JP7066582B2 - 判定システム、車両制御システム、車両、判定方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、車両におけるステアリングの把持位置の判定技術に関する。

自動運転や高度運転支援に関する機能を搭載した車両において、ドライバがどのようにステアリングを把持しているかは重要な情報である。例えば、システムに失陥や故障が発生した場合、ドライバがステアリングの把持を確実に行って運転していることを判定した上で車両の挙動を制御することで、車両の走行状態を安定させることが可能となる。

例えば、特許文献１では、操舵ハンドルに設けられた接触検知センサと、操舵のトルクセンサを用いて、操舵ハンドルが把持されているか否かを検知している。

特開２０１８－５２３７９号公報

一方、高度運転支援等に関する機能においては、車両を制御する際の複数のレベル（モード）が存在する。各レベルによって、ハンドルへの把持状態や把持位置などの要求される状態が異なる。そのため、例えば、ハンドルの把持状態を判定し、その状態に応じて、遷移可能なレベルを決定している。特許文献１の技術では、操舵ハンドルを把持しているか否かを検知することはできるが、ハンドルの把持位置を検出することはできない。

そこで、本発明は、ステアリングの把持位置を検出することを目的とする。

上記課題を解決するために本願発明は以下の構成を有する。すなわち、判定システムであって、
車両に備えられたステアリングホイールへの接触の位置に応じて変動する静電容量の値を取得する第１の取得手段と、
前記ステアリングホイールにおけるトルクの値を取得する第２の取得手段と、
前記静電容量の値および前記トルクの値に基づいて、前記ステアリングホイールの把持状態を判定する判定手段とを有し、
前記判定手段は、前記把持状態として、
複数の部位のいずれかにおける片手把持、
指による把持、
前記ステアリングホイールの前記静電容量の値の取得範囲外の部位の把持、及び、
非把持、
のうちの少なくとも３つの把持状態を判定する。

本発明によれば、ステアリングの把持位置を検出することが可能となる。

実施形態に係る車両用制御装置のブロック図。 実施形態に係るステアリングホイール周りの概念構成を示す図。 実施形態に係るＥＣＵのソフトウェア構成の例を示す図。 実施形態に係るステアリングホイールの構成例を示す図。 ステアリングホイールの把持位置に応じて変動する静電容量を説明するための図。 把持状態に応じて変動する静電容量とトルクを説明するための図。 実施形態に係る判定処理のフローチャート。

＜第一実施形態＞
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用制御装置のブロック図であり、車両１を制御する。図１において、車両１はその概略が平面図と側面図とで示されている。車両１は一例としてセダンタイプの四輪の乗用車である。

図１の制御装置は、制御ユニット２を含む。制御ユニット２は車内ネットワークにより通信可能に接続された複数のＥＣＵ２０～２９を含む。各ＥＣＵは、ＣＰＵに代表されるプロセッサ、半導体メモリ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェース等を含むコンピュータとして機能する。記憶デバイスにはプロセッサが実行するプログラムやプロセッサが処理に使用するデータ等が格納される。各ＥＣＵはプロセッサ、記憶デバイスおよびインタフェース等を複数備えていてもよい。

以下、各ＥＣＵ２０～２９が担当する機能等について説明する。なお、ＥＣＵの数や、担当する機能については適宜設計可能であり、本実施形態よりも細分化したり、あるいは、統合することが可能である。

ＥＣＵ２０は、車両１の自動運転に関わる制御を実行する。自動運転においては、車両１の操舵と、加減速の少なくともいずれか一方を自動制御する。後述する制御例では、操舵と加減速の双方を自動制御する。

ＥＣＵ２１は、電動パワーステアリング装置３を制御する。電動パワーステアリング装置３は、ステアリングホイール３１に対する運転者の運転操作（操舵操作）に応じて前輪を操舵する機構を含む。また、電動パワーステアリング装置３は操舵操作をアシストしたり、あるいは、前輪を自動操舵するための駆動力を発揮するモータや、操舵角を検知するセンサ等を含む。車両１の運転状態が自動運転の場合、ＥＣＵ２１は、ＥＣＵ２０からの指示に対応して電動パワーステアリング装置３を自動制御し、車両１の進行方向を制御する。

