(57)【要約】【課題】接触センサが劣化しても、ステアリングホイールに対する人体の接触を判定できるステアリングホイールの接触判定装置を提供する。【解決手段】ステアリングホイール１４には接触センサ２８が設けられる。接触判定器４６は、ステアリングホイール１４に対して人体Ｈが接触するか否かを、充電電圧閾値Ｖｃｔｈ（判定閾値）を用いて判定する。そして、接触判定器４６は、劣化検知器６０により接触センサ２８の劣化が検知された場合に、充電電圧閾値Ｖｃｔｈを変更する。【選択図】図１
2017177920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールに接触センサを備えるステアリングホイールの接触判定装置であって、
前記接触センサに対して人体が接触するか否かを、判定閾値を用いて判定する接触判定器と、
前記接触センサの劣化を検知する劣化検知器と、を更に備え、
前記接触判定器は、前記劣化検知器により前記接触センサの劣化が検知された場合に、前記判定閾値を変更する
ことを特徴とするステアリングホイールの接触判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のステアリングホイールの接触判定装置において、
前記接触判定器は、前記劣化検知器により前記接触センサの劣化が検知されない場合に、前記判定閾値に正常値を設定し、前記劣化検知器により前記接触センサの劣化が検知された場合に、前記判定閾値に修正値を設定する
ことを特徴とするステアリングホイールの接触判定装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のステアリングホイールの接触判定装置において、
前記劣化検知器は、所定タイミングで前記接触センサの電気特性を計測することにより劣化を検知するか、又は、電源スイッチを用いた車両の電源の起動回数により劣化を推測するか、又は、車両の累積走行距離により劣化を推測する
ことを特徴とするステアリングホイールの接触判定装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のステアリングホイールの接触判定装置において、
前記接触センサは、静電容量センサであり、
前記判定閾値は、前記静電容量センサにより充電される電圧の閾値であり、
前記接触判定器は、前記静電容量センサにより充電される電圧が前記判定閾値に達するまでに要したパルスの回数により、前記接触センサに対して人体が接触するか否かを判定する
ことを特徴とするステアリングホイールの接触判定装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のステアリングホイールの接触判定装置において、
前記接触センサは、前記ステアリングホイールに塗布される導電塗料により形成される
ことを特徴とするステアリングホイールの接触判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ステアリングホイールに設けられる接触センサの劣化に応じて適切な接触判定を行うステアリングホイールの接触判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転者がステアリングホイールを把持していることを検知する技術が種々の文献で開示されている。例えば、特許文献１は、ステアリングホイールに把持検出手段（接触センサ）が設けられ、ステアリングホイールが把持されたか否かに応じて運転者に対して適切な注意喚起を行うシステムを示す。特許文献２は、ステアリングホイールに静電容量センサ（接触センサ）が設けられ、乗員の手がステアリングホイールに接触したこと、及び、乗員の手がステアリングホイールを把持したことを検知するシステムを示す。特許文献３は、ステアリングホイールに複数のセンサ（接触センサ）が設けられ、ステアリングホイール上の運転者の手の位置を検出する方法を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０５９４５９号公報
【特許文献２】特開２０１５−１４７５３１号公報
