JP2014019355A - 接触検出ステアリングホイール及びステアリングホイールの接触検出方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】より正確にステアリングホイールを両手もしくは片手で操作しているかを判断することができる、接触検出ステアリングホイール及びステアリングホイールの接触検出方法を提供する。
【解決手段】ステアリングホイール1と、前記ステアリングホイール1に設けられ、身体の接触を検出すると身体接触情報を出力する接触検出センサー2と、を有し、前記接触検出センサー2は、前記ステアリングホイール1の外形線11に対して略垂直な前記ステアリングホイール1の断面の外周上の第1の点の接触を検出する第1の接触検出部21と、前記断面の外周上で第1の点からの距離が略最大である第2の点の接触を検出する第2の接触検出部22を含み、前記ステアリングホイール1を把持すると、少なくとも1つの前記接触検出センサー2と手が触れるように接触検出センサー2が配置されている。
【選択図】図1

Description

この発明は、接触検出ステアリングホイール及びステアリングホイールの接触検出方法に関する。
近年、カーナビゲーションシステムやオーディオ機器等の車載装置の増加に伴い、自動車等の乗員が操作ボタンや画面に触れて操作することができるタッチパネル等の車載装置操作手段を注視する機会が増えている。
自動車等の走行中に運転手自ら車載装置を操作すると、自動車等を運転する注意力が損われるため、危険である。そこで、自動車等が走行中の場合に、車載装置操作手段における入力を制限する場合があるが、この場合、同乗者が車載装置操作手段を操作する場合であっても、自動車等が停車するまで待つ必要があるため、不便である。
そこで車載装置操作手段の操作者を判定し、操作者が運転手でなければ車載装置操作手段における入力の制限を解除するために、下記の提案がなされている。
図8は、特許文献1に係るカーナビゲーション装置のブロック図である。このカーナビゲーション装置は、ステアリングホイール110と、ステアリングホイール110の左側部分及び右側部分に設けられる第1及び第2の応力センサ121,122とを有する。また、操作入力を受け付ける入力受付部130と、ナビゲーション装置本体150を有する。また、入力受付部130を介して受け付ける操作入力の少なくとも一部の受け付けを、第1及び第2の応力センサ121、122の検出状況及び車両状況に応じて禁止又は禁止解除するための受付制御回路140とを備えている。
第1の応力センサ121が応力印加を検出することによって、運転者の左手がステアリングホイール110を把持していることを検出する。第2の応力センサ122の応力印加を検出することによって、運転者の右手がステアリングホイール110を把持していることを検出する。運転中に、運転者の左右の手がステアリングホイール110にあることが検出されている場合には、操作入力の受け付けが許容される。一方で、運転者の左右の手の少なくともいずれか一方がステアリングホイール110にないことが検出されている場合には、入力受付部130からの操作入力の少なくとも一部の受け付けが禁止される。
特開2004−271488
上述した特許文献1に記載のカーナビゲーション装置には、以下の問題があった。すなわち、特許文献1に記載のカーナビゲーション装置は、ステアリングホイール110の左側部分及び右側部分に第1及び第2の応力センサ121,122を設けている。第1の応力センサ121が応力印加を検出すると、運転者の左手がステアリングホイール110を把持していることを検出し、第2の応力センサ122の応力印加を検出すると、運転者の右手がステアリングホイール110を把持していることを検出する。
しかしながら、以下の場合には、運転者が両手で把持しているか正確に検出できない場合がある。例えば、第1の応力センサ121と第2の応力センサ122が対向しているステアリングホイールの下部(破線で示される領域111)を片手で把持した場合、第1の応力センサ121及び第2の応力センサ122を同時に把持する事が出来る。また、ステアリングホイールを回転させた場合、正常にステアリングホイールを把持したとしても、第1の応力センサ121及び第2の応力センサ122を同時に把持する事が出来る。運転手が以上のようにステアリングホイール110を把持した場合、受付制御回路140は運転手が両手で把持しているものと誤認してしまう。以上の場合、入力受付部130からの操作入力の少なくとも一部の受け付けの禁止は解除されてしまうことから、運転手が自動車等の走行中に運転手自ら車載装置を操作することが可能となり、運転手の運転への注意力が損われる恐れがある。