ＥＣＵ２２および２３は、車両の周囲状況を検知する検知ユニット４１～４３の制御および検知結果の情報処理を行う。検知ユニット４１は、車両１の前方を撮影するカメラであり（以下、カメラ４１と表記する場合がある。）、本実施形態の場合、車両１のルーフ前部でフロントウィンドウの車室内側に取り付けられる。カメラ４１が撮影した画像の解析により、物標の輪郭抽出や、道路上の車線の区画線（白線等）を抽出可能である。

検知ユニット４２は、Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ（ＬＩＤＡＲ：ライダ）であり（以下、ライダ４２と表記する場合がある）、車両１の周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、ライダ４２は５つ設けられており、車両１の前部の各隅部に１つずつ、後部中央に１つ、後部各側方に１つずつ設けられている。検知ユニット４３は、ミリ波レーダであり（以下、レーダ４３と表記する場合がある）、車両１の周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、レーダ４３は５つ設けられており、車両１の前部中央に１つ、前部各隅部に１つずつ、後部各隅部に一つずつ設けられている。

ＥＣＵ２２は、一方のカメラ４１と、各ライダ４２の制御および検知結果の情報処理を行う。ＥＣＵ２３は、他方のカメラ４１と、各レーダ４３の制御および検知結果の情報処理を行う。車両の周囲状況を検知する装置を二組備えたことで、検知結果の信頼性を向上でき、また、カメラ、ライダ、レーダといった種類の異なる検知ユニットを備えたことで、車両の周辺環境の解析を多面的に行うことができる。

ＥＣＵ２４は、ジャイロセンサ５、ＧＰＳセンサ２４ｂ、通信装置２４ｃの制御および検知結果あるいは通信結果の情報処理を行う。ジャイロセンサ５は車両１の回転運動を検知する。ジャイロセンサ５の検知結果や、車輪速等により車両１の進路を判定することができる。ＧＰＳセンサ２４ｂは、車両１の現在位置を検知する。通信装置２４ｃは、地図情報や交通情報を提供するサーバと無線通信を行い、これらの情報を取得する。ＥＣＵ２４は、記憶デバイスに構築された地図情報のデータベース２４ａにアクセス可能であり、ＥＣＵ２４は現在地から目的地へのルート探索等を行う。

ＥＣＵ２５は、車車間通信用の通信装置２５ａを備える。通信装置２５ａは、周辺の他車両と無線通信を行い、車両間での情報交換を行う。

ＥＣＵ２６は、パワープラント６を制御する。パワープラント６は車両１の駆動輪を回転させる駆動力を出力する機構であり、例えば、エンジンと変速機とを含む。ＥＣＵ２６は、例えば、アクセルペダル７Ａに設けた操作検知センサ７ａにより検知した運転者の運転操作（アクセル操作あるいは加速操作）に対応してエンジンの出力を制御したり、車速センサ７ｃが検知した車速等の情報に基づいて変速機の変速段を切り替える。車両１の運転状態が自動運転の場合、ＥＣＵ２６は、ＥＣＵ２０からの指示に対応してパワープラント６を自動制御し、車両１の加減速を制御する。

ＥＣＵ２７は、方向指示器８（ウィンカ）を含む灯火器（ヘッドライト、テールライト等）を制御する。図１の例の場合、方向指示器８は車両１の前部、ドアミラーおよび後部に設けられている。

ＥＣＵ２８は、入出力装置９の制御を行う。入出力装置９は運転者に対する情報の出力と、運転者からの情報の入力の受け付けを行う。音声出力装置９１は運転者に対して音声により情報を報知する。表示装置９２は運転者に対して画像の表示により情報を報知する。表示装置９２は例えば運転席正面に配置され、インストルメントパネル等を構成する。なお、ここでは、音声と表示を例示したが振動や光により情報を報知してもよい。また、音声、表示、振動または光のうちの複数を組み合わせて情報を報知してもよい。更に、報知すべき情報のレベル（例えば緊急度）に応じて、組み合わせを異ならせたり、報知態様を異ならせてもよい。