【特許文献３】特表２００３−５３５７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ステアリングホイールは運転者の手が直接接触する部品である。ステアリングホイールの表層に設けられる接触センサは運転者の手により摩擦されて劣化することがある。特に、導電塗料をステアリングホイールの表面に塗布して接触センサとする場合、摩擦だけでなく、太陽光に長時間曝されることによっても劣化する。劣化に伴い接触センサの電気特性は変化する。つまり、劣化後の接触センサの検出精度は劣化前と比較して劣る。このため、接触センサが劣化すると運転者のステアリング把持を正確に検知できない虞がある。
【０００５】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、接触センサが劣化しても、ステアリングホイールに対する人体の接触を判定できるステアリングホイールの接触判定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ステアリングホイールに接触センサを備えるステアリングホイールの接触判定装置であって、前記接触センサに対して人体が接触するか否かを、判定閾値を用いて判定する接触判定器と、前記接触センサの劣化を検知する劣化検知器と、を更に備え、前記接触判定器は、前記劣化検知器により前記接触センサの劣化が検知された場合に、前記判定閾値を変更することを特徴とする。具体的には、前記接触判定器は、前記劣化検知器により前記接触センサの劣化が検知されない場合に、前記判定閾値に正常値を設定し、前記劣化検知器により前記接触センサの劣化が検知された場合に、前記判定閾値に修正値を設定する。
【０００７】
本発明によれば、接触センサに対して人体が接触するか否かを判定するための判定閾値を、接触判定器の判定結果に応じて設定する。このため、接触センサが劣化しても、ステアリングホイール（接触センサ）に対する人体の接触を適切に判定できる。
【０００８】
本発明において、前記劣化検知器は、所定タイミングで前記接触センサの電気特性を計測することにより劣化を検知するか、又は、電源スイッチを用いた車両の電源の起動回数により劣化を推測するか、又は、車両の累積走行距離により劣化を推測してもよい。
【０００９】
上記構成のように、接触センサの電気特性を計測することにより劣化を検知すれば接触センサの劣化を正確に検知できる。また、電源スイッチを用いた車両の電源の起動回数により劣化を推測するか、又は、車両の累積走行距離により劣化を推測することにより、接触センサの劣化を容易に検知できる。
【００１０】
本発明において、前記接触センサは、静電容量センサであり、前記判定閾値は、前記静電容量センサにより充電される電圧の閾値であり、前記接触判定器は、前記静電容量センサにより充電される電圧が前記判定閾値に達するまでに要したパルスの回数により、前記接触センサに対して人体が接触するか否かを判定してもよい。
【００１１】
上記構成によれば、接触センサとして静電容量センサを使用するため、ステアリングホイール（接触センサ）に対する人体の接触を判定するだけでなく、接触の程度、例えば、片手把持か両手把持か等の情報も判定可能である。そして、こうした情報を運転者に報知することができる。
【００１２】
本発明において、前記接触センサは、前記ステアリングホイールに塗布される導電塗料により形成されてもよい。上記構成によれば、接触センサを薄くすることができる。また、接触センサがステアリングホイールのデザインに影響を与えることがない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、接触センサが劣化しても、ステアリングホイールに対する人体の接触を適切に判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は第１実施形態に係る接触判定装置の構成図である。
【図２】図２Ａ〜図２Ｃは接触判定装置に設けられる接触測定回路の動作説明図である。
【図３】図３Ａはハンズオン時の人体及び／又は仮想コンデンサの電圧波形図であり、図３Ｂはハンズオン時の充電コンデンサの電圧波形図である。
【図４】図４Ａはハンズオフ時の人体及び／又は仮想コンデンサの電圧波形図であり、図４Ｂはハンズオフ時の充電コンデンサの電圧波形図である。
【図５】図５は接触判定装置で実行される処理のフローチャートである。
【図６】図６Ａは接触センサが劣化していない場合の充電コンデンサの電圧波形図であり、図６Ｂは接触センサが劣化している場合の充電コンデンサの電圧波形図である。