本発明は、より正確にステアリングホイールを両手もしくは片手で操作しているかを判断することができる、接触検出ステアリングホイール及びステアリングホイールの接触検出方法を提供することを目的とする。
本発明に係る接触検出ステアリングホイールは、ステアリングホイールと、前記ステアリングホイールに設けられ、身体の接触を検出すると身体接触情報を出力する接触検出センサーと、を有し、前記接触検出センサーは、前記ステアリングホイールの外形線に対して略垂直な前記ステアリングホイールの断面の外周上の第1の点の接触を検出する第1の接触検出部と、前記断面の外周上で第1の点からの距離が略最大である第2の点の接触を検出する第2の接触検出部を含み、前記ステアリングホイールを把持すると、少なくとも1つの前記接触検出センサーと手が触れるように接触検出センサーが配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、より正確にステアリングホイールを両手もしくは片手で操作しているかを判断することができる、接触検出ステアリングホイール及びステアリングホイールの接触検出方法が提供される。
本発明の第1の実施形態に係る接触検出ステアリングホイールの平面図である。 本発明の第1の実施形態に係る接触検出ステアリングホイールにおける、接触検出センサーの形状及び配置のバリエーションを示す断面図である。 本発明の第1の実施形態に係る接触検出ステアリングホイールにおける、接触検出センサーの形状及び配置のバリエーションを示す平面図である。 本発明の第2の実施形態に係るステアリングホイール接触判定システムのブロック図である。 本発明の第3の実施形態に係る車載装置操作手段制御システムのブロック図である。 本発明の第3の実施形態に係る車載装置操作手段制御システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の第4の実施形態に係る車載装置操作手段制御システムの動作を示すフローチャートである。 特許文献1に係るカーナビゲーション装置のブロック図である。
[第1の実施形態]
以下に、図1から図3を参照し、本発明の第1実施形態に係る接触検出ステアリングホイールの構成について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る接触検出ステアリングホイールの平面図である。図1のX1−X2は、ステアリングホイール1の外形線11に対して略垂直な断面を示す。図2は、本発明の第1の実施形態に係る接触検出ステアリングホイールにおける、接触検出センサーの形状及び配置のバリエーションを示す断面図であり、図1のステアリングホイール1のX1−X2断面を示すものである。図3は、本発明の第1の実施形態に係る接触検出ステアリングホイールにおける、接触検出センサーの形状及び配置のバリエーションを示す平面図であり、ステアリングホイール1の一部を拡大したものである。
図1に示されるように、本発明の第1の実施形態に係る接触検出ステアリングホイールは、ステアリングホイール1と、ステアリングホイール1に設けられ、身体の接触を検出すると身体接触情報を出力する接触検出センサー2を有する。接触検出センサー2は、第1の接触検出部21と、第2の接触検出部22を含む。図1において、第2の接触検出部22は、ステアリングホイール1の裏側にあるため、破線で示される。
ステアリングホイール1は、自動車等の輸送機器を操舵するための装置であり、ステアリングホイール1の全体の形状は、円形、楕円形等、いずれのものでも採用できる。
接触検出センサー2は、接触を検出することができるものであり、特に限定はされないが、例えば、押圧センサー等を用いることができる。接触検出センサー2が身体の接触を検出すると、身体の接触を検出したことを示す、身体接触情報を出力する。
接触検出センサー2の第1の接触検出部21と第2の接触検出部22について、図2及び図3を用いて説明する。図2(a)に示されるように、第1の接触検出部21は、ステアリングホイール1の外形線11に対して略垂直なステアリングホイール1の断面の外周12上の第1の点23の接触を検出するように設けられる。第2の接触検出部22は、前記断面の外周12上で第1の点23からの距離が略最大である第2の点24の接触を検出するように設けられる。
