具体实施方式

下面，列举优选的实施方式并参照附图对本发明所涉及的方向盘、方向盘单元和传感片详细地进行说明。

[1车辆10的结构]

如图1所示，本实施方式所涉及的方向盘单元12被设置于车辆10。车辆10能够适宜地切换以驾驶员为主体进行操舵的手动操舵和以系统(自动驾驶装置14)为主体进行操舵的自动操舵。在本实施方式中，作为车辆10，假定除了以系统为主体进行操舵之外，还能够以系统为主体来进行驱动、制动的操作的自动驾驶车辆。车辆10除了具有方向盘单元12以外，还具有自动驾驶装置14、行驶装置16和告知装置18。

自动驾驶装置14由ECU构成，具有处理器等运算装置和ROM、RAM等存储装置。自动驾驶装置14通过运算装置执行存储于存储装置内的程序来实现各种功能。自动驾驶装置14从各种传感器或装置获取自动驾驶所需要的信息例如外界信息(摄像头、雷达等的检测结果)、车辆10的行驶状态信息(行驶速度、加减速度)、导航信息等，并将用于自动地进行驱动、操舵、制动的操作的控制指示输出给行驶装置16。

行驶装置16中包括驱动力装置20、操舵装置22和制动装置24。驱动力装置20具有驱动力ECU和包括发动机和/或驱动马达的驱动源。驱动力装置20按照驾驶员对加速踏板进行的操作或者从自动驾驶装置14输出的驱动的控制指示来产生驱动力。操舵装置22具有电动助力转向系统(electric power steering system；EPS)ECU和EPS致动器。操舵装置22按照驾驶员对方向盘26进行的操作或者从自动驾驶装置14输出的操舵的控制指示来产生操舵力。制动装置24具有制动ECU和制动执行机构。制动装置24按照驾驶员对制动踏板进行的操作或者从自动驾驶装置14输出的制动的控制指示来产生制动力。

告知装置18具有告知ECU、显示装置、音响装置和触觉装置。告知装置18按照从自动驾驶装置14或后述的接触判定装置28输出的告知指示来对驾驶员进行告知。

[2方向盘单元12的结构]

方向盘单元12中包括方向盘26和接触判定装置28。

接触判定装置28由ECU构成，具有传感器电路30、处理器等运算装置32和ROM、RAM等存储装置34。

传感器电路30与设置于方向盘26的静电电容式传感器56电连接。传感器电路30具有：电源，其向静电电容式传感器56通电；计测装置(例如电流传感器等)，其计测相当于由静电电容式传感器56检测到的静电容量的大小的检测值C；开关，其切换对静电电容式传感器56的通电的接通/断开。

运算装置32通过执行存储在存储装置34中的程序来实现各种功能。在本实施方式中，运算装置32作为综合控制部36、接触检测部38和告知指示部40来发挥功能。关于人体与方向盘26的接触检测处理，综合控制部36进行除了由接触检测部38和告知指示部40所进行的处理以外的处理。接触检测部38按照传感器电路30的计测装置中的检测值C来检测人体是否正在与方向盘26接触。在驾驶员必须把持方向盘26的时间接触检测部38没有检测到人体(驾驶员)与方向盘26接触的情况下，告知指示部40向告知装置18输出告知指示。

存储装置34除了存储各种程序以外，还存储第一阈值和第二阈值(＞第一阈值)，所述第一阈值和第二阈值作为人体是否正在与方向盘26接触的判定阈值。

[3方向盘26的结构]

图2和图3所示的方向盘26的主视图和后视图示出车辆10直行时的方向盘26的操作状态(姿势)。下面，将该操作状态(姿势)称为中立状态。在图2中，将纸面的上下方向作为中立状态的方向盘26的上下方向，将纸面的左右方向作为中立状态的方向盘26的左右方向。另外，将纸面的正面方向作为中立状态的方向盘26的正面方向，将纸面的背面方向作为中立状态的方向盘26的背面方向。在图3中，前后左右方向与图2相反。另外，在图2、图3中，为了易于理解作为本发明特征之一的电极的配置，示出轮缘42的大致左半部分的轮缘皮革60被除去的状态。方向盘26的轮缘42的结构在左右两侧相同。