【図７】図７は別実施形態に係る接触判定装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係るステアリングホイールの接触判定装置（単に接触判定装置ともいう。）について、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
なお、本明細書では、運転者（人体）がステアリングホイール（接触センサ）に触れている状態を「ハンズオン」といい、運転者（人体）がステアリングホイール（接触センサ）に触れていない状態を「ハンズオフ」という。
【００１７】
［１  第１実施形態］
［１．１  接触判定装置１２の構成］
本実施形態に係る接触判定装置１２は、車両１０に設けられると共に、ステアリングホイール１４と、接触判定ＥＣＵ１６と、劣化検知ＥＣＵ１８と、を備える。
【００１８】
ステアリングホイール１４は、車両１０の走行時に運転者により操作される操舵装置の一部を構成する。一般に、ステアリングホイール１４は、環状に形成されるリム部２０と、ステアリングシャフト（図示せず）に接続されるハブ部２２と、リム部２０とハブ部２２との間に介在するスポーク部２４とを有する。後述するように、接触センサ２８はリム部２０に形成される。
【００１９】
リム部２０は、断面が複数層からなる積層構造である。一例として、リム部２０は、断面の中心部から径方向外側に向かって順に、円環状の芯金（図示せず）と、樹脂部材（図示せず）と、皮革部材２６と、を備える。芯金は、リム部２０の骨格を構成する。樹脂部材は、概ね円形断面状又は楕円形断面状に形成され、芯金の全面を十分な厚みで被覆し、リム部２０の全体的な形状を規定する。皮革部材２６は、樹脂部材の全面を被覆する。
【００２０】
皮革部材２６の表面には導電性材料からなる接触センサ２８（図１で示すドット部分）が形成され、更に、リム部２０の全体には保護膜がコーティングされる。保護膜は接触センサ２８の表面を絶縁するものではない。接触センサ２８は、例えば導電塗料の塗布により形成され、皮革部材２６の一部の外周面全面を除くほぼ全面を被覆する。接触センサ２８には、互いに近接する２つの端部２８ａ、２８ｂが形成される。端部２８ａ、２８ｂは、後述する劣化検知ＥＣＵ１８の劣化測定回路５０に電気的に接続される。接触センサ２８は、ハンズオンの場合に、運転者（人体Ｈ）を静電容量Ｃｈのコンデンサとする静電容量センサである。
【００２１】
なお、接触センサ２８は、ステアリングホイール１４の正面（車両後方向側）のみに設けられてもよいし、背面（車両前方向側）のみに設けられてもよいし、側面（車両幅方向側）のみに設けられてもよい。要するに、接触センサ２８は、端部２８ａから端部２８ｂまで、ステアリングホイール１４に沿って形成されていればよい。また、接触センサ２８が複数に分割されていてもよい。その場合、接触センサ２８毎に劣化測定回路５０及び後述する接触測定回路３０に接続される。接触センサ２８は、導電塗料でなく導電シートであってもよい。
【００２２】
接触判定ＥＣＵ１６及び劣化検知ＥＣＵ１８は、マイクロコンピュータを含む計算機であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭも含む）、ＲＡＭ、その他、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等の入出力装置、計時部としてのタイマ等を有する。各ＥＣＵ１６、１８は、ＣＰＵがＲＯＭに記録されているプログラムを読み出し実行することで各種機能実現部、例えば、制御部、演算部、及び、処理部等として機能する。機能実現部は、ハードウエア（機能実現器）で構成することもできる。各ＥＣＵ１６、１８は、１つのＥＣＵのみから構成されてもよく、複数のＥＣＵから構成されてもよい。
【００２３】
接触判定ＥＣＵ１６は、接触測定回路３０と、充電量測定器４４と、接触判定器４６と、を備える。図１は接触測定回路３０の等価回路を示す。接触測定回路３０は、パルス電源３２と、増幅器３４と、第１スイッチ３６と、第２スイッチ３８と、静電容量Ｃｒｅｆの充電コンデンサ４０と、を有する。また、接触測定回路３０には、各部品や配線等に浮遊容量Ｃｅが内在する。ここでは各部品や配線等を浮遊容量Ｃｅの仮想コンデンサ４２とする。充電コンデンサ４０の静電容量Ｃｒｅｆは、人体Ｈの静電容量Ｃｈ及び浮遊容量Ｃｅよりも十分大きく設定される。
【００２４】