入力装置９３は運転者が操作可能な位置に配置され、車両１に対する指示を行うスイッチ群であるが、音声入力装置も含まれてもよい。

ＥＣＵ２９は、ブレーキ装置１０やパーキングブレーキ（不図示）を制御する。ブレーキ装置１０は例えばディスクブレーキ装置であり、車両１の各車輪に設けられ、車輪の回転に抵抗を加えることで車両１を減速あるいは停止させる。ＥＣＵ２９は、例えば、ブレーキペダル７Ｂに設けた操作検知センサ７ｂにより検知した運転者の運転操作（ブレーキ操作）に対応してブレーキ装置１０の作動を制御する。車両１の運転状態が自動運転の場合、ＥＣＵ２９は、ＥＣＵ２０からの指示に対応してブレーキ装置１０を自動制御し、車両１の減速および停止を制御する。ブレーキ装置１０やパーキングブレーキは車両１の停止状態を維持するために作動することもできる。また、パワープラント６の変速機がパーキングロック機構を備える場合、これを車両１の停止状態を維持するために作動することもできる。

図２は、本実施形態に係るステアリングホイール周りの構成例を示す図である。ステアリングホイール３１には、各種センサが設けられており、本実施形態では、静電容量センサ２０１とトルクセンサ２０２が含まれる。静電容量センサ２０１は、ステアリングホイール３１に流れる静電容量を検知する。静電容量は、ステアリングホイール３１の把持状態に応じて、検知される値が異なる。検知される静電容量と把持状態との関係については、図５を用いて後述する。トルクセンサ２０２は、ステアリングホイール３１における、時計回り、もしくは、反時計回りのステアリングトルク（以下、単にトルク）を検知する。静電容量センサ２０１及びトルクセンサ２０２の検知結果はそれぞれ、ＥＣＵ２１へ入力される。

図３は、本実施形態に係る判定システムとして機能するＥＣＵ２１のソフトウェア構成の例を示す図である。ここでは、本実施形態に係る機能に対する部位のみを示しており、これ以外の部位が含まれてよい。本実施形態において、ＥＣＵ２１は、不図示のＣＰＵおよび記憶部を含んで構成され、ＣＰＵが記憶部に保持されたプログラムを読み出して実行することにより、図３に示す各部位を実現する。なお、この構成に限定するものではなく、例えば、専用の処理回路などにより図３の各機能を提供するような構成であってもよい。

センサ情報取得部３０１は、各種センサが検知した情報を取得する。本実施形態では、図２に示す静電容量センサ２０１およびトルクセンサ２０２の検知結果が取得される。把持パターン管理部３０２は、各センサから取得される値と、ステアリングホイール３１の把持パターンとを対応付けて保持する。この対応関係は、予め規定され、記憶部（不図示）にて保持されているものとする。把持位置判定部３０３は、センサ情報取得部３０１にて取得した情報と、把持パターン管理部３０２にて管理している把持パターンとを用いて、ステアリングホイール３１の把持状態を判定する。

［ステアリングホイール］
図４は、本実施形態に係るステアリングホイールの構成例を示す図である。図４（ａ）は、ステアリングホイール３１における把持位置を示したものである。ここでは、７つの位置（位置「１」～位置「７」）を把持位置として示すが、これに限定するものではない。また、ステアリングホイール３１の形状は、図４に限定するものではない。

図４（ｂ）は、ステアリングホイール３１における静電容量センサ２０１にて検知される領域（検知領域）の構成例を示す。図４（ｂ）において、斜線で示す検知領域４０１が静電容量センサ２０１にて静電容量が検知可能な範囲を示す。なお、検知領域４０１は、ステアリングホイール３１のうち、ドライバ側の面に限定するものではなく、ステアリングホイール３１の側部や裏側にも設けられていてよい。検知領域４０１には静電容量マットなどで構成される電極が、ステアリングホイール３１の表面もしくはその付近（例えば、ステアリングホイールの内部）に設けられ、手や指などの物体が接触することにより、電流が流れる。

また、ステアリングホイール３１に設けられた検知領域４０１は、位置に応じて、形成される領域のサイズが異なる。図４（ｂ）の例の場合、図４（ａ）に示す把持位置のうち位置「３」（図４（ｂ）のＡの位置）と、位置「６」（図４（ｂ）のＢの位置）において、静電容量センサ２０１の検知領域が狭い構成となっているものとする。また、ステアリングホイール３１の内側の位置（図４（ｂ）のＸやＹの位置）には検知領域４０１が形成されていないものとする。図４（ｂ）のＸやＹの位置は、車両の走行中にドライバが手などを掛けたり、置いたりする可能性がある位置である。