如图2和图3所示，方向盘26具有形成为环状的轮缘42；连接于未图示的转向轴(steering shaft)的轮毂(hub)44；和介设于轮缘42与轮毂44之间的轮辐(spoke)46。本实施方式的方向盘26具有从轮毂44朝向轮缘42向左右方向和下方延伸的3条轮辐46。另外，轮辐46的数量可以是3条以外的数量，其延伸方向也可以不是左右方向和下方。

轮缘42由三个轮辐连接部48和轮辐非连接部50构成，其中，三个所述轮辐连接部48与轮辐46连接；所述轮辐非连接部50介设于彼此相邻的轮辐连接部48之间且不与轮辐46连接。在图2和图3中，用单点划线表示轮辐连接部48和轮辐非连接部50的分界。在中立状态下，将位于轮缘42的左部的轮辐连接部48称为左轮辐连接部48L，将位于右部的轮辐连接部48称为右轮辐连接部48R，将位于下部的轮辐连接部48称为下轮辐连接部48B。轮辐连接部48的刚性比轮辐非连接部50的刚性高。

轮缘42为截面(与方向盘26的中心轴平行的截面)由多层构成的层叠结构。如图4所示，在轮辐非连接部50，轮缘树脂54覆盖相当于骨架的轮缘芯金52的整体，静电电容式传感器56覆盖轮缘树脂54的一部分，弹性部件58覆盖轮缘树脂54的其余部分，轮缘皮革60覆盖静电电容式传感器56和弹性部件58。静电电容式传感器56相当于由导电部件构成的电极，与周围的部件绝缘。静电电容式传感器56和弹性部件58为大致相同的厚度。

如图5所示，与轮辐非连接部50同样，右轮辐连接部48R和左轮辐连接部48L(以下称为右轮辐连接部48R等。)具有轮缘芯金52、轮缘树脂54、静电电容式传感器56、弹性部件58和轮缘皮革60。在右轮辐连接部48R等中，轮缘芯金52与轮辐芯金62连接，轮缘树脂54与轮辐树脂64连接，轮缘皮革60与轮辐皮革66连接，弹性部件58设置在正面侧和背面侧的一部分。未图示出截面的下轮辐连接部48B的结构除了不具有静电电容式传感器56这一点以外，与右轮辐连接部48R等的结构大致相同。

如图4和图5所示，以从轮缘42的截面的中心部O2向前后方向(正面方向和背面方向)展开的面S为分界，将位于轮缘42的外周侧的部分称为外周部68，将位于轮缘42的内周侧的部分称为内周部70。另外，将各部件中位于最外周的部分称为外缘部72。

如图4所示，在轮辐非连接部50，静电电容式传感器56形成于轮缘42的内周部70的一部分(局部)和外周部68。静电电容式传感器56以轮缘树脂54的外缘部72为中心沿轮缘树脂54的截面周向展开，覆盖轮缘树脂54的外周部68的表面和内周部70的一部分表面。即，在轮辐非连接部50，静电电容式传感器56覆盖比面S靠外周侧的轮缘树脂54的整个表面和比面S靠内周侧的轮缘树脂54的一部分表面。

如图5所示，在右轮辐连接部48R等中，静电电容式传感器56形成于轮缘42的外周部68的一部分。静电电容式传感器56以轮缘树脂54的外缘部72为中心沿轮缘树脂54的截面周向扩展，覆盖轮缘树脂54的外周部68的一部分表面。即，在右轮辐连接部48R等中，静电电容式传感器56仅覆盖比面S靠外周侧的轮缘树脂54的一部分表面，并不覆盖比面S靠内周侧的轮缘树脂54的表面。

设置于轮辐连接部48的静电电容式传感器56的截面周向上的第二宽度W2比设置于轮辐非连接部50的静电电容式传感器56的截面周向上的第一宽度W1窄(图6)。

轮缘42中配置有静电电容式传感器56的部位成为检测人体与方向盘26的接触的感测区域100。另外，没有配置静电电容式传感器56的部位成为不检测人体与方向盘26的接触的盲区102。

