(57)【要約】【課題】グリップセンサにおいて、運転者の下肢がステアリングホイールに接触した場合に生じうる誤検出を低減することにある。【解決手段】グリップセンサ１の基材１０は、第１基部１１を有している。第１基部１１は、ステアリングホイール２の操舵位置が中立位置となる状態で、ステアリングホイール２のグリップ部３において運転者の下肢Ｌと対向する下肢対向部７を含む第１領域Ｒ１に配置されている。センサ部３０は、第１基部１１に形成された第１導線部３１を有している。第１導線部３１は、下肢対向部７と運転者の下肢Ｌとの接触をセンサ回路部２２が検出しないように構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられたステアリングホイールのグリップ部に取り付けられるグリップセンサであって、
前記グリップ部に取り付け可能な基材と、
前記基材に形成されたセンサ部と、
前記センサ部と電気的に接続され、前記センサ部の静電容量変化により前記車両に乗車した運転者が前記グリップ部を把持したことを検出するためのセンサ回路部と、を備え、
前記センサ部は、前記ステアリングホイールの操舵位置が中立位置となる中立状態で、前記グリップ部において前記運転者の下肢と対向する下肢対向部と、前記運転者の下肢との接触を前記センサ回路部が検出しないように構成されている、グリップセンサ。
【請求項２】
請求項１に記載のグリップセンサにおいて、
前記基材は、前記中立状態において、前記グリップ部の前記下肢対向部を含む第１領域に配置される第１基部を有しており、
前記センサ部は、前記第１基部に形成された第１導線部を有しており、
前記第１導線部は、前記第１基部において、前記グリップ部の前記下肢対向部を除外した非対向部に対応する位置に配置されている、グリップセンサ。
【請求項３】
請求項２に記載のグリップセンサにおいて、
前記基材は、前記グリップ部において前記第１領域と異なる第２領域に配置される第２基部をさらに有しており、
前記センサ部は、前記第１導線部と電気的に接続されかつ前記第２基部に形成された第２導線部をさらに有している、グリップセンサ。
【請求項４】
請求項３に記載のグリップセンサにおいて、
前記第１導線部は、その配線密度が前記第２導線部の配線密度よりも密な状態となるように構成されている、グリップセンサ。
【請求項５】
請求項３または４に記載のグリップセンサにおいて、
前記第２導線部は、前記第１導線部を介して前記センサ回路部と電気的に接続されている、グリップセンサ。
【請求項６】
請求項２に記載のグリップセンサにおいて、
前記第１導線部は、前記非対向部の位置に占める面積が前記中立状態における前記グリップ部の真下に向かって徐々に小さくなるように構成されている、グリップセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両に設けられたステアリングホイールに適用されるグリップセンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両に設けられたステアリングホイールのグリップ部に取り付けられるグリップセンサとして、例えば特許文献１に示されるものが知られている。
【０００３】
特許文献１には、ステアリングホイールのグリップ部に取り付け可能な４つのセンサ部（検出電極）と、各センサ部と電気的に接続され、各センサ部の静電容量変化により車両に乗車した運転者がグリップ部を把持したことを検出するための制御部（把持検出ユニット）と、を備えたグリップセンサが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−３０５０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のグリップセンサでは、各センサ部がグリップ部の４分の１周に亘ってそれぞれ配置されている（特許文献１の第２ａ図参照）。すなわち、４つのセンサ部は、グリップ部の全周に配置されている。このため、運転者の下肢（特に大腿部または膝部）が不意にグリップ部に接触した場合には、かかる接触によりセンサ部の静電容量が変化する。その結果、制御部が、センサ部からの出力（静電容量の変化量）に基づいて運転者がグリップ部を把持しているものと判定してしまう場合があった。
