接触している状態にさえもなっておらず、接触していないことが分かる。
　＜効果＞
　ステアリングホイールユニット１００は、リム１１０Ａと、スポーク１１０Ｂと、リム１１０Ａの内部に配置されたセンサ１１３Ａ～１１３Ｄとを有するステアリングホイール１１０と、センサ１１３Ａ～１１３Ｄを駆動電極又は検出電極として選択し、自己容量検出モードと相互容量検出モードとを切替可能にするモード切替部１３１と、駆動電極及び検出電極で検出された静電容量を測定する容量測定部１２０と、容量測定部１２０によって測定された静電容量に基づき、ステアリングホイール１１０に対する操作者の手Ｈの接触の有無を判定する接触判定部１３２とを備える。モード切替部１３１は、相互容量検出モードにおいて、センサ１１３Ａ～１１３Ｄから駆動電極を選択するとともに、選択した駆動電極に隣接する電極を検出電極として選択し、接触判定部１３２は、モード切替部１３１によって自己容量検出モードに設定されているときに、容量測定部１２０によって測定された静電容量が閾値Ｔｈ１以上であれば、操作者の手Ｈは、リム１１０Ａのうちのセンサ１１３Ａ～１１３Ｄのうちの少なくとも１つと重なる位置に接触していると判定し、容量測定部１２０によって測定された静電容量が閾値Ｔｈ１よりも小さい閾値Ｔｈ２以上であって閾値Ｔｈ１未満である場合には、モード切替部１３１を、自己容量検出モードから相互容量検出モードに切り替えた後、容量測定部１２０によって測定された静電容量が閾値Ｔｈ３以上であれば、操作者の手Ｈは、リム１１０Ａのうちのセンサ１１３Ａ～１１３Ｄ同士の隙間と重なる位置に接触していると判定する。このため、自己容量検出モードで操作者の手Ｈがリム１１０Ａに接触していない、と判定した場合においても、相互容量検出モードで静電容量を測定することで、手Ｈの接触の有無を判定可能である。
　したがって、ステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのセンサが存在しない不感帯において、操作者の手Ｈの接触の有無を判定可能なステアリングホイールユニット１００を提供することができる。
　また、接触判定部１３２は、相互容量検出モードにおいて容量測定部１２０によって測定された静電容量が閾値Ｔｈ３未満であれば、操作者の手Ｈは、リム１１０Ａに接触していないと判定する。このため、センサが存在しない不感帯において、操作者の手Ｈが接触していないことを判定可能である。
　また、接触判定部１３２は、自己容量検出モードにおいて容量測定部１２０によって測定された静電容量が閾値Ｔｈ２未満であり、かつ、容量測定部１２０によって測定された静電容量が閾値Ｔｈ４以上である場合には、モード切替部１３１に、自己容量検出モードから相互容量検出モードに切り替えさせて、容量測定部１２０によって測定された静電容量が閾値Ｔｈ５以上であれば、操作者の手Ｈは、リム１１０Ａのうちのセンサ１１３Ａ～１１３Ｄ同士の隙間と重なる位置に接触していると判定する。このため、自己容量検出モードにおいて容量測定部１２０によって測定された静電容量が閾値Ｔｈ２未満と判定されるような静電容量が小さい場合においても、センサの存在しない不感帯において、操作者の手Ｈが接触していることを判定可能である。
　接触判定部１３２は、相互容量検出モードにおいて容量測定部１２０によって測定された静電容量が閾値Ｔｈ５未満であれば、操作者の手Ｈは、リム１１０Ａに接触していないと判定する。このため、自己容量検出モードにおいて容量測定部１２０によって測定された静電容量が閾値Ｔｈ２未満と判定されるような静電容量が小さい場合においても、センサの存在しない不感帯において、操作者の手Ｈが接触していないことを判定可能である。
　また、閾値Ｔｈ５は、閾値Ｔｈ３よりも小さい。閾値Ｔｈ５は、手Ｈがステアリングホイール１１０のリム１１０Ａのうちの縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯に単に接触していればよいことを検出するために用いられ、リム１１０Ａのうちの縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯を手Ｈが接触している状態を判定するための閾値Ｔｈ３に比べて小さい。
　閾値Ｔｈ４は、自己容量検出モードにおいて容量測定部１２０によって測定された静電容量から基準値を減算していない値（Ｒａｗ値）と比較するための閾値である。このため、容量測定部１２０によってデジタル変換して出力される静電容量（Ｒａｗ値）の僅かな変化を捉えて、センサが存在しない不感帯で操作者の手Ｈが接触していることを判定可能である。