図５は、ステアリングホイール３１の把持状態に応じて、静電容量センサ２０１にて検知される値の変動を説明するための図である。図５において、縦軸を検知された静電容量［ｐＦ］を示し、横軸を図４（ａ）にて示した把持位置を示す。各位置において、片手で把持した場合の例を挙げて説明する。

値５０１は、ステアリングホイール３１が非把持の状態もしくはステアリングホイール３１に物体が接触していない状態において出力される静電容量を示す。これは、ステアリングホイール３１には、手や腕の他、例えば、脚や腹などの身体の一部が接触しうるが、これらが接触していない状態の値を指す。閾値５０２は、ステアリングホイール３１に何かしらの物体が接触していると判定する際に用いられる閾値を示す。閾値５０２は、値５０１と相対的な値を設定してよく、例えば、非把持の場合の静電容量の値５０１からの検知誤差となる範囲で設定される。ここでは、閾値５０２≧値５０１となる。よって、値５０１と閾値５０２との間の値が検知された場合は、把持状態は「不定」としてもよいし、非把持としてもよい。値５０３は、各把持位置において把持されている場合に検出された静電容量の平均値を示す。範囲５０４は、各把持位置において把持されていた際の変動幅を示す。

把持位置によって、把持された際の静電容量の検出値は異なるが、これは、ステアリングホイール３１に設けられた検知領域４０１の形状に応じて変動する。具体的には、各把持位置のうち、位置「３」と位置「６」を把持している場合は、他の位置を把持している場合よりも静電容量の値が低くなっている。これは、図４（ｂ）にて示したように、検知領域４０１が他の位置よりも狭いためである。なお、右利きや左利き、右ハンドルや左ハンドルなど、車両の構造やドライバの特性に応じて検出される静電容量は変動しうるが、ここでは、図５に示す検知結果の平均値を例として用いて説明する。

図６は、ステアリングホイール３１の把持状態に応じた、静電容量センサ２０１の検知結果６０８（静電容量［ｐＦ］）と、トルクセンサ２０２の検知結果６０９（トルク［ｍ・Ｎ］）の例を示す。トルクセンサ２０２の検知結果６０９は、プラス（＋）を反時計回りとし、マイナス（－）を時計回りとして説明する。図６において、横軸は時間の経過を示し、ドライバのステアリングホイール３１の把持状態を、片手把持（位置「３」）、手放し（非把持）、指３本での把持（つまみ：位置「４」）へと遷移させた場合の例を示している。

タイミング６０１にてドライバによる片手把持（位置「３」）が開始される。これに伴って、静電容量センサ２０１により検知される静電容量が増加している。その後、タイミング６０２にてステアリングホイール３１に対する手放し（非把持）が行われたことに伴って、検知される静電容量が低下する。更に、タイミング６０３にて指３本でのステアリングホイール３１の把持（指３本つまみ：位置「４」）により、検知される静電容量が増加し、指３本つまみが終了したタイミング６０４にて検知される静電容量が低下する。このとき、指３本つまみの期間６０７にて検知される静電容量は、片手把持の期間６０５にて検知される静電容量よりも低い。これは、片手把持よりも指３本つまみの方が、ステアリングホイール３１の検知領域に物体（手）が接触している範囲が狭いためである。

また、図６に示すように、片手把持の期間６０５と、指３本つまみの期間６０７において、トルクセンサ２０２により、ステアリングトルクの変動が検知されている。これは、把持を行うことで、ステアリングホイール３１への操作や、手などの物体による加重によりトルクが生じるためである。一方、手放しの期間６０６においては、トルクセンサ２０２により検知されるステアリングトルクの変動は接触が行われている期間６０５、６０７に比べて小さいものとなっている。

図６に示すように、把持状態の変化に伴い、静電容量センサ２０１およびトルクセンサ２０２の検知結果もほぼ同じタイミングへ変化する。本実施形態では、この２つの検知結果を用いて、ステアリングホイール３１に対する把持状態を判定する。

なお、図６には示していないが、図４（ａ）に示す各位置のうち２つの位置（例えば、対称である位置「２」と位置「７」）を同時に把持した場合でも、左右の荷重（操作）には差異が生じるため、トルクは検出される。