また、図3に示されるように、接触検出センサー2は、ステアリングホイール1を把持すると、少なくとも1つの接触検出センサー2と手が触れるような形状で配置されている。例えば、図3(a)に示されるように、接触検出センサー2は、運転者がステアリングホイール1を把持する際に、ステアリングホイール1に手が一度に接触する周方向の間隔13以下で等間隔に配置される。したがって、ステアリングホイール1のいずれの部分を運転者が把持しても、少なくとも1つの接触検出センサー2と手が触れることになる。
次に、本発明の第1の実施形態に係る接触検出ステアリングホイールの動作について説明する。特許文献1の発明においては、ステアリングホイールの左側部分及び右側部分に応力センサをそれぞれ設けている。しかし、運転者が片手で二つの応力センサを把持してしまうと、両手で把持しているのか、片手で把持しているのか、判然としなくなってしまう点に課題があった。
発明者は、運転者がステアリングホイールを操作する際に、両手で操作する場合にはステアリングホイールを握ることが多く、片手で操作する場合にはステアリングホイールを握らず、ステアリングホイールの一部にしか接触しないことが多いことを見出した。すなわち、運転者がステアリングホイールを片手で操作する場合、前記断面の外周12の約半分程度しか接触しないことが多いことを見出した。本発明の第1の実施形態に係る接触検出ステアリングホイールによれば、このような運転者の行動に基づき、より正確にステアリングホイールを両手もしくは片手で操作しているかを判断することができる、接触検出ステアリングホイールが実現される。
まず、運転者がステアリングホイール1を操作する。接触検出センサー2は、ステアリングホイール1を把持すると、少なくとも1つの前記接触検出センサーと手が触れるような形状で配置されている。例えば、図3(a)に示されるように、接触検出センサー2は、運転者がステアリングホイール1を把持する際に、ステアリングホイール1に手が一度に接触する周方向の間隔13以下で等間隔に配置される。したがって、ステアリングホイール1のいずれの部分を把持したとしても、運転者の手が接触検出センサー2に触れることになる。
接触検出センサーは、図2(a)に示されるように、第1の接触検出部21は、ステアリングホイール1の外形線11に対して略垂直なステアリングホイール1の断面の外周12上の第1の点23の接触を検出するように設けられる。第2の接触検出部22は、前記断面の外周12上で第1の点からの距離が略最大である第2の点24の接触を検出するように設けられる。運転者が両手でステアリングホイール1を操作すると、ステアリングホイール1を握ることが多く、第1の接触検出部21及び第2の接触検出部22の両方で、身体の接触を検出し、それぞれ身体接触情報を出力する。一方で、運転者が片手でステアリングホイール1を操作すると、ステアリングホイール1の一部にしか接触しないことが多い。この場合、第1の接触検出部21及び第2の接触検出部22のいずれか一方で接触が検出され、もしくは接触が検出されない。
したがって、第1の接触検出部21及び第2の接触検出部22の両方で身体の接触を検出し、第1の接触検出部21及び第2の接触検出部22の両方で身体接触情報が出力される場合は、運転者がステアリングホイール1を両手で把持しているものと判断できる。また、第1の接触検出部21及び第2の接触検出部22のいずれか一方で、もしくは接触が検出されない場合には、運転者がステアリングホイール1を片手で把持しているか、把持していないことを判断できる。
第1の実施形態に係る接触検出ステアリングホイールは、以下のように変形することも出来る。例えば、図2(b)に示されるように、第1の接触検出部21及び第2の接触検出部22に加え、第3及び第4の接触検出部を設けても良い。第3の接触検出部25は、ステアリングホイール1の外形線11に対して略垂直なステアリングホイール1の断面の外周12上の第3の点27の接触を検出するように設けられる。第4の接触検出部26は、前記断面の外周12上で第3の点27からの距離が略最大である第4の点28の接触を検出するように設けられる。このように接触検出センサー2は、第1及び第2の接触検出部21、22の関係を満たすものであれば、同様の接触検出部の組み合わせを複数設けてもよい。運転者のステアリングホイール1の握り方はそれぞれ異なることから、接触検出部の組み合わせを複数設けることによって、検出の漏れを減らすことが出来る。