如图2～图5所示，除了在方向盘26处于中立状态时轮缘42中相对位于下方的下轮辐连接部48B之外，在轮缘42的外周侧形成感测区域100。另一方面，在方向盘26处于中立状态时轮缘42中相对位于左侧的左部即左轮辐连接部48L、和隔着轮缘42的正面的中心部O1与左部相向的右部即右轮辐连接部48R形成盲区102。

在本实施方式中，在轮辐非连接部50在内周部70的一部分和外周部68形成感测区域100，另一方面，在右轮辐连接部48R等，在外周部68的一部分和内周部70形成盲区102。换言之，在本实施方式中，在轮辐非连接部50，正面(right in front)为感测区域100，另一方面，在右轮辐连接部48R等，正面为盲区102。

在本实施方式中，左部包括中立状态下的最左部。在此，将左部定义为从最左部开始沿轮缘42向上方偏移40°左右的部位、和从最左部开始沿轮缘42向下方偏移40°左右的部位所夹着的部位。同样，右部包括中立状态下的最右部。在此，将右部定义为从最右部开始沿轮缘42向上方偏移40°左右的部位、和从最右部开始沿轮缘42向下方偏移40°左右的部位所夹着的部位。

[4传感片74]

如图6所示，静电电容式传感器56由包含金属等导电部件的平面状的传感片74形成。设传感片74中的沿长度方向的中心线为C1，设与展开的片材表面平行且与中心线C1正交的中心线为C2。传感片74以中心线C2为对称轴大致呈轴对称。

在此，针对传感片74，对从其长度方向上的一方向另一方排列的5个部位进行定义。具体而言，将从中心线C2向两个端部76、76延伸的部分作为第一部位80，将从一方的端部76向中心线C2延伸的部分作为第二部位82，将从另一方的端部76向中心线C2延伸的部分作为第三部位84，将第一部位80与第二部位82之间的部分作为第四部位86，将第一部位80与第三部位84之间的部分作为第五部位88。

各部位的长度方向上的长度能够根据轮缘42的轮辐非连接部50与轮辐连接部48的位置和大小而适当地设定。在本实施方式中，为(第一部位80的长度L1)≥(第二部位82的长度L2+第三部位84的长度L3)≥(第四部位86的长度L4+第五部位88的长度L5)。

第一部位80、第二部位82和第三部位84的宽度方向上的长度(与长度方向正交的方向上的长度)大致相同。该长度相当于第一宽度W1。第四部位86和第五部位88的宽度方向上的长度大致相同。该长度相当于第二宽度W2。第四部位86和第五部位88在宽度方向上的两侧形成凹部90。因此，第二宽度W2比第一宽度W1窄。

传感片74以中心线C1沿轮缘树脂54的外缘部72的方式被粘贴在轮缘树脂54的表面。当方向盘26处于中立状态时，第一部位80位于轮缘42的上部和左右上部，第二部位82位于轮缘42的左下部，第三部位84位于轮缘42的右下部，第四部位86位于轮缘42的左部，第五部位88位于轮缘42的右部。

第一部位80、第二部位82和第三部位84位于轮缘42的轮辐非连接部50，第四部位86位于轮缘42的左轮辐连接部48L，第五部位88位于轮缘42的右轮辐连接部48R。两个端部76、76隔着下轮辐连接部48B而彼此相向。轮缘42中设有传感片74的区域成为感测区域100，没有设置传感片74的区域成为盲区102。

另外，除了形成静电电容式传感器56的传感片74以外，也可以通过在轮缘树脂54的表面涂布形成导电部件来形成静电电容式传感器56。

[5方向盘单元12的动作]

使用图7对方向盘单元12的动作进行说明。每隔规定时间反复执行以下说明的一系列的处理。

在步骤S1中，综合控制部36判定是否是进行把持判定(接触判定)的时间。进行把持判定的时间被任意地设定。例如，在车辆10通过自动操舵行驶时，驾驶员不需要把持方向盘26。可以设此时不进行把持判定。与此相对，在车辆10通过手动操舵行驶时，驾驶员需要把持方向盘26。可以设此时进行把持判定。在是进行把持判定的时间的情况下(步骤S1：是)，处理进入步骤S2。另一方面，在不是进行把持判定的时间的情况下(步骤S1：否)，结束一系列的处理而待机，直到开始下一一系列的处理为止。