［処理フロー］
図７は、本実施形態に係る把持判定処理のフローチャートを示す。本処理フローは、ＥＣＵ２１が備えるＣＰＵが記憶部に保持されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。また、本処理フローは、例えば、車両が運転支援制御を行うモードに遷移する場合など、ドライバによるステアリングホイール３１の把持状態を監視する必要がある場合に開始される。

本実施形態では、図４（ａ）に示す把持位置を前提とし、一例として把持パターンを以下のように定義する。
把持パターン１：位置「１」、「２」、「４」、「５」、「７」のいずれかにおける片手把持
把持パターン２：位置「３」、「６」のいずれかにおける片手把持
把持パターン３：指による把持
把持パターン４：検知領域以外への接触あり。例えば、図４（ｂ）のＸやＹの位置への接触や配置（以下、手掛け操作）など
非把持：ステアリングホイール３１への接触なし
なお、把持パターンは上記に限定するものではなく、検知領域の範囲やステアリングホイールの形状、把持位置の分類等に応じて変動してよい。また、以下に示す各閾値および把持パターンに関する情報は、把持パターン管理部３０２にて保持されているものとする。

Ｓ７０１にて、センサ情報取得部３０１は、静電容量センサ２０１およびトルクセンサ２０２の検知結果を取得する。

Ｓ７０２にて、把持位置判定部３０３は、静電容量センサ２０１による検知結果が閾値Ａ以上か否かを判定する。ここでの閾値Ａは、図４（ａ）に示す位置「３」、位置「６」以外で把持されている否かを判定するための値が設定される。閾値Ａの値は、特に限定するものでは無いが、例えば、図５にて示されるような様々な把持のパターンに応じて得られる検知結果に基づいて、予め決定しておいてよい。検知結果が閾値Ａ以上であると判定された場合（Ｓ７０２にてＹＥＳ）Ｓ７０３へ進み、閾値Ａより小さいと判定された場合（Ｓ７０２にてＮＯ）Ｓ７０４へ進む。

Ｓ７０３にて、把持位置判定部３０３は、ドライバによる把持位置を、把持パターン１として特定する。そして、本処理フローを終了する。

Ｓ７０４にて、把持位置判定部３０３は、トルクセンサ２０２による検知結果が閾値Ｂ以上か否かを判定する。ここでの閾値Ｂは、ステアリングホイール３１が時計回りもしくは反時計回りにおいて所定量以上の荷重が加えられているか否かを判定するために用いられる。閾値Ｂの値は、特に限定するものでは無いが、例えば、様々な把持のパターンに応じて得られる検知結果（荷重の値）に基づいて、予め決定しておいてよい。検知結果が閾値Ｂ以上であると判定された場合（Ｓ７０４にてＹＥＳ）Ｓ７０５へ進み、閾値Ｂより小さいと判定された場合（Ｓ７０４にてＮＯ）Ｓ７０８へ進む。

Ｓ７０５にて、把持位置判定部３０３は、静電容量センサ２０１による検知結果が閾値Ａより小さく、かつ、閾値Ｃ以上であるか否かを判定する。ここでの閾値Ｃは、図４（ａ）に示す位置「３」もしくは位置「６」で把持されている否かを判定するための値が設定される。上述したように、本実施形態に示す構成では、位置「３」や位置「６」は他の位置よりも検知領域４０１が小さいため、同じように把持していたとしても、検知される静電容量は小さくなる。閾値Ｃの値は、特に限定するものでは無いが、例えば、図５にて示されるような様々な把持のパターンに応じて得られる検知結果に基づいて、予め決定しておいてよい。検知結果が閾値Ａより小さく、かつ、閾値Ｃ以上であると判定された場合（Ｓ７０５にてＹＥＳ）Ｓ７０６へ進み、閾値Ｃより小さいと判定された場合（Ｓ７０５にてＮＯ）Ｓ７０７へ進む。