また、図2(c)に示すように、接触検出センサー2を、前記断面の外周12上のいずれも接触検出可能なように設け、任意に第1の点23を設定することで、第1の点23から前記断面の外周12上で第1の点からの距離が略最大である第2の点24が設定されるようにしても良い。この場合、第1の接触検出部21は、第1の点23の接触を検出するように設定される。第2の接触検出部22は、第2の点24の接触を検出するように設定される。運転者のステアリングホイールの握り方に応じて第1及び第2の接触検出部21、22を設定することができ、検出の漏れを減らすことが出来る。
また、図2(d)に示すように、第1の点23の接触を検出するように第一の接触検出部21を設け、第2の接触検出部は、第2の点24だけでなく、第2の点24を含む周囲まで接触を検出できるように設けても良い。また、図2(e)に示すように、第1の接触検出部21についても、第1の点23だけでなく、第1の点23を含む周囲まで接触を検出できるように設けても良い。運転者の手の大きさによっては、ステアリングホイール1を握ったとしても、第1の点23及び第2の点24に手が接触しない場合がある。上記構成を採用することで、検出の漏れを減らすことが出来る。
また、図3(b)の接触検出センサー2は、ステアリングホイール1の周方向に連続して設けられる。このような形状及び配置を採用することにより、ステアリングホイール1が把持された際に、漏れなく接触検出センサー2と接触することが出来る。
[第2の実施形態]
以下に、図4を参照し、本発明の第2の実施形態に係るステアリングホイール接触判定システムの構成について説明する。
図4は、本発明の第2の実施形態に係るステアリングホイール接触判定システムのブロック図である。図4に示されるように、本発明の第2の実施形態に係るステアリングホイール接触判定システムは、本発明の第1の実施形態に係る接触検出ステアリングホイールに加え、接触判断手段3を有する。接触判断手段3は、第1の接触検出部21および前記第2の接触検出部22が出力する身体接触情報に基づき、以下の判定を行う。すなわち、第1の接触検出部21および前記第2の接触検出部22の両方で身体の接触を検出しているか、いずれか一方のみで身体の接触を検出しているか、いずれも身体の接触を検出していないか判定し、判定結果を出力する。このような構成を有することによって、第1の接触検出部21及び第2の接触検出部22の接触を検出しているか、いずれか一方で身体の接触を検出しているか、もしくはいずれも身体の接触を検出していないか、判定することができる。
[第3の実施形態]
以下に、図5及び6を参照し、本発明の第3の実施形態に係る車載装置操作手段制御システムの構成について説明する。
図5は、本発明の第3の実施形態に係る車載装置操作手段制御システムのブロック図である。図5に示されるように、本発明の第3の実施形態に係る車載装置操作手段制御システムは、第2の実施形態のステアリングホイール接触判定システムに加え、以下の構成を有する。すなわち、車載装置6と、車載装置6を操作する車載装置操作手段5と、車載装置操作手段5への入力の許可もしくは禁止を制御する車載装置操作手段制御手段4を有する。
車載装置6は、自動車等に搭載されている空調機器や、音響機器、カーナビゲーション機器など、各種車載装置を適用することができる。
車載装置操作手段5は、ボタンやレバー、画面に触れて操作することができるタッチパネル等であり、車載装置6を操作することができる。
車載装置操作手段制御手段4は、車載装置操作手段5に対する入力が禁止されている際に、接触判断手段3が、第1の接触検出部21および前記第2の接触検出部22の両方で身体の接触を検出しているとの判定結果を出力した場合、車載装置操作手段5に対する入力を許可する。
車載装置操作手段5に対する入力が禁止されている場合とは、例えば、自動車等が走行中で車載装置操作手段5に対する入力が禁止されている場合がある。第1の接触検出部21および前記第2の接触検出部22の両方で身体の接触を検出しているとの判定結果を出力した場合は、たとえ車両が走行中であっても、運転者が両手でステアリングホイールを把持していると考えられる。したがって、助手席に乗車している者が操作することは許容されるため、車載装置操作手段制御手段4によって、車載装置操作手段5に対する入力が許可される。
このような構成を有することにより、車両の走行中であっても、運転者が両手でステアリングホイールを把持している場合は、同乗者が車載装置を操作することができる。