在步骤S2中，综合控制部36判定是否是恢复到手动操舵的恢复时间。当在自动操舵状态下需要恢复手动操舵时，例如在车辆10接近自动驾驶路段的结束位置时，自动驾驶装置14为了催促驾驶员进行手动操舵而向告知装置18输出告知指示。此时，自动驾驶装置14向接触判定装置28输出表示是恢复手动操舵的恢复时间的恢复信号。在接触判定装置28接收到从自动驾驶装置14输出的恢复信号的情况下，综合控制部36判定为是恢复手动操舵的恢复时间，在接触判定装置28没有接收到从自动驾驶装置14输出的恢复信号的情况下，综合控制部36判定为不是恢复手动操舵的恢复时间。在是恢复手动操舵的恢复时间的情况下(步骤S2：是)，处理进入步骤S3。另一方面，在不是恢复手动操舵的恢复时间的情况下(步骤S2：否)，处理进入步骤S4。

在步骤S3中，接触检测部38从存储装置34读出第二阈值(＞第一阈值)。然后，通过与静电电容式传感器56的检测值C的比较，来检测驾驶员是否正把持方向盘26。

在步骤S4中，接触检测部38从存储装置34读出第一阈值(<第二阈值)。然后，通过与静电电容式传感器56的检测值C的比较，来检测驾驶员是否正把持方向盘26。

在驾驶员没有把持方向盘26的情况下，告知指示部40向告知装置18输出用于催促进行手动操舵的告知指示。并且，在尽管已经过一定时间驾驶员依然没有把持方向盘26的情况下，接触检测部38向自动驾驶装置14输出表示方向盘26没有被把持的非把持信息。当自动驾驶装置14输入非把持信息时，使车辆10靠向路肩减速或停车。

[6本实施方式的总结]

[6.1方向盘单元12的总结]

方向盘单元12具有静电电容式传感器56，该静电电容式传感器56被设置于方向盘26，检测伴随人体与方向盘26的接触的静电容量的大小。在方向盘单元12上，在方向盘26的轮缘42的外周部68配置静电电容式传感器56而形成有检测人体与方向盘26的接触的感测区域100，并且在方向盘26处于中立状态时轮缘42中的、相对位于左侧的左部(左轮辐连接部48L)、和隔着轮缘42的中心部O1而与左部相向的右部(右轮辐连接部48R)分别形成有不检测人体与方向盘26的接触的盲区102。

如果如上述结构那样，在方向盘26处于中立状态时轮缘42中的、相对位于左侧的左部(左轮辐连接部48L)、和与左部相向的右部(右轮辐连接部48R)形成有盲区102，则即使驾驶员的手臂或肘部与轮缘42的左部和右部接触，静电电容式传感器56也不会检测到伴随人体与方向盘26的接触的静电容量的大小。因此，能够防止误检测为方向盘26正被把持。

另外，在方向盘26处于中立状态时轮缘42中的、相对位于下方的下部(下轮辐连接部48B)也形成有盲区102。如果驾驶员用腿按住方向盘26，则有时腿与轮缘42的下部接触。此时，静电电容式传感器56检测伴随着人体与方向盘26的接触的静电容量的大小。这样一来，即使驾驶员没有把持方向盘26，也会造成方向盘26正被把持的误检测。如果如上述结构那样，在方向盘26处于中立状态时轮缘42中的、相对位于下方的下部也形成有盲区102，则即使驾驶员的腿与轮缘42的下部(下轮辐连接部48B)接触，静电电容式传感器56也不会检测到伴随人体与方向盘26的接触而造成的静电容量的大小。因此，能够防止误检测为方向盘26正被把持。

方向盘单元12具有静电电容式传感器56，该静电电容式传感器56被设置于方向盘26，检测伴随着人体与方向盘26的接触的静电容量。在方向盘单元12上，在方向盘26的轮缘42的外周部68配置静电电容式传感器56而形成有检测人体与方向盘26的接触的感测区域100，并且在方向盘26的轮辐46与轮缘42的连接部(右轮辐连接部48R等、下轮辐连接部48B)形成有不检测人体与方向盘26的接触的盲区102。