パルス電源３２と増幅器３４は直列に接続される。第２スイッチ３８と充電コンデンサ４０は並列に接続される。更に、第１スイッチ３６の一端にパルス電源３２及び増幅器３４からなる直列回路が接続され、他端に第２スイッチ３８及び充電コンデンサ４０からなる並列回路が接続される。そして、増幅器３４の出力端と第１スイッチ３６の一端と接触センサ２８とが電気的に接続される。
【００２５】
パルス電源３２は、接触判定器４６の給電指示に応じて所定周波数且つ一定のパルス電圧Ｖｓを供給する。増幅器３４は、パルス電源３２から供給されるパルス電圧Ｖｓを増幅する。第１スイッチ３６は、パルス電源３２のパルス電圧Ｖｓの立ち上がりに応じて通電状態となり、立ち下がりに応じて非通電状態となる。第１スイッチ３６としては、例えば、ＭＯＳ  ＦＥＴが使用される。第２スイッチ３８は、後述の接触判定器４６から出力されるオン信号に応じて通電状態となり、オフ信号に応じて非通電状態となる。充電コンデンサ４０は、第１スイッチ３６が通電状態になることにより人体Ｈに蓄積された電荷を蓄積する。また、第２スイッチが通電状態になることにより電荷をグランドＧに放出する。接触測定回路３０の詳細な動作については下記［１．２．１］にて説明する。
【００２６】
充電量測定器４４は、充電コンデンサ４０の充電電圧Ｖｃｒｅｆを測定するように構成される。接触判定器４６は、接触測定回路３０に設けられるパルス電源３２に対して定期的（例えば数十〜数百ｍｓｅｃ毎）に給電指示及び給電停止指示を出力するように構成される。また、パルス電源３２で発生したパルスの回数Ｎ（パルス数Ｎという）と、充電量測定器４４で測定される充電コンデンサ４０の充電電圧Ｖｃｒｅｆと、を監視するように構成される。そして、充電電圧Ｖｃｒｅｆが所定の充電電圧閾値Ｖｃｔｈ（判定閾値）に到達するまでに要したパルス数Ｎｊと所定のパルス閾値Ｎｔｈとを比較（Ｎｊ：Ｎｔｈ）して、ハンズオンかハンズオフかを判定するように構成される。充電電圧閾値Ｖｃｔｈとしては、正常値Ｖｎと修正値Ｖａのいずれかが設定される。充電電圧閾値Ｖｃｔｈの初期値は正常値Ｖｎであるが、後述の劣化検知器６０により接触センサ２８の劣化が検知された場合に、正常値Ｖｎから修正値Ｖａに変更される。接触判定器４６の判定結果は要求装置７０に出力される。
【００２７】
要求装置７０は、接触判定を要求する各種装置である。例えばハンズオフと判定された場合に、運転者に対してステアリングホイール１４の把持を促す警報装置（表示装置や音響装置）等が含まれる。また、車両１０のステアリング機構やブレーキ機構の動作を制限する制限装置等も含まれる。
【００２８】
劣化検知ＥＣＵ１８は、劣化測定回路５０と、劣化度測定器５８と、劣化検知器６０と、処理指示器６２と、を備える。図１は劣化測定回路５０の等価回路を示す。劣化測定回路５０は、電流源５２と、第３スイッチ５４と、を備える。電流源５２と第３スイッチ５４は直列に接続される。そして、電流源５２の一端と接触センサ２８の一方の端部２８ａとが電気的に接続される。また、第３スイッチ５４の一端と接触センサ２８の他方の端部２８ｂとが電気的に接続される。
【００２９】
電流源５２は、一定の電流Ｉｓを通電する。第３スイッチ５４は、後述の処理指示器６２が出力するオン信号に応じて通電状態となり、オフ信号に応じて非通電状態となる。劣化測定回路５０の詳細な動作について下記［１．３．２］にて説明する。
【００３０】
劣化度測定器５８は、接触センサ２８の一方の端部２８ａと他方の端部２８ｂとの間のセンサ電圧Ｖｓｅｎを測定するように構成される。劣化検知器６０は、劣化度測定器５８で測定される接触センサ２８のセンサ電圧Ｖｓｅｎと所定の劣化電圧閾値Ｖｓｅｎｔｈとを比較（Ｖｓｅｎ：Ｖｓｅｎｔｈ）して、接触センサ２８が劣化したか否かを判定するように構成される。そして、接触センサ２８の劣化を検知した場合に、接触判定ＥＣＵ１６の接触判定器４６に対して、充電電圧閾値Ｖｃｔｈの設定値として正常値Ｖｎ又は修正値Ｖａを指示するように構成される。処理指示器６２は、第３スイッチ５４をオンにするタイミングを判定し、第３スイッチ５４にオン信号を出力するように構成される。例えば、処理指示器６２は、車両１０の電機系統を起動又は停止させる電源スイッチ７２（イグニッションスイッチ、アクセサリースイッチ、スタートスイッチ等）のオン信号を入力するに応じて第３スイッチ５４にオン信号を出力する。
【００３１】
［１．２  接触判定の説明］
［１．２．１  接触測定回路３０の動作］
接触判定装置１２は、接触測定回路３０で行われる充電コンデンサ４０の充電結果に基づいて接触判定を行う。接触判定の説明の前に、図２Ａ〜図２Ｃ及び図３Ａ、図３Ｂを用いて接触測定回路３０の動作を説明する。ここでは、ハンズオンの場合、すなわち運転者（人体Ｈ）が接触センサ２８に触れている状態を想定して説明する。
