JP7155682B2 - 接触状態検出装置、接触状態検出方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、操舵部材への接触状態検出装置、接触状態検出方法及びプログラムに関する。

近年、車両を制御するために、ステアリングホイール等の操舵部材に対する運転者の接触状態を検出する技術が検討されている。例えば、特許文献１は、タッチセンサによるステアリングホイールに対する接触の検知結果と、トルクセンサによる操舵トルクの検知結果とに基づき、運転者によるステアリングホイールの把持状態を、運転者の把持位置に関係なく検知する把持状態検知装置を開示している。把持状態検知装置は、タッチセンサによって、ステアリングホイールのタッチセンサの形成部位に対する運転者の把持を検知する。また、把持状態検知装置は、トルクセンサで操舵入力を検知することによって、ステアリングホイールのタッチセンサの形成部位以外に対する運転者の把持を検知する。

特開２０１８－１９０７号公報 特開２０１７－１１４３２４号公報

特許文献１の把持状態検知装置は、タッチセンサによる接触の検知と、トルクセンサによる操舵入力の検知とを別々に用いることによって、運転者の把持を検知する。例えば、タッチセンサは、運転者の手以外の接触を検知することがある。また、トルクセンサは、通常、ステアリングシャフトのトーションバーの捻れ量を検出することによって、操舵トルクを検出する。このため、トルクセンサは、運転者がステアリングホイールを把持していない状態でも、トーションバーの残留トルクを操舵トルクとして検出することがある。このため、特許文献１の把持状態検知装置は、誤検出を生じる可能性がある。

そこで、本発明は、操舵部材への接触状態の検出精度を向上する接触状態検出装置、接触状態検出方法及びプログラムを提供する。

本発明の一態様に係る接触状態検出装置は、車両用操舵装置の操舵部材への接触状態を検出する接触状態検出装置であって、前記操舵部材に発生するトルクを検出するトルク検出部と、前記操舵部材の回転量を検出する回転量検出部と、前記操舵部材への接触の有無を検出する接触検出部と、前記トルク検出部、前記回転量検出部及び前記接触検出部の検出結果に基づき、前記操舵部材に対してハンズオン状態であるかハンズオフ状態であるかを判定する判定部とを備える。

本発明の一態様に係る接触状態検出方法は、車両用操舵装置の操舵部材への接触状態を検出する接触状態検出方法であって、前記操舵部材に発生するトルクを検出し、前記操舵部材の回転量を検出し、前記操舵部材への接触の有無を検出し、前記操舵部材のトルク、前記操舵部材の回転量及び前記操舵部材への接触の検出結果に基づき、前記操舵部材に対してハンズオン状態であるかハンズオフ状態であるかを判定する。

本発明の一態様に係るプログラムは、車両用操舵装置の操舵部材に発生するトルク値を取得し、前記操舵部材の回転量を取得し、前記操舵部材への接触の有無を示す接触情報を取得し、前記トルク値、前記回転量及び前記接触情報に基づき、前記操舵部材に対してハンズオン状態であるかハンズオフ状態であるかを判定することをコンピュータに実行させる。

本発明に係る接触状態検出装置等によると、操舵部材への接触状態の検出精度を向上することが可能になる。

実施の形態１に係る接触状態検出装置を備える車両用操舵装置の構成の一例を示す概略図 実施の形態１に係る接触状態検出装置の機能的な構成の一例を示すブロック図 実施の形態１に係る接触状態検出装置の接触状態の検出動作の一例を示すフローチャート 実施の形態２に係る接触状態検出装置の機能的な構成の一例を示すブロック図 実施の形態２に係る接触状態検出装置の各構成要素の処理の流れの一例を示すブロック図 実施の形態２に係る接触状態検出装置の接触状態の検出動作の一例を示すフローチャート 実施の形態３に係る接触状態検出装置の機能的な構成の一例を示すブロック図 実施の形態３に係る接触状態検出装置の接触状態の検出動作の一部を示すフローチャート

以下、実施の形態に係る接触状態検出装置等を、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明される実施の形態は、包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ（工程）、並びに、ステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。さらに、各図において、実質的に同一の構成要素に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。

［実施の形態１］
本発明の実施の形態１に係る接触状態検出装置１００及び接触状態検出装置１００を備える車両用操舵装置１の構成を説明する。本実施の形態では、接触状態検出装置１００は、車両に搭載された車両用操舵装置１に備えられるとして説明する。車両の例は、自動車、トラック、バス、二輪車、搬送車、鉄道、建設機械、農耕機械及び荷役機械である。本実施の形態では、車両は自動車であるとし、自動車は、エンジンを備える自動車、エンジン及びモータを備えるハイブリッド自動車、及び、エンジンを備えずモータを備える電気自動車のいずれであってもよい。