以下に、本発明の第3の実施形態に係る車載装置操作手段制御システムの動作を説明する。図6は、本発明の第3の実施形態に係る車載装置操作手段制御システムの動作を示すフローチャートである。
車載装置の電源が投入されると(S101)、車載装置操作手段制御手段4は、自動車等の走行状況などを含む車両情報をもとに、車載装置を搭載する車両が走行をしているか判断する(S102)。自動車等が走行しているかは、現実に自動車等が動いているか否かに限らず、例えば、自動車等が一定の速度以下で走行している場合は、自動車等が走行していないと判断するように設定しても良い。
自動車等が走行していると判断された場合(YES)、車載装置操作手段制御手段4は、接触判断手段3の判定結果を参照する(S103)。第1の接触検出部21および前記第2の接触検出部22の両方で身体の接触を検出しているという判定結果であれば(YES)、車載装置操作手段5に対する入力を許可する(S104)。第1の接触検出部21および前記第2の接触検出部22のいずれか一方で接触を検出している、もしくはいずれも身体の接触を検出していないという判定結果であれば(NO)、車載装置操作手段5に対する入力を禁止する(S105)。
一方で、S102において自動車等が走行していないと判断された場合は(NO)、車載装置操作手段制御手段4は車載装置操作手段5に対する入力を許可する(S104)。
以上のように動作することで、自動車等が走行中であっても、運転手が両手でステアリングホイールを把持している場合には、車載装置操作手段5に対する入力が許可されるため、同乗者が車載装置を操作することが可能となる。
[第4の実施形態]
以下に、図7を参照し、本発明の第3の実施形態に係る車載装置操作手段制御システムの構成について説明する。第4の実施形態に係る車載装置操作手段制御システムの構成は、第3の実施形態に係る車載装置操作手段制御システムと同様である。
図7は、本発明の第4の実施形態に係る車載装置操作手段制御システムの動作を示すフローチャートである。以下に、第4の実施形態に係る車載装置操作手段制御システムの動作を説明する。
車載装置の電源が投入されると(S201)、車載装置操作手段制御手段4は、自動車等の走行状況などを含む車両情報をもとに、車載装置を搭載する自動車等が走行をしているか判断する(S202)。自動車等が走行しているかは、現実に自動車等が動いているか否かに限らず、例えば、自動車等が一定の速度以下で走行している場合は、自動車等が走行していないと判断するように設定しても良い。
自動車等が走行していると判断された場合(YES)、車載装置操作手段制御手段4は、接触判断手段3の判定結果を参照する(S203)。第1の接触検出部21および前記第2の接触検出部22の両方で身体の接触を検出しているという判定結果であれば(YES)、車載装置操作手段5に対する入力を許可する(S204)。第1の接触検出部21および前記第2の接触検出部22のいずれか一方で接触を検出している、もしくはいずれも身体の接触を検出していないという判定結果であれば(NO)、車載装置操作手段5に対する入力を禁止する(S205)。
一方で、S202において自動車等が走行していないと判断された場合は(NO)、車載装置操作手段制御手段4は車載装置操作手段5に対する入力を許可する(S204)。
車載装置操作手段5に対する入力が許可され(S204)もしくは禁止された後(S205)、車載装置操作手段制御手段4は、車載装置6の電源が切られているかを判断する(S206)。電源が切られている場合は(YES)、車載装置操作手段制御システムの動作を終了する。電源が投入されている場合は(NO)、再びS202以下の処理を行う。
本発明の第4の実施形態に係る車載装置操作手段制御システムは、以上のように動作する。これにより、運転者がステアリングホイールを両手で把持することにより車載装置操作手段5に対する入力が許可された後であっても、運転者が片手に持ち替えた場合には、車載装置操作手段5に対する入力が禁止されるため、より安全性が高まる。
本発明は、上記実施形態に基づいて説明されているが、上記実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において、かつ本発明の基本的技術思想に基づいて、上記実施形態に対し種々の変形、変更及び改良を含むことができることはいうまでもない。また、本発明の請求の範囲の枠内において、種々の開示要素の多様な組み合わせ・置換ないし選択が可能である。本発明のさらなる課題、目的及び展開形態は、請求の範囲を含む本発明の全開示事項からも明らかにされる。