Ｓ７０６にて、把持位置判定部３０３は、ドライバによる把持位置を、把持パターン２として特定する。そして、本処理フローを終了する。

Ｓ７０７にて、把持位置判定部３０３は、ドライバによる把持位置を、把持パターン３として特定する。そして、本処理フローを終了する。

Ｓ７０８にて、把持位置判定部３０３は、トルクセンサ２０２による検知結果が閾値Ｄよりも大きい状態が所定時間以上継続したか否かを判定する。閾値Ｄの値は、特に限定するものでは無いが、例えば、様々な把持のパターンに応じて得られる検知結果（荷重の値）に基づいて、予め決定しておいてよい。また、所定時間についても、把持パターンやドライバの特性に応じて、予め決定しておいてよい。ここでの所定時間は、例えば、トルクセンサ２０２による検知結果の取得周期などに基づき決定されてよい。閾値Ｄよりも大きいトルクが所定時間以上継続されたと判定された場合（Ｓ７０８にてＹＥＳ）Ｓ７０９へ進み、そうでないと判定された場合（Ｓ７０８にてＮＯ）Ｓ７１０へ進む。

Ｓ７０９にて、把持位置判定部３０３は、ドライバによる把持位置を、把持パターン４として特定する。そして、本処理フローを終了する。

Ｓ７１０にて、把持位置判定部３０３は、ドライバによりステアリングホイール３１は非把持であるとして特定する。そして、本処理フローを終了する。

以上の把持パターンの判定結果を用いて、自車両の制御、例えば、運転支援モードから手動運転モードへの切り替えの可否判断に用いてもよい。具体的には、車両制御システムとして機能する制御ユニット２は、把持位置が把持パターン１や把持パターン２であると特定された場合に、手動運転モードへの切り替えを許可するように制御してよい。

もしくは、複数の運転支援モード（レベル）が備わっている場合に、把持パターンに応じて、モードの各レベルへの遷移を可能としてもよい。

以上、本実施形態により、ステアリングホイールを把持しているか否かに加え、その把持位置やより詳細な把持状態を特定することが可能となる。また、図４（ｂ）に示すように、ステアリングホイールに一体となった検知領域を設けるため、ステアリングホイール上の複数の位置に個別にセンサを設置する必要がない。その結果、コストを抑えることができる。また、個々のセンサそれぞれが故障した際に、ある位置において把持状態を検知できないという事象の発生を抑制することが可能となる。

上記の実施形態では、センサとして、静電容量センサとトルクセンサの組み合わせを例に挙げて説明した。しかし、この構成に限定するものではなく、例えば、静電容量センサの代わりに押圧力を検知するセンサを用いてもよい。

また、上記の例では、片手把持を前提として説明したが、これに限定するものではなく、両手把持を更に把持パターンとして定義するような構成であってもよい。

＜実施形態のまとめ＞
１．上記実施形態の判定システム（例えば、２１）は、
車両（例えば、１）に備えられたステアリングホイール（例えば、３１）への接触の位置に応じて変動する静電容量の値を取得する第１の取得手段（例えば、３０１）と、
前記ステアリングホイールにおけるトルクの値を取得する第２の取得手段（例えば、３０１）と、
前記静電容量の値および前記トルクの値に基づいて、前記ステアリングホイールの把持位置を判定する判定手段（例えば、３０３）と
を有する。

この実施形態によれば、ステアリングホイールを把持しているか否かに加え、その把持位置やより詳細な把持状態を特定することが可能となる。

２．上記実施形態では、前記ステアリングホイールの把持パターンと、前記静電容量および前記トルクそれぞれの値との対応関係を示す情報を保持する保持手段（例えば、３０２）を更に備え、
前記判定手段は、前記静電容量の値および前記トルクの値と、前記保持手段にて保持される情報に基づいて、前記ステアリングの把持位置を判定する。

この実施形態によれば、静電容量の値およびトルクの値により、ステアリングホイールの把持パターンを特定することができる。

３．上記実施形態では、前記静電容量を検知するための電極が前記ステアリングホイールの表面付近に設けられ、
前記電極は、前記ステアリングホイールの把持位置に応じて異なる静電容量が生じるように形成される。