　また、接触判定部１３２は、容量測定部１２０によって測定された静電容量が閾値Ｔｈ２以上である場合に、容量測定部１２０によって測定された静電容量が閾値Ｔｈ１以上であるかどうかを判定する。このため、手Ｈが接触している位置が、縫い目１１２Ａやセンサが存在しない不感帯であるかどうかを判別することができる。
　センサ１１３Ａ～１１３Ｄ同士の隙間は、リム１１０Ａを覆う表皮１１２の縫い目１１２Ａ又は合わせ目に位置する。このため、表皮１１２の縫い目１１２Ａ又は合わせ目のように、不感帯になる部分で、操作者の手Ｈの接触の有無を判定可能である。
　＜変形例＞
　図８は、実施形態の変形例のセンサ１１３の構成を示す図である。図１乃至図３には、４つのセンサ１１３Ａ～１１３Ｄがステアリングホイール１１０に設けられる形態について説明したが、センサの数は４つに限られず、例えばもっと多くてもよい。
　図８には、横方向に７個、縦方向に３個の配置の２１個（３行７列）のセンサ１１３、及び容量測定部１２０によって測定された２行目の７個のセンサの静電容量の初期値（Ｒａｗ値）を示す。このような２１個のセンサ１１３は、シート状の表皮１１２（図１参照）に設けられている。３行７列の配置のセンサ１１３の８列目に相当する部分には、不感帯としての縫い目１１２Ａが位置する。例えば、ステアリングコア１１１のリムに巻き付けた際には、縫い目１１２Ａは１列目のセンサ１１３と７列目のセンサ１１３の間に位置する。
　以下、２行目の８列目に相当する位置にある不感帯としての縫い目１１２Ａに、操作者の手Ｈが接触している場合の、ＨＯＤＥＣＵ１３０が実行する処理について説明する。
　接触判定部１３２は、処理をスタートさせると、モード切替部１３１に自己容量検出モードに設定させて、容量測定部１２０によって２１個のセンサ１１３の各々において時分割で順番に測定された静電容量を取得する（ステップＳ１）。接触判定部１３２は、ステップＳ１では、容量測定部１２０によって取得された静電容量であるデジタル変換値（Ｒａｗ値）を取得する。
　なお、ステップＳ１では、モード切替部１３１は、静電容量を検出するセンサ以外の２０個のセンサをシールドとして駆動してもよい。このような処理は、接触判定部１３２がモード切替部１３１に行わせればよい。静電容量を検出するセンサ以外の２０個のセンサをシールドとして駆動することで、静電容量を検出するセンサの周囲のグランド等の影響を抑制でき、安定的に静電容量を検出することができる。
　接触判定部１３２は、デジタル変換値（Ｒａｗ値）から所定の基準値を減算して差分値（ΔＡＤ）としての静電容量を求め、求めた静電容量の中に閾値Ｔｈ２以上の静電容量があるかどうかを判定する（ステップＳ２）。縫い目１１２Ａに操作者の手Ｈが接触しているため、閾値Ｔｈ２未満となりステップＳ９に進む。
　ここで、容量測定部１２０によって取得される、各センサの静電容量の初期値（Ｒａｗ値）について説明する。
　２１個のセンサは、１列目から７列目において、縫い目１１２Ａからの位置が異なり、横方向において左右に位置するセンサ１１３の数が異なる。例えば、２行６列目のセンサは、縫い目１１２Ａから左に２つ目、右に６つ目に位置し、静電容量の初期値（Ｒａｗ値）は、２行７列目のセンサに比べ低くなる。これは、縫い目１１２Ａとの間にセンサが多く存在するほどステアリングホイール１１０などの周囲のグランドとの容量結合が小さくなり、初期値が低くなるためである。このため、２１個のセンサは、１列目から７列目、及び１行目から３行目において、容量測定部１２０によって測定される静電容量（Ｒａｗ値）の初期値が異なる。初期値は、手Ｈが縫い目１１２Ａに接触していないときの静電容量（Ｒａｗ値）である。
　接触判定部１３２は、ステップＳ９において、閾値Ｔｈ４を用いて、各行及び各列のセンサ１１３で判定し、縫い目１１２Ａに隣接する１列目と７列目のセンサ１１３の静電容量（Ｒａｗ値）が閾値Ｔｈ４を超え、縫い目１１２Ａに手Ｈが触れている可能性があることを検出でき、ステップＳ１０に進む。
　ステップＳ１０～Ｓ１２の処理は、前述の通りである。
　以上、本開示の例示的な実施形態のステアリングホイールユニットについて説明したが、本開示は、具体的に開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
　なお、本国際出願は、２０２２年８月５日に出願した日本国特許出願２０２２－１２５６４７に基づく優先権を主張するものであり、その全内容は本国際出願にここでの参照により援用されるものとする。
　１００　ステアリングホイールユニット
　１１０　ステアリングホイール
　１１０Ａ　リム
　１１０Ｂ　スポーク
　１１１　ステアリングコア
　１１２　表皮
　１１２Ａ　縫い目（複数の電極同士の隙間と重なる位置の一例）