【０００６】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、運転者の下肢がステアリングホイールに不意に接触した場合に生じうる誤検出を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の一実施形態に係るグリップセンサは、車両に設けられたステアリングホイールのグリップ部に取り付けられるグリップセンサであって、グリップ部に取り付け可能な基材と、基材に形成されたセンサ部と、センサ部と電気的に接続され、センサ部の静電容量変化により車両に乗車した運転者がグリップ部を把持したことを検出するためのセンサ回路部と、を備えている。センサ部は、ステアリングホイールの操舵位置が中立位置となる中立状態で、グリップ部において運転者の下肢と対向する下肢対向部と、運転者の下肢との接触をセンサ回路部が検出しないように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、運転者の下肢がステアリングホイールに不意に接触した場合に生じうる誤検出を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、ステアリングホイールを備えた車両の車室内を示す内観図である。
【図２】図２は、実施形態に係るグリップセンサを平面状に展開して模式的に示す展開図である。
【図３】図３は、図２に示したグリップセンサにおいて第１導線部が位置する部分を拡大して示す部分拡大図である。
【図４】図４は、実施形態に係るグリップセンサがステアリングホイールのグリップ部に取り付けられた状態を模式的に示す正面図である。
【図５】図５は、図４のV−V線断面図である。
【図６】図６は、実施形態に係るグリップセンサの変形例を示す図３相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００１１】
図１は、ステアリングホイール２を備えた車両Ｖにおける車室内の一例を示している。ステアリングホイール２は、車両Ｖを操舵するためのものである。なお、この実施形態では、車両Ｖが一般的な乗用車であるものと仮定して、以下説明するものとする。
【００１２】
図１および図４に示すように、ステアリングホイール２は、グリップ部３およびスポーク４を有している。グリップ部３は、正面視で略円環状に形成されている。グリップ部３は、車両Ｖに乗車した運転者が手指で把持可能な大きさに形成されている。スポーク４は、グリップ部３の内周側に配置されていて、グリップ部３と一体に形成されている。
【００１３】
図５に示すように、グリップ部３は、芯材部５および外皮部６を有している。芯材部５は、例えば樹脂材からなり、断面視で略円形状に形成されている。外皮部６は、芯材部５の外周を覆うように形成されている。なお、芯材部５は、芯金と、その周囲に形成される樹脂材とからなる構成であってもよい。
【００１４】
図１および図４に示すように、グリップ部３は、ステアリングホイール２の操舵位置が中立位置に配置された状態（以下「中立状態」という）で運転者の下肢Ｌ（主に大腿部および膝部）と対向する下肢対向部７を含んでいる。この実施形態では、中立状態のグリップ部３において、下肢対向部７および非対向部８を含む領域を第１領域Ｒ１としかつ第１領域Ｒ１と異なる領域を第２領域Ｒ２として定めている。なお、この実施形態のように車両Ｖが乗用車である場合には、下肢対向部７がグリップ部３の外周側に位置する一方、非対向部８がグリップ部３の内周側に位置するものとする。
【００１５】
図２は、本発明の実施形態に係るグリップセンサ１の全体を示している。グリップセンサ１は、ステアリングホイール２のグリップ部３に取り付け可能となっている。グリップセンサ１は、車両Ｖに乗車した運転者の手指がグリップ部３に接触した状態（すなわち、運転者の手指がグリップ部３を把持した状態）の有無を判別可能となるように構成されている。
【００１６】
グリップセンサ１は、基材１０，１０、制御回路２０、およびセンサ部３０，３０を主な構成要素としている。以下、各構成要素について詳細に説明する。
【００１７】
（基材）
図２に示すように、基材１０，１０は、各々の大きさおよび形状が左右対称となるように形成されている。各基材１０は、面状体として構成されている。具体的に、各基材１０は、例えば不織布からなり、グリップ部３に取り付けられる前の展開状態において略長方形状に形成されている。なお、図２および図３では、基材１０の長手方向をＸ方向とし、基材１０の短手方向をＹ方向としてグリップセンサ１の各構成要素を特定している。
【００１８】