【００３２】
所定期間毎に接触判定器４６からパルス電源３２に対して給電指示が出力される。給電指示に応じてパルス電源３２による給電が開始される。パルス電源３２のパルス電圧Ｖｓが立ち上がると、図２Ａで示すように、第１スイッチ３６は非導通状態となる。このとき、電荷が、矢印Ａで示す方向に移動する。すると、図３Ａの時点ｔ１で示すように、人体Ｈ及び仮想コンデンサ４２の電圧Ｖｈｅが上昇する。つまり、人体Ｈ及び仮想コンデンサ４２が充電される。
【００３３】
次に、パルス電源３２のパルスが立ち下がると、図２Ｂで示すように、第１スイッチ３６は導通状態となる。このとき、人体Ｈ及び仮想コンデンサ４２に蓄積された電荷が、矢印Ｂで示す方向に移動する。すると、図３Ａの時点ｔ２で示すように、人体Ｈ及び仮想コンデンサ４２の電圧Ｖｈｅが低下する。つまり、人体Ｈ及び仮想コンデンサ４２は放電する。一方、図３Ｂの時点ｔ２で示すように、充電コンデンサ４０の電圧Ｖｃｒｅｆは上昇する。つまり、充電コンデンサ４０は充電される。上述したように、充電コンデンサ４０の静電容量Ｃｒｅｆは、人体Ｈの静電容量Ｃｈ及び浮遊容量Ｃｅよりも十分大きいため、人体Ｈ及び仮想コンデンサ４２に蓄積された大部分の電荷が、充電コンデンサ４０に移動する。
【００３４】
以降、パルス電圧Ｖｓの立ち上がりに応じて、人体Ｈ及び仮想コンデンサ４２が充電され（図２Ａ）、パルス電圧Ｖｓの立ち下がりに応じて、充電コンデンサ４０が充電される（図２Ｂ）。図３Ｂで示すように、パルス数Ｎが増加するに従い、充電コンデンサ４０の電荷量が増加し、充電電圧Ｖｃｒｅｆが増加する。
【００３５】
図３Ｂで示すように、パルス数Ｎがパルス数Ｎｊ１の時点で、充電コンデンサ４０の充電電圧Ｖｃｒｅｆが充電電圧閾値Ｖｃｔｈに達する。このとき、図２Ｃで示すように、接触判定器４６からパルス電源３２に対して給電停止指示が出力され、パルス電源３２による給電が停止される。更に、接触判定器４６から第２スイッチ３８に対してオン信号が出力される。すると、第２スイッチ３８は導通状態となる。このとき、充電コンデンサ４０に蓄積された電荷が、矢印Ｃで示す方向に移動する。つまり、充電コンデンサ４０は放電する。放電が終了すると、接触判定器４６から第２スイッチ３８に対してオフ信号が出力される。すると、第２スイッチ３８は非導通状態となる。すると、図２Ａの状態に戻る。以上の処理が繰り返される。
【００３６】
ここではハンズオンの場合を想定して説明したが、ハンズオフの場合は、人体Ｈに蓄積される電荷がないという点を除き、基本的な動作は上述した説明と同じである。但し、下記［１．２．３］で説明するように、ハンズオフ時のパルス数Ｎｊ２（図４Ａ、図４Ｂ参照）はハンズオン時のパルス数Ｎｊ１よりも長くなる。
【００３７】
［１．２．２  人体Ｈの静電容量Ｃｈ］
人体Ｈの静電容量Ｃｈは次のようにして求められる。なお、説明の便宜のため、以下の説明では仮想コンデンサ４２の浮遊容量Ｃｅを考慮していない。
【００３８】
パルス電源３２の１回のパルスで人体Ｈに蓄積される電荷ΔＱは下記（１）式のように表される。
ΔＱ＝Ｖｓ×Ｃｈ  ・・・（１）
人体Ｈの静電容量Ｃｈと比較して充電コンデンサ４０の静電容量Ｃｒｅｆは十分大きいため、図２Ｂで示すように第１スイッチ３６が導通状態となると、電荷ΔＱの殆どが充電コンデンサ４０に移動する。このため下記（２）式が成立する。
ΔＱ＝Ｃｒｅｆ×ΔＶｃｒｅｆ  ・・・（２）
上記（２）式を変形すると下記（２）´式が得られる。
ΔＶｃｒｅｆ＝ΔＱ／Ｃｒｅｆ  ・・・（２）´
電荷の蓄積と移動をＮ回繰り返し、充電電圧閾値Ｖｃｔｈに達したとすると、下記（３）式が成立する。
Ｖｃｔｈ＝ΔＶｃｒｅｆ×Ｎ  ・・・（３）
上記（３）式に上記（２）´式を代入し、更に上記（１）式を代入すると、下記（４）式が成立する。
Ｖｃｔｈ＝ΔＱ／Ｃｒｅｆ×Ｎ＝Ｖｓ×Ｃｈ／Ｃｒｅｆ×Ｎ  ・・・（４）
上記（４）式から下記（５）式が得られる。
Ｃｈ＝（Ｖｃｔｈ／Ｖｓ）×（Ｃｒｅｆ／Ｎ）  ・・・（５）
【００３９】
以上のように、人体Ｈの静電容量Ｃｈは、充電電圧閾値Ｖｃｔｈ、パルス電源３２の電圧Ｖｓ、充電コンデンサ４０の静電容量Ｃｒｅｆ、パルス数Ｎにより求められる。なお、静電容量Ｃｈは、人体Ｈと接触センサ２８との接触面積に応じて変化する。接触判定器４６は、静電容量Ｃｈを計測することにより、接触の種類（接触か把持か、また、把持の場合は両手把持か片手把持か等）を推測することが可能である。