在驾驶员因身体欠佳等而俯卧在方向盘26上时，存在使手臂或肘部与方向盘26的刚性高的部位、即轮辐46与轮缘42的连接部(右轮辐连接部48R等)接触而将体重托靠在该部位的倾向。如果如上述结构那样，在驾驶员使手臂或肘部与之接触的可能性高的部分形成有盲区102，则即使驾驶员俯卧在方向盘26上，静电电容式传感器56也不会检测到伴随着人体与方向盘26接触而产生的静电容量的大小。因此，能够防止误检测为方向盘26正被把持。

静电电容式传感器56为片状，并被粘贴于轮缘42。根据上述结构，能够通过粘贴传感片这样的简易结构和操作，在轮缘42上形成感测区域100和盲区102，因此制造成本降低。

在方向盘单元12中，在形成有盲区102的轮缘42的外缘部72配置静电电容式传感器56。如果如上述结构那样，在形成有盲区102的轮缘42的外缘部72配置有静电电容式传感器56，则通过驾驶员正确地把持轮缘42，能够检测到方向盘26正被把持的情况。这样，能够正确地检测方向盘26的把持状态。

方向盘单元12被设置在能够切换手动操舵和自动操舵的车辆10上。方向盘单元12具有接触检测部38，该接触检测部38根据静电电容式传感器56检测到的静电容量的大小来检测人体是否正在与方向盘26接触。接触检测部38在手动操舵时根据由静电电容式传感器56检测到的静电容量的大小是否在第一阈值以上来检测人体是否正在与方向盘26接触。接触检测部38在从自动操舵恢复到手动操舵时设定比第一阈值大的第二阈值，根据静电电容式传感器56检测到的静电容量的大小是否在第二阈值以上来检测人体是否正在与方向盘26接触。在能够切换手动操舵和自动操舵的车辆10中，在从自动操舵恢复到手动操舵时，要求驾驶员把持方向盘26。如果如上述结构那样，在从自动操舵恢复到手动操舵时通过与第二阈值进行比较来检测人体是否正在与方向盘26接触，则把持的识别精度得到提高，其中，所述第二阈值比手动操舵时设定的第一阈值大。

[6.2方向盘26的总结]

方向盘26具有轮缘42和轮辐46。轮缘42由多个轮辐连接部48和轮辐非连接部50构成，其中，多个所述轮辐连接部48与轮辐46连接，所述轮辐非连接部50介设于彼此相邻的轮辐连接部48之间且不与轮辐46连接。在轮缘42的外周部68沿轮缘42的截面周向设置有静电电容式传感器56。设置于轮辐连接部48的静电电容式传感器56的截面周向上的第二宽度W2比设置于轮辐非连接部50的静电电容式传感器56的截面周向上的第一宽度W1窄。

如果如上述结构那样，设置于轮辐连接部48的静电电容式传感器56的第二宽度W2比设置于其他部分的静电电容式传感器56的第一宽度W1窄，则即使驾驶员俯卧在方向盘26上，静电电容式传感器56也不会检测到伴随着人体与方向盘26的接触的静电容量，其中，驾驶员使手臂或肘部与所述轮辐连接部48接触的可能性高。因此，能够防止误检测为方向盘26正被把持。

[6.3传感片74的总结]

传感片74由第一部位80、第二部位82、第三部位84、第四部位86和第五部位88构成，其中，所述第一部位80从长度方向的中心向两个端部76、76延伸；所述第二部位82从一方的端部76向中心延伸；所述第三部位84从另一方的端部76向中心延伸；所述第四部位86位于第一部位80与第二部位82之间；所述第五部位88位于第一部位80与第三部位84之间，第一部位80、第二部位82和第三部位84在片材的宽度方向上具有第一宽度W1，第四部位86和第五部位88在片材的宽度方向上具有第二宽度W2。第二宽度W2比第一宽度W1窄。

根据上述结构，能够通过粘贴传感片74这样的简易的结构和操作在轮缘42上形成感测区域100和盲区102，因此制造成本降低。