　１１３、１１３Ａ～１１３Ｄ　センサ（複数の電極の一例）
　１２０　容量測定部
　１３０　ＨＯＤＥＣＵ
　１３１　モード切替部
　１３２　接触判定部
　２００　ＡＤＡＳＥＣＵ

Claims (8)

  1. 　リムと、スポークと、隙間を有して前記リムを覆うように配置された複数の電極とを有するステアリングホイールと、
    　前記複数の電極に対し自己容量検出モードと相互容量検出モードとを切り替えるモード切替部と、
    　前記複数の電極による静電容量を測定する容量測定部と、
    　前記容量測定部によって測定された静電容量に基づき、前記ステアリングホイールに対する操作者の手の接触の有無を判定する接触判定部と、
    　を備え、
    　前記モード切替部は、前記相互容量検出モードにおいて、前記複数の電極から駆動電極を選択するとともに、選択した前記駆動電極に隣接する電極を検出電極として選択し、
    　前記接触判定部は、前記モード切替部によって前記自己容量検出モードに設定されているときに、
    　前記容量測定部によって測定された静電容量が第１閾値以上であれば、前記操作者の手は、前記リムのうちの前記複数の電極のうちの少なくとも１つと重なる位置に接触していると判定し、
    　前記容量測定部によって測定された静電容量が前記第１閾値よりも小さい第２閾値以上であって前記第１閾値未満である場合には、前記モード切替部により前記自己容量検出モードから前記相互容量検出モードに切り替えた後、前記相互容量検出モードにおいて前記容量測定部によって測定された静電容量が第３閾値以上であれば、前記操作者の手は、前記リムのうちの前記複数の電極同士の隙間と重なる位置に接触していると判定する、ステアリングホイールユニット。
  2. 　前記接触判定部は、前記相互容量検出モードにおいて前記容量測定部によって測定された静電容量が前記第３閾値未満であれば、前記操作者の手は、前記リムに接触していないと判定する、請求項１に記載のステアリングホイールユニット。
  3. 　前記接触判定部は、前記自己容量検出モードにおいて前記容量測定部によって測定された静電容量が前記第２閾値未満であり、かつ、前記容量測定部によって測定された静電容量が第４閾値以上である場合には、前記モード切替部により前記自己容量検出モードから前記相互容量検出モードに切り替えた後、前記容量測定部によって測定された静電容量が第５閾値以上であれば、前記操作者の手は、前記リムのうちの前記複数の電極同士の隙間と重なる位置に接触していると判定する、請求項１に記載のステアリングホイールユニット。
  4. 　前記接触判定部は、前記相互容量検出モードにおいて前記容量測定部によって測定された静電容量が前記第５閾値未満であれば、前記操作者の手は、前記リムに接触していないと判定する、請求項３に記載のステアリングホイールユニット。
  5. 　前記第５閾値は、前記第３閾値よりも小さい、請求項３に記載のステアリングホイールユニット。
  6. 　前記第４閾値は、前記自己容量検出モードにおいて前記容量測定部によって測定された静電容量から基準値を減算していない値と比較するための閾値である、請求項３に記載のステアリングホイールユニット。
  7. 　前記接触判定部は、前記容量測定部によって測定された静電容量が前記第２閾値以上である場合に、前記容量測定部によって測定された静電容量が前記第１閾値以上であるかどうかを判定する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のステアリングホイールユニット。
  8. 　前記複数の電極同士の隙間は、前記リムを覆う表皮の縫い目又は合わせ目に位置する、請求項１に記載のステアリングホイールユニット。
PCT/JP2023/007792 2022-08-05 2023-03-02 ステアリングホイールユニット WO2024029114A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022125647 2022-08-05
JP2022-125647 2022-08-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024029114A1 true WO2024029114A1 (ja) 2024-02-08

Family

ID=89848995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/007792 WO2024029114A1 (ja) 2022-08-05 2023-03-02 ステアリングホイールユニット