この実施形態によれば、把持位置に応じた静電容量の変動を検知することができる。

４．上記実施形態では、前記ステアリングホイールのトルクは、前記ステアリングホイールの操舵もしくは前記ステアリングホイールに対する荷重により変動する。

この実施形態により、ステアリングホイールへの操作もしくは荷重に応じたトルクの変動を検知することができる。

５．上記実施形態の車両制御システム（例えば、２）は、
車両（例えば、１）に備えられたステアリングホイール（例えば、３１）への接触の位置に応じて変動する静電容量の値を取得する第１の取得手段（例えば、３０１）と、
前記ステアリングホイールにおけるトルクの値を取得する第２の取得手段（例えば、３０１）と、
前記静電容量の値および前記トルクの値に基づいて、前記ステアリングホイールの把持位置を判定する判定手段（例えば、３０３）と
を有する判定システム（例えば、２１）と
前記判定手段にて判定された把持位置に基づいて、前記車両の制御を行う制御手段を有する。

この実施形態によれば、ステアリングホイールを把持しているか否かに加え、その把持位置やより詳細な把持状態を特定し、その状態に応じて車両の制御を行うことが可能となる。

６．上記実施形態の車両（例えば、１）は、
ステアリングホイールと、
前記ステアリングホイールへの接触の位置に応じて変動する静電容量の値を検知する第１の検知手段と、
前記ステアリングホイールにおけるトルクの値を検知する第２の検知手段と、
前記静電容量の値および前記トルクの値に基づいて、前記ステアリングホイールの把持位置を判定する判定手段と、
前記判定手段にて判定された把持位置に基づいて、自車両の制御を行う制御手段と
を有する。

この実施形態によれば、車両は、ステアリングホイールを把持しているか否かに加え、その把持位置やより詳細な把持状態を特定し、その状態に応じて制御を行うことが可能となる。

７．上記実施形態の判定方法は、
ステアリングホイール（例えば、３１）を備える車両（例えば、１）における判定方法であって、
前記ステアリングホイールへの接触の位置に応じて変動する静電容量の値を取得する第１の取得工程（例えば、Ｓ７０１）と、
前記ステアリングホイールにおけるトルクの値を取得する第２の取得工程（例えば、Ｓ７０１）と、
前記静電容量の値および前記トルクの値に基づいて、前記ステアリングホイールの把持位置を判定する判定工程（例えば、Ｓ７０２～Ｓ７１０）と
を有する。

この実施形態によれば、ステアリングホイールを把持しているか否かに加え、その把持位置やより詳細な把持状態を特定することが可能となる。

８．上記実施形態のプログラムは、
コンピュータ（例えば、２１）を、
車両（例えば、１）に備えられたステアリングホイール（例えば、３１）への接触の位置に応じて変動する静電容量の値を取得する第１の取得手段（例えば、３０１）、
前記ステアリングホイールにおけるトルクの値を取得する第２の取得手段（例えば、３０１）、
前記静電容量の値および前記トルクの値に基づいて、前記ステアリングホイールの把持位置を判定する判定手段（例えば、３０３）
として機能させる。

この実施形態によれば、ステアリングホイールを把持しているか否かに加え、その把持位置やより詳細な把持状態を特定することが可能となる。

２１…ＥＣＵ、３１…ステアリングホイール、２０１…静電容量センサ、２０２…トルクセンサ、３０１センサ情報取得部、３０２…把持パターン管理部、３０３…把持位置判定部

Claims (13)