各基材１０は、第１および第２基部１１，１２を有している。第１基部１１は、Ｘ方向の長さ（長辺の長さ）が寸法Ａ１となるように形成されている。一方、第２基部１２は、Ｘ方向の長さ（長辺の長さ）が寸法Ａ２となるように形成されている。ここで、上記寸法Ａ１は、グリップ部３における第１領域Ｒ１（図４参照）の外周長さに対応する長さである。上記寸法Ａ２は、第２領域Ｒ２（図４参照）の外周長さに対応する長さである。
【００１９】
図４に示すように、各基材１０は、ステアリングホイール２を正面から見たときに、グリップ部３における右半分および左半分のいずれか一方に取り付け可能となっている。そして、上記中立状態のグリップ部３では、第１基部１１が第１領域Ｒ１に配置される一方、第２基部１２が第２領域Ｒ２に配置される。
【００２０】
図５に示すように、第１基部１１は、グリップ部３の芯材部５周面に取り付けられている。第１基部１１は、芯材部５に取り付けられた状態でグリップ部３の外皮部６に覆われている。なお、図示しないが、第２基部１２についても、第１基部１１と同様に、グリップ部３の芯材部５周面に取り付けられかつ外皮部６に覆われている。
【００２１】
（制御回路）
図２に示すように、制御回路２０は、電源部２１と、センサ回路部２２と、ハーネス２３，２３と、を有している。制御回路２０は、ハーネス２３，２３を介してセンサ部３０，３０と電気的に接続されている。なお、図示しないが、制御回路２０は、例えばスポーク４の内部に埋設されている。
【００２２】
センサ回路部２２の両端部、すなわち、後述する第１導体部３１の端部３１ａに一端が接続される配線（図２では２本存在する）における各他端は、例えばインダクタ（図示せず）を介してグランド電位に接続されている。これにより、電源部２１から所定の電流がセンサ部３０に流れるようになる。電流が電源部２１から各センサ部３０に流れると、各センサ部３０が発熱する。これにより、ステアリングホイール２のグリップ部３が温められる。
【００２３】
センサ回路部２２は、交流の電流を各センサ部３０に流すことが可能となっている。センサ回路部２２は、各センサ部３０に流れる電流の電流値に基づいて各センサ部３０における静電容量の変化を検出可能に構成されている。
【００２４】
制御回路２０は、センサ回路部２２が検出した上記静電容量の値（または上記静電容量に応じた変化量）に基づいて運転者の手指によるグリップ部３の把持状態を判別可能となっている。そして、例えば、車両Ｖが運転状態にあるにもかかわらずグリップ部３が把持されていないことを制御回路２０が判別した場合には、運転者に注意喚起するために制御回路２０が図示しない注意喚起装置を制御する。
【００２５】
（センサ部）
センサ部３０，３０は、運転者がステアリングホイール２のグリップ部３を把持しているか否かに応じて上記静電容量が変化するように構成されている。
【００２６】
図２および図３に示すように、センサ部３０は、例えば銅線などの金属線からなる。センサ部３０は、金属線が基材１０上で所定のパターン形状となるように形成されている。なお、上記金属線は、縫い糸（図示せず）で基材１０上に縫い付けられていてもよく、または熱圧着や両面テープにより基材１０上に固着されていてもよい。
【００２７】
センサ部３０は、第１および第２導線部３１，３２を有している。第１および第２導線部３１，３２は、例えば一本の金属線が連続した状態となるように構成されている。第１導線部３１の端部３１ａは、ハーネス２３を介してセンサ回路部２２と電気的に接続されている。第２導線部３２の端部３２ａは、ハーネス２３を介して電源部２１と電気的に接続されている。
【００２８】
第１導線部３１は、第１基部１１に形成されている。第１導線部３１は、蛇行状のパターンとなるように構成されている。第１導線部３１は、後述するＣ部を避けた位置に形成された連結部３３を有している。
【００２９】
第２導線部３２は、第２基部１２に形成されている。第２導線部３２は、蛇行状のパターンとなるように構成されている。
【００３０】
図３に示すように、第１導線部３１では、互いに平行に延びる金属線の部分同士が間隔Ｄ１をあけて配置されている。一方、第２導線部３２では、互いに平行に延びる金属線の部分同士が間隔Ｄ２をあけて配置されている。間隔Ｄ１は、間隔Ｄ２よりも小さい。すなわち、第１導線部３１の配線密度は、第２導線部３２の配線密度よりも密な状態となっている。
【００３１】
図４に示すように、第１導線部３１，３１は、例えば、グリップ部３の中心点Ｏを中心として６０°の範囲を占める部分に配置されている。具体的に、第１導線部３１，３１は、中心点Ｏからグリップ部３における真上の位置を０°としたときに時計回り方向において例えば１５０°から２１０°に亘る範囲に配置されている。
【００３２】