1 ステアリングホイール
11 外形線
12 外周
2 接触検出センサー
21 第1の接触検出部
22 第2の接触検出部
23 第1の点
24 第2の点
25 第3の接触検出部
26 第4の接触検出部
27 第3の点
28 第4の点
3 接触判断手段
4 車載装置操作手段制御手段
5 車載装置操作手段
6 車載装置
110 ステアリングホイール
111 領域
121 第1の応力センサ
122 第2の応力センサ
130 入力受付部
140 受付制御回路
150 ナビゲーション装置本体

Claims (8)

  1. ステアリングホイールと、
    前記ステアリングホイールに設けられ、身体の接触を検出すると身体接触情報を出力する接触検出センサーと、
    を有し、
    前記接触検出センサーは、
    前記ステアリングホイールの外形線に対して略垂直な前記ステアリングホイールの断面の外周上の第1の点の接触を検出する第1の接触検出部と、
    前記断面の外周上で第1の点からの距離が略最大である第2の点の接触を検出する第2の接触検出部を含み、
    前記ステアリングホイールを把持すると、少なくとも1つの前記接触検出センサーと手が触れるように接触検出センサーが配置されている
    ことを特徴とする接触検出ステアリングホイール。
  2. 請求項1に記載の接触検出ステアリングホイールと、
    前記第1の接触検出部および前記第2の接触検出部から出力される接触検出情報に基づき、
    前記第1の接触検出部および前記第2の接触検出部のうち、いずれか一方のみで身体の接触を検出しているか、両方で身体の接触を検出しているか、判定する、接触判断手段を有することを特徴とする、ステアリングホイール接触判定システム。
  3. 請求項2に記載のステアリングホイール接触判定システムと、
    車載装置と、
    前記車載装置を操作する車載装置操作手段と、
    前記車載装置操作手段への入力の許可もしくは禁止を制御する車載装置操作手段制御手段を有し、
    前記車載装置操作手段制御手段は、前記車載装置操作手段に対する入力が禁止されている際に、前記接触判断手段が、前記第1の接触検出部および前記第2の接触検出部の両方で身体の接触を検出していると判定した場合、前記車載装置操作手段に対する入力を許可する
    ことを特徴とする、車載装置操作手段制御システム。
  4. 前記車載装置操作手段制御手段は、前記車載装置操作手段に対する入力を許可した後に、
    前記接触判断手段が、前記第1の接触検出部および前記第2の接触検出部のうち、いずれか一方のみで身体の接触を検出していると判定した場合、前記操作手段に対する入力受付を禁止することを特徴とする、請求項3に記載の車載装置操作手段制御システム。
  5. 前記接触検出センサーは、前記断面の外周上のいずれも接触検出可能なように設けられ、
    任意に前記第1の点を設定することで、第2の点が設定されることを特徴とする、
    請求項1に記載の接触検出ステアリングホイール。
  6. 請求項1又は5に記載の接触検出ステアリングホイールにおける接触判定方法であって、
    前記第1の接触検出部および前記第2の接触検出部が出力する接触検出情報に基づき、前記第1の接触検出部および前記第2の接触検出部のうち、いずれか一方のみで身体の接触を検出しているか、両方で身体の接触を検出しているか、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方法。
  7. 車載装置を操作する車載装置操作手段に対する入力が禁止されている際に、請求項6に記載のステアリングホイールの接触判定方法により、前記第1の接触検出部および前記第2の接触検出部の両方で身体の接触を検出していると判定した場合、前記車載装置操作手段に対する入力を許可することを特徴とする、車載装置の操作制御方法。
  8. 前記車載装置操作手段に対する入力を許可された後に、請求項6に記載のステアリングホイールの接触判定方法により、前記第1の接触検出部および前記第2の接触検出部のうち、いずれか一方のみで身体の接触を検出していると判定した場合、前記操作手段に対する入力受付を禁止することを特徴とする、請求項7に記載の車載装置の操作制御方法。
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