1. 車両に備えられたステアリングホイールへの接触の位置に応じて変動する静電容量の値を取得する第１の取得手段と、
   前記ステアリングホイールにおけるトルクの値を取得する第２の取得手段と、
   前記静電容量の値および前記トルクの値に基づいて、前記ステアリングホイールの把持状態を判定する判定手段とを有し、
   前記判定手段は、前記把持状態として、
   複数の部位のいずれかにおける片手把持、
   指による把持、
   前記ステアリングホイールの前記静電容量の値の取得範囲外の部位の把持、及び、
   非把持、
   のうちの少なくとも３つの把持状態を判定することを特徴とする判定システム。
2. 前記ステアリングホイールの把持パターンと、前記静電容量および前記トルクそれぞれの値との対応関係を示す情報を保持する保持手段を更に備え、
   前記判定手段は、前記静電容量の値および前記トルクの値と、前記保持手段にて保持される情報に基づいて、前記把持状態を判定することを特徴とする請求項１に記載の判定システム。
3. 前記静電容量を検知するための電極が前記ステアリングホイールの表面付近に設けられ、
   前記電極は、前記ステアリングホイールの把持位置に応じて異なる静電容量が生じるように形成されることを特徴とする請求項１に記載の判定システム。
4. 前記ステアリングホイールのトルクは、前記ステアリングホイールの操舵もしくは前記ステアリングホイールに対する荷重により変動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の判定システム。
5. 前記判定手段は、前記把持状態として、
   複数の部位のいずれかにおける片手把持、
   指による把持、
   前記ステアリングホイールの前記静電容量の値の取得範囲外の部位の把持、及び、
   非把持、
   のう４つの把持状態を判定し、かつ、
   前記静電容量の値が第一の閾値以上の場合は、前記複数の部位のうちの所定の部位の片手把持であると判定することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の判定システム。
6. 前記判定手段は、
   前記静電容量の値が前記第一の閾値未満で、前記トルクの値が第二の閾値以上であり、かつ、前記静電容量の値が第三の閾値以上の場合は、前記複数の部位のうちの前記所定の部位と異なる部位の片手把持であると判定することを特徴とする請求項５に記載の判定システム。
7. 前記判定手段は、
   前記静電容量の値が前記第一の閾値未満で、前記トルクの値が前記第二の閾値以上であり、かつ、前記静電容量の値が前記第三の閾値未満の場合は、指による把持であると判定することを特徴とする請求項６に記載の判定システム。
8. 前記判定手段は、
   前記静電容量の値が前記第一の閾値未満で、前記トルクの値が前記第二の閾値未満であり、かつ、前記トルクの値が第四の閾値を超える時間が所定時間継続した場合、前記ステアリングホイールの前記静電容量の値の取得範囲外の部位の把持であると判定することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の判定システム。
9. 前記判定手段は、
   前記静電容量の値が前記第一の閾値未満で、前記トルクの値が前記第二の閾値未満であり、かつ、前記トルクの値が前記第四の閾値を超える時間が所定時間継続しない場合、非把持であると判定することを特徴とする請求項８に記載の判定システム。
10. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の判定システムを含んで構成される車両制御システムであって、
    前記判定手段の判定結果に基づいて、車両の制御を行う制御手段を有することを特徴とする車両制御システム。
11. ステアリングホイールと、
    前記ステアリングホイールへの接触の位置に応じて変動する静電容量の値を検知する第１の検知手段と、
    前記ステアリングホイールにおけるトルクの値を検知する第２の検知手段と、
    前記静電容量の値および前記トルクの値に基づいて、前記ステアリングホイールの把持状態を判定する判定手段と、
    前記判定手段の判定結果に基づいて、自車両の制御を行う制御手段とを有し、
    前記判定手段は、前記把持状態として、
    複数の部位のいずれかにおける片手把持、
    指による把持、
    前記ステアリングホイールの前記静電容量の値の検知範囲外の部位の把持、及び、
    非把持、
    のうちの少なくとも３つの把持状態を判定することを特徴とする車両。
12. ステアリングホイールを備える車両における判定方法であって、
    前記ステアリングホイールへの接触の位置に応じて変動する静電容量の値を取得する第１の取得工程と、
    前記ステアリングホイールにおけるトルクの値を取得する第２の取得工程と、
    前記静電容量の値および前記トルクの値に基づいて、前記ステアリングホイールの把持状態を判定する判定工程とを有し、
    前記判定工程では、前記把持状態として、
    複数の部位のいずれかにおける片手把持、
    指による把持、
    前記ステアリングホイールの前記静電容量の値の取得範囲外の部位の把持、及び、
    非把持、
    のうちの少なくとも３つの把持状態を判定する
    することを特徴とする判定方法。
13. 車両を制御するコンピュータを、
    車両に備えられたステアリングホイールへの接触の位置に応じて変動する静電容量の値を取得する第１の取得手段、
    前記ステアリングホイールにおけるトルクの値を取得する第２の取得手段、
    前記静電容量の値および前記トルクの値に基づいて、前記ステアリングホイールの把持状態を判定する判定手段として機能させるためのプログラムであり、
    前記判定手段は、前記把持状態として、
    複数の部位のいずれかにおける片手把持、
    指による把持、
    前記ステアリングホイールの前記静電容量の値の取得範囲外の部位の把持、及び、
    非把持、
    のうちの少なくとも３つの把持状態を判定することを特徴とするプログラム。

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