【００４０】
［１．２．３  接触判定方法］
運転者（人体Ｈ）が接触センサ２８に触れているか否かの接触判定、すなわちハンズオンかハンズオフかは、充電コンデンサ４０の充電電圧Ｖｃｒｅｆが充電電圧閾値Ｖｃｔｈに到達するまでに要したパルス数Ｎｊにより判定される。例えば、ハンズオフの場合、パルス電源３２が供給する１回のパルスにより充電される電荷量ΔＱ１は、ΔＱ１＝Ｃｅ×Ｖｓ＝Ｃｒｅｆ×Ｖｃｒｅｆとなり、電圧Ｖｃｒｅｆは、Ｖｃｒｅｆ＝（Ｖｓ／Ｃｒｅｆ）×Ｃｅだけ上昇する。一方、ハンズオンの場合、パルス電源３２が供給する１回のパルスにより充電される電荷量ΔＱ２は、ΔＱ２＝（Ｃｒｅｆ＋Ｃｈ）×Ｖｓとなる。いうまでもなくΔＱ１＜ΔＱ２である。ΔＱ２＝（Ｃｅ＋Ｃｈ）×Ｖｓ＝Ｃｒｅｆ×Ｖｃｒｅｆとなり、電圧Ｖｒｅｆは、Ｖｃｒｅｆ＝（Ｖｓ／Ｃｒｅｆ）×（Ｃｅ＋Ｃｈ）だけ上昇する。このように、ハンズオフとハンズオンとでは、１回の給電で上昇する電圧が異なる。このため、ハンズオンの場合の方がハンズオフの場合よりも、充電電圧閾値Ｖｃｔｈに短時間（パルス数Ｎが少）で到達する。本実施形態では、パルス閾値Ｎｔｈを設定し、充電電圧閾値Ｖｃｔｈに到達するまでに要したパルス数Ｎｊがパルス閾値Ｎｔｈよりも少ない場合にハンズオンと判定し、多い場合にハンズオフと判定するようにしている。
【００４１】
［１．３  劣化判定の説明］
［１．３．１  接触センサ２８の劣化に伴う挙動］
接触センサ２８が劣化すると、接触センサ２８の抵抗値が増加する。すると、人体Ｈ及び仮想コンデンサ４２における充放電時の電圧変化がなまる。具体的には、図３Ａで示す矩形波８０がなまる。その結果、１回のパルスにより人体Ｈ及び仮想コンデンサ４２に充電される電荷量ΔＱ１、ΔＱ２が減少する。接触センサ２８が劣化した場合に、充電電圧閾値Ｖｃｔｈに到達するパルス数Ｎｊは、接触センサ２８が劣化していない場合よりも増加する。場合によっては、接触センサ２８が劣化していない場合のハンズオフ時と、接触センサ２８が劣化した場合のハンズオン時とで、充電電圧閾値Ｖｃｔｈに到達するパルス数Ｎｊが略同一となる。このため、接触センサ２８の劣化を考慮せずに接触判定を行うと、ハンズオンとハンズオフを正確に区別できない虞がある。
【００４２】
［１．３．２  劣化測定回路５０の動作］
本実施形態に係る接触判定装置１２は、劣化測定回路５０で行われる接触センサ２８の電気特性の測定結果に基づいて劣化検知を行う。そして、劣化検知結果に応じた充電電圧閾値Ｖｃｔｈを設定する。図１を用いて劣化測定回路５０の動作を説明する。
【００４３】
所定のタイミングで処理指示器６２から第３スイッチ５４に対してオン信号が出力される。すると、第３スイッチ５４は導通状態となる。このとき、電流源５２、接触センサ２８、第３スイッチ５４の閉回路が形成される。このため、接触センサ２８に一定の電流Ｉｓが流れる。Ｖ＝ＲＩの関係より、閉回路に一定の電流Ｉｓが流れる場合、接触センサ２８の抵抗により、接触センサ２８の一方の端部２８ａと他方の端部２８ｂと間の電位差（センサ電圧Ｖｓｅｎ）が決まる。
【００４４】
上述したように、接触センサ２８が劣化すると、接触センサ２８の抵抗値は増加し、センサ電圧Ｖｓｅｎは増加する。このため、接触センサ２８の抵抗値が判れば、接触センサ２８の劣化を判定可能である。また、抵抗値の代わりに、接触センサ２８の端部２８ａ、２８ｂの電位差によっても接触センサ２８の劣化を判定可能である。
【００４５】
本実施形態では、劣化電圧閾値Ｖｓｅｎｔｈを設定し、センサ電圧Ｖｓｅｎが劣化電圧閾値Ｖｓｅｎｔｈ以下である場合に接触センサ２８に劣化なしと判定し、劣化電圧閾値Ｖｓｅｎｔｈより大きい場合に接触センサ２８に劣化ありと判定するようにしている。劣化電圧閾値Ｖｓｅｎとしては、接触センサ２８の特性に応じて予め適当な値が設定される。
【００４６】
［１．４  接触判定装置１２の動作］
図１及び図５を用いて接触判定装置１２の一連の動作を説明する。運転者は車両１０に乗車すると、電源スイッチ７２を操作して車両１０の電機系統を起動させる。ステップＳ１にて、処理指示器６２は、電源スイッチ７２から出力される起動信号に応じて電源スイッチ７２が起動操作されたことを検知する。すると、以下で説明する劣化判定処理が開始される。
【００４７】