なお、図４では、第１および第２導線部３１，３２を概略的に示すために、第１および第２導線部３１，３２が位置している領域をドットによるハッチングで示している。図５に示した第１導線部３１についても、図４と同様に、第１導線部３１が位置している領域をドットによるハッチングで示している。
【００３３】
第１導線部３１は、グリップ部３の下肢対向部７と運転者の下肢Ｌ（主に大腿部および膝部）との接触をセンサ回路部２２が検出しないように構成されている。具体的に、図２および図３に示すように、第１導線部３１は、第１基部１１においてＣ部を除外した各領域（図２および図３に示したＣ部の上側および下側の各領域）に配置されている。なお、この実施形態において、第１導線部３１は、金属線の蛇行回数がＣ部を除く各領域内で変化しないように配置されている。
【００３４】
Ｃ部は、第１基部１１がグリップ部３に取り付けられた状態でグリップ部３の下肢対向部７に対応する位置に配置されている。Ｃ部は、例えば平面視で略長方形状であって、Ｙ方向に沿う短辺の長さが寸法Ｂ１となるように形成されている。また、Ｃ部を除く各領域では、Ｙ方向の長さが寸法Ｂ２となるように設定されている。
【００３５】
図４および図５に示すように、第１導線部３１は、グリップ部３の非対向部８に対応する位置に配置されている。すなわち、第１導線部３１は、上記金属線がグリップ部３の下肢対向部７に位置しないように構成されている。なお、車両Ｖが乗用車である場合には、第１導線部３１がグリップ部３の内周側に位置するようになっている。
【００３６】
［実施形態の作用効果］
以上のように、センサ部３０は、ステアリングホイール２の操舵位置が中立位置となる中立状態で、グリップ部３の下肢対向部７と運転者の下肢Ｌとの接触をセンサ回路部２２が検出しないように構成されている。このため、たとえ運転者の下肢Ｌがグリップ部３の下肢対向部７に接触したとしても、センサ部３０によるセンシングにほとんど影響しない。したがって、本発明の実施形態に係るグリップセンサ１では、運転者の下肢Ｌがステアリングホイール２のグリップ部３に不意に接触した場合に生じうる誤検出を低減することができる。
【００３７】
また、第１導線部３１は、第１基部１１においてグリップ部３の非対向部８に対応する位置に配置されている。これにより、グリップ部３の非対向部８に運転者の手指が接触した場合には、センサ回路部２２により運転者の把持状態を適切に検出することができる。また、グリップ部３の下肢対向部７に対応する位置に第１導線部３１が配置されていないため、中立状態におけるグリップ部３の下肢対向部７に運転者の下肢Ｌが接触してもセンサ部３０のセンシングにほとんど影響しない。したがって、上記誤検出をより一層低減することができる。
【００３８】
また、センサ部３０は、第１導線部３１と電気的に接続されかつ第２基部１２に形成された第２導線部３２を有している。この第２導線部３２により、第２領域Ｒ２におけるグリップ部３の把持状態を適切に判別することができる。
【００３９】
また、第１導線部３１は、その配線密度が第２導線部３２の配線密度よりも密な状態となるように構成されている。これにより、第１導線部３１のセンサ感度が第２導線部３２のセンサ感度よりも向上する。このため、第１領域Ｒ１（特に非対向部８の位置）で運転者の手指によるグリップ部３の把持状態をより確実に判別することができる。
【００４０】
また、第２導線部３２は、第１導線部３１を介してセンサ回路部２２と電気的に接続されている。一方、第１導線部３１は、センサ回路部２２に直接接続されている。そして、センサ部３０のセンサ感度は、センサ部３０の金属線における任意の位置とセンサ回路部２２との距離が短いほど大きくなる。これにより、第２導線部３２よりも第１導線部３１のセンサ感度を向上させることができる。その結果、主に手指で第１領域Ｒ１を把持したときと、主に掌で第２領域Ｒ２を把持したときとの上記センサ感度の差を小さくすることができる。
【００４１】
［実施形態の変形例］
上記実施形態では、第１基部１１におけるＣ部の形状を平面視で略長方形状に設定した形態を示したが、この形態に限られない。例えば、図６に示した変形例に係るグリップセンサ１のように、Ｃ部の形状を平面視で略台形状に設定してもよい。具体的に、このＣ部は、Ｙ方向の距離が、Ｘ方向において第１基部１１と第２基部１２との境界位置から第１基部１１の端部に向かって徐々に大きくなるように形成されている。そして、Ｃ部を除く各領域（図６に示したＣ部の上側および下側の各領域）において、第１導線部３１は、金属線の蛇行回数が第１基部１１と第２基部１２との境界位置から第１基部１１の端部に向かって徐々に少なくなるように配置されている。