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024029114A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015031552A (ja) * 2013-08-01 2015-02-16 アイシン精機株式会社 静電容量センサ
JP2017188458A (ja) * 2016-03-31 2017-10-12 株式会社フジクラ 把持検出装置
JP2018067423A (ja) * 2016-10-18 2018-04-26 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 グリップセンサ
JP2018065547A (ja) * 2016-10-17 2018-04-26 タカタ株式会社 検知システム
US20190210629A1 (en) * 2018-01-05 2019-07-11 Hyundai Motor Company Steering wheel
JP2021146842A (ja) * 2020-03-18 2021-09-27 株式会社東海理化電機製作所 検出装置
JP2021165642A (ja) * 2020-04-06 2021-10-14 株式会社東海理化電機製作所 検出装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015031552A (ja) * 2013-08-01 2015-02-16 アイシン精機株式会社 静電容量センサ
JP2017188458A (ja) * 2016-03-31 2017-10-12 株式会社フジクラ 把持検出装置
JP2018065547A (ja) * 2016-10-17 2018-04-26 タカタ株式会社 検知システム
JP2018067423A (ja) * 2016-10-18 2018-04-26 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 グリップセンサ
US20190210629A1 (en) * 2018-01-05 2019-07-11 Hyundai Motor Company Steering wheel
JP2021146842A (ja) * 2020-03-18 2021-09-27 株式会社東海理化電機製作所 検出装置
JP2021165642A (ja) * 2020-04-06 2021-10-14 株式会社東海理化電機製作所 検出装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015119285A1 (ja) 静電容量センサ及び把持検出装置
JP6280649B2 (ja) 静電式ステアリングホイール把持検出装置
JP5816827B1 (ja) グリップセンサ
JP7372415B2 (ja) センサ装置及びステアリングホイール
US10676118B2 (en) Steering wheel unit
JP6806643B2 (ja) ステアリングホイールユニット
JP6674556B2 (ja) ステアリングホイールユニット
WO2024029114A1 (ja) ステアリングホイールユニット
JP7245919B2 (ja) 車両ステアリングホイール用の検知装置
JP2017024603A (ja) 把持検出装置及び静電容量センサ
US11813088B2 (en) Grip
JP7444685B2 (ja) 検出装置
CN210707142U (zh) 方向盘手离感应探测装置
JP7391754B2 (ja) 検出装置
US10814898B2 (en) Steering wheel assembly
CN220894554U (zh) 感应结构、方向控制机构、触摸检测系统及车辆
JP7149413B2 (ja) 静電容量検出センサ
JP2019196072A (ja) グリップセンサ
WO2023153267A1 (ja) 乗員状態検知装置及びコンピュータプログラム
JP2021178527A (ja) ステアリング装置のタッチセンサ
JP2019087379A (ja) 静電容量センサ及びステアリング
CN117470419A (zh) 一种用于方向盘的人手检测装置、方法以及方向盘
JP2010235096A (ja) 操作者判別装置および車載機器制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23849682

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1