ステップＳ２にて、処理指示器６２は、第３スイッチ５４にオン信号を出力し、接触センサ２８に劣化検知用の電流Ｉｓを通電する。ステップＳ３にて、劣化度測定器５８は、接触センサ２８の一方の端部２８ａと他方の端部２８ｂとの間のセンサ電圧Ｖｓｅｎを測定する。
【００４８】
ステップＳ４にて、劣化検知器６０は、センサ電圧Ｖｓｅｎと劣化電圧閾値Ｖｓｅｎｔｈとを比較する。Ｖｓｅｎ≦Ｖｓｅｎｔｈである場合（ステップＳ４：≦）、接触センサ２８は劣化していない。このとき、劣化検知器６０は接触センサ２８の劣化を検知しない。この場合、処理はステップＳ５に移行する。一方、Ｖｓｅｎ＞Ｖｓｅｎｔｈである場合（ステップＳ４：＞）、接触センサ２８は劣化している。このとき、劣化検知器６０は接触センサ２８の劣化を検知する。この場合、処理はステップＳ６に移行する。
【００４９】
ステップＳ５にて、劣化検知器６０は、接触判定ＥＣＵ１６の接触判定器４６に対して、正常値Ｖｎの設定指示を出力する。接触判定器４６は、充電電圧閾値Ｖｃｔｈに初期値である正常値Ｖｎを設定する。一方、ステップＳ６にて、劣化検知器６０は、接触判定ＥＣＵ１６の接触判定器４６に対して、修正値Ｖａの設定指示を出力する。接触判定器４６は、充電電圧閾値Ｖｃｔｈを変更する。すなわち、接触判定器４６は、充電電圧閾値Ｖｃｔｈに修正値Ｖａを設定する。ステップ５又はステップＳ６が行われると、劣化判定処理は一旦終了する。
【００５０】
ステップＳ７にて、接触判定ＥＣＵ１６は、接触センサ２８の劣化を考慮した充電電圧閾値Ｖｃｔｈを用いて接触判定処理を実行する。接触判定ＥＣＵ１６は、電源スイッチ７２が再度操作されて車両１０の電気系統が停止されるまで、以下の接触判定処理を繰り返し行う。
【００５１】
接触判定器４６は、接触測定回路３０に設けられるパルス電源３２に対して定期的（例えば数十〜数百ｍｓｅｃ毎）に給電指示及び給電停止指示を出力する。給電指示に応じて、上記［１．２．１］で説明した動作が行われる。この際、接触判定器４６は、充電量測定器４４で測定される充電電圧Ｖｃを監視する。
【００５２】
図６Ａを用いて、ステップＳ５で充電電圧閾値Ｖｃｔｈとして正常値Ｖｎが設定された場合のハンズオンとハンズオフの判定について説明する。接触判定器４６は、充電電圧Ｖｃｒｅｆが充電電圧閾値Ｖｃｔｈ（＝Ｖｎ）に到達するまでに要したパルス数Ｎｊを検出し、検出したパルス数Ｎｊとパルス閾値Ｎｔｈとを比較する。検出したパルス数Ｎｊがパルス閾値Ｎｔｈ以下（Ｎｊ１≦Ｎｔｈ）である場合、ハンズオンであると判定する。検出したパルス数Ｎｊがパルス閾値Ｎｔｈより大きい（Ｎｔｈ＜Ｎｊ２）場合、ハンズオフであると判定する。
【００５３】
図６Ｂを用いて、ステップＳ６で充電電圧閾値Ｖｃｔｈとして修正値Ｖａが設定された場合のハンズオンとハンズオフの判定について説明する。接触判定器４６は、充電電圧Ｖｃｒｅｆが充電電圧閾値Ｖｃｔｈ（＝Ｖａ＜Ｖｎ）に到達するまでに要したパルス数Ｎｊを検出し、検出したパルス数Ｎｊとパルス閾値Ｎｔｈとを比較する。検出したパルス数Ｎｊがパルス閾値Ｎｔｈ以下（Ｎｊ１≦Ｎｔｈ）である場合、ハンズオンであると判定する。検出したパルス数Ｎｊがパルス閾値Ｎｔｈより大きい（Ｎｔｈ＜Ｎｊ２）場合、ハンズオフであると判定する。
【００５４】
なお、ハンズオンの場合に、接触判定器４６は、上記［１．２．２］で説明するように、人体Ｈの静電容量Ｃｈを演算し、人体Ｈとステアリングホイール１４（接触センサ２８）との接触の程度を推測してもよい。そして、その情報を要求装置７０に出力することも可能である。
【００５５】
［１．５  第１実施形態のまとめ］
第１実施形態に係る接触判定装置１２は、接触センサ２８に対して人体Ｈが接触するか否かを、充電電圧閾値Ｖｃｔｈ（判定閾値）を用いて判定する接触判定器４６と、接触センサ２８の劣化を検知する劣化検知器６０と、を備える。接触判定器４６は、劣化検知器６０により接触センサ２８の劣化が検知された場合に、充電電圧閾値Ｖｃｔｈを変更する。具体的には、接触判定器４６は、劣化検知器６０により接触センサ２８の劣化が検知されない場合に、充電電圧閾値Ｖｃｔｈに正常値Ｖｎを設定し、劣化検知器６０により接触センサ２８の劣化が検知された場合に、充電電圧閾値Ｖｃｔｈに修正値Ｖａを設定する。
【００５６】
接触判定装置１２によれば、人体Ｈが接触センサ２８に対して接触しているか否かを判定するための充電電圧閾値Ｖｃｔｈを、接触判定器４６の判定結果に応じて設定する。このため、接触センサ２８が劣化しても、ステアリングホイール１４（接触センサ２８）に対する人体Ｈの接触を適切に判定できる。