【００４２】
この変形例に係るグリップセンサ１をグリップ部３に取り付けた形態では、非対向部８の位置に占める第１導線部３１の占有面積が、上記中立状態におけるグリップ部３の真下に向かって徐々に小さくなる。その結果、例えばグリップ部３を把持している運転者の手指が第２領域Ｒ２から第１領域Ｒ１に向かって移動したときに、第２導線部３２の発熱量と第１導線部３１の発熱量との差異を運転者が感じにくくなるようにすることが可能となる。また、第１領域Ｒ１の下肢対向部７では、第１導線部３１が配置されていない領域が、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２の境界位置からグリップ部３の真下に向かうにつれて徐々に大きくなる。このため、運転者の下肢Ｌがステアリングホイール２のグリップ部３に不意に接触した場合に生じうる誤検出をより一層低減することができる。
【００４３】
［その他の実施形態］
上記実施形態では、車両Ｖが一般的な乗用車であると仮定した上で、グリップセンサ１をステアリングホイール２に適用した形態を示したが、この形態に限られない。例えば、グリップセンサ１を、トラックまたはバスなどの大型車からなる車両Ｖのステアリングホイール２に適用してもよい。そして、車両Ｖが大型車であっても、一般的な乗用車の場合（図５参照）と同様に、第１導線部３１を、運転者の下肢Ｌとグリップ部３とが対向しない部分（すなわち非対向部８）に配置すればよい。
【００４４】
また、上記実施形態では、第１導線部３１を、第１基部１１におけるＣ部を除外した位置に配置した形態を示した（図２および図３参照）が、この形態に限られない。
【００４５】
例えば、第１導線部３１と絶縁しかつグランド電位に接続したグランド電極（図示せず）を第１基部１１のＣ部に配設してもよい。これにより、運転者の下肢Ｌがステアリングホイール２に不意に接触しても、第１導線部３１への静電容量の変化を抑制でき、誤検出をより一層低減することができる。なお、上記グランド電極は、例えばベタ電極で構成される。
【００４６】
または、第１導線部３１を第１基部１１の全面に配置しかつＣ部に配置された第１導線部３１の一部における上面、下面、あるいは両面を、上記のグランド電極で覆うように構成してもよい。これによっても、上記したように下肢Ｌによる第１導線部３１への静電容量の変化を抑制でき、誤検出をより一層低減することができるとともに、ステアリングホイール２のほぼ全周を温めることができる。
【００４７】
または、第１導線部３１を第１基部１１の全面に配置しない形態としてもよい。
【００４８】
つまり、センサ部３０は、グリップ部３の下肢対向部７と運転者の下肢Ｌとの接触をセンサ回路部２２が検出しないように構成されていればよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、基材１０，１０が左右一対に分離した形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、基材１０，１０は、一体形成されていてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、第１導線部３１の配線密度が第２導線部３２の配線密度よりも密な状態となる形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、第１導線部３１の配線密度を、第２導線部３２の配線密度と同じように設定してもよい。例えば、図３で示した間隔Ｄ１が間隔Ｄ２と同じ距離となるように構成すればよい。
【００５１】
以上、本発明についての実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、車両に設けられたステアリングホイールに適用されるグリップセンサとして産業上の利用が可能である。
【符号の説明】
【００５３】
Ｖ：車両
１：グリップセンサ
２：ステアリングホイール
３：グリップ部
７：下肢対向部
８：非対向部
１０：基材
１１：第１基部
１２：第２基部
２０：制御回路
２１：電源部
２２：センサ回路部
２３：ハーネス
３０：センサ部
３１：第１導線部
３２：第２導線部
３３：連結部
Ｒ１：第１領域
Ｒ２：第２領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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