【００５７】
接触センサ２８は、静電容量センサである。充電電圧閾値Ｖｃｔｈ（判定閾値）は、静電容量センサにより充電される電圧の閾値である。接触判定器４６は、静電容量センサにより充電される充電電圧Ｖｃｒｅｆが充電電圧閾値Ｖｃｔｈに達するまでに要したパルス数Ｎにより、ステアリングホイール１４（接触センサ２８）に対して人体Ｈが接触するか否かを判定する。
【００５８】
この構成によれば、接触センサ２８として静電容量センサを使用するため、ステアリングホイール１４（接触センサ２８）に対する人体Ｈの接触を判定するだけでなく、接触の程度、例えば、片手把持か両手把持か等の情報も判定可能である。そして、こうした情報を運転者に報知することができる。
【００５９】
接触センサ２８は、ステアリングホイール１４に塗布される導電塗料により形成される。この構成によれば、接触センサ２８を薄くすることができる。また、接触センサ２８がステアリングホイール１４のデザインに影響を与えることがない。
【００６０】
［２  他の実施形態］
図７を用いて他の実施形態に係る接触判定装置１２´を説明する。接触判定装置１２´について、第１実施形態の接触判定装置１２と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。接触判定装置１２´は、車両１０に設けられ、ステアリングホイール１４と、接触判定ＥＣＵ１６´と、劣化検知ＥＣＵ１８´と、を備える。なお、第２実施形態においては、ステアリングホイール１４の全面に接触センサ２８が形成されていてもよい。
【００６１】
図７で示すように、劣化検知ＥＣＵ１８´は、劣化検知器６０´を備える。劣化検知器６０´は、電源スイッチ７２が操作されて電気系統が起動した回数を計測し、計測した回数と所定の回数閾値とを比較して、接触センサ２８が劣化したか否かを推測するように構成される。具体的には、計測した回数が所定の回数閾値以上となった場合に、接触センサ２８が劣化したものとみなされる。そして、接触センサ２８の劣化を検知した場合に、接触判定ＥＣＵ１６の接触判定器４６に対して、充電電圧閾値Ｖｃｔｈの設定値として正常値Ｖｎ又は修正値Ｖａを指示するように構成される。
【００６２】
また、図７で示すように、接触判定装置１２´がオドメータ７４を備え、劣化検知器６０´が次のように構成されてもよい。すなわち、劣化検知器６０´は、オドメータ７４で計測される累積走行距離を検知し、検知した累積走行距離と所定の距離閾値とを比較して、接触センサ２８が劣化したか否かを推測するように構成される。具体的には、検知した累積走行距離が所定の距離閾値以上となった場合に、接触センサ２８が劣化したものとみなされる。そして、接触センサ２８の劣化を検知した場合に、接触判定ＥＣＵ１６の接触判定器４６に対して、充電電圧閾値Ｖｃｔｈの設定値として正常値Ｖｎ又は修正値Ｖａを指示するように構成される。
【００６３】
また、劣化検知器６０´は次のように構成されてもよい。すなわち、劣化検知器６０´は、システム時計により車両１０が購入されてからの経過時間を計測し、計測した経過時間と所定の時間閾値とを比較して、接触センサ２８が劣化したか否かを推測するように構成される。具体的には、計測した経過時間が所定の時間閾値以上となった場合に、接触センサ２８が劣化したものとみなされる。そして、接触センサ２８の劣化を検知した場合に、接触判定ＥＣＵ１６の接触判定器４６に対して、充電電圧閾値Ｖｃｔｈの設定値として正常値Ｖｎ又は修正値Ｖａを指示するように構成される。
【００６４】
なお、本発明に係る接触判定装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００６５】
１０…車両                          １２…接触判定装置
１４…ステアリングホイール          １６…接触判定ＥＣＵ
１８…劣化検知ＥＣＵ                ２８…接触センサ
４６…接触判定器                    ６０…劣化検知器
【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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【図７】
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