図１は、実施の形態１に係る接触状態検出装置１００を備える車両用操舵装置１の構成の一例を示す概略図である。図１に示すように、車両用操舵装置１は、車両Ａに搭載され、モータの回転駆動力により操舵をトルクアシストするステアリング装置である。車両用操舵装置１は、車両Ａの運転者によって操作される操舵機構２と、運転者による操舵機構２への入力に応じて転舵輪６０を転舵させる転舵機構３と、運転者の操舵を補助するための補助機構４とを備えている。転舵輪６０は、車両Ａの舵取り用の車輪である。

操舵機構２は、ステアリングホイール１１と接続されたステアリングシャフト５を備える。本実施の形態の場合、ステアリングシャフト５は、コラムシャフト５ａ、インターミディエイトシャフト５ｂ及びピニオンシャフト５ｃで構成されている。コラムシャフト５ａ、インターミディエイトシャフト５ｂ及びピニオンシャフト５ｃは、互いの端部において、屈曲した状態で回転できるように、自在継手を介してこの順で連結されている。コラムシャフト５ａは、ステアリングホイール１１と接続される。ピニオンシャフト５ｃは、後述する転舵機構３のラックシャフト６と接続される。ここで、ステアリングホイール１１及びステアリングシャフト５は、操舵部材の一例である。

転舵機構３は、転舵輪６０に接続されるラックシャフト６と、ラックアンドピニオン装置７とを備える。ラックアンドピニオン装置７は、ピニオンシャフト５ｃの回転をラックシャフト６の往復動に変換する。転舵機構３は、ピニオンシャフト５ｃから伝達される回転駆動力をラックシャフト６の直線駆動力に変換して転舵輪６０に伝達し、転舵輪６０を転舵方向に回転させる。

補助機構４は、操舵のアシスト力をステアリングシャフト５に付与するモータ８と、モータ８の回転駆動力をステアリングシャフト５に伝達する減速機９とを備える。モータ８は、後述するＥＣＵ（電子制御ユニット：Electronic Control Unit）５０の制御により、動作する。減速機９は、モータ８と接続され、モータ８を駆動源として操舵を補助するためのアシスト力をステアリングシャフト５に付与する装置である。減速機９は、モータ８の回転速度を減速させ且つ回転駆動力を増強してステアリングシャフト５に伝達する。モータ８の例は、電動モータである。減速機９の例は、ウォーム減速機である。ウォーム減速機は、モータ８によって回転駆動されるウォームシャフト９ａと、ステアリングシャフト５と一体に回転するウォームホイール９ｂとを有している。ウォームシャフト９ａは、外周面にらせん状の歯を有するネジ状の歯車であり、ウォームホイール９ｂは、外周に複数の歯を有する円板状の歯車である。小径のウォームシャフト９ａの歯と大径のウォームホイール９ｂの歯とが噛み合っている。

本実施の形態の場合、減速機９は、ピニオンシャフト５ｃに接続されている。しかしながら、減速機９は、コラムシャフト５ａ又はインターミディエイトシャフト５ｂに接続されてもよく、ラックシャフト６に接続されてもよい。

また、コラムシャフト５ａは、入力軸部５ａａと、出力軸部５ａｂと、トーションバー部５ａｃとを含む。入力軸部５ａａは、ステアリングホイール１１と接続され、ステアリングホイール１１から運転者の操舵力が入力される。出力軸部５ａｂは、インターミディエイトシャフト５ｂと接続され、ステアリングホイール１１から入力される運転者の操舵力を、インターミディエイトシャフト５ｂに伝達する。トーションバー部５ａｃは、入力軸部５ａａと出力軸部５ａｂとの間に配置され、入力軸部５ａａに入力される操舵力を出力軸部５ａｂに伝達する。トーションバー部５ａｃは、入力軸部５ａａ及び出力軸部５ａｂよりも、軸心を中心とするねじれ方向の剛性が低く構成されている。トーションバー部５ａｃの構成材料の例は、ばね鋼である。操舵力が入力軸部５ａａに入力されると、トーションバー部５ａｃは軸心を中心に捻れつつ操舵力を出力軸部５ａｂに伝達する。

また、車両用操舵装置１は、運転者によってステアリングホイール１１を介してステアリングシャフト５に加えられる操舵トルクを検出するためのトルクセンサ２１を備える。トルクセンサ２１は、トーションバー部５ａｃに配置され、トーションバー部５ａｃの捩れ量、つまり入力軸部５ａａ及び出力軸部５ａｂの相対回転角を検出することによって、トルクを検出する。トルクセンサ２１が検出するトルクは、運転者が操舵のためにステアリングホイール１１に加える操舵トルクに相当する。トルクセンサ２１は、検出信号をＥＣＵ５０に送信する。ここで、トルクセンサ２１は、トルク検出部の一例である。

さらに、車両用操舵装置１は、入力軸部５ａａの回転角度を検出する回転角センサ２２を備える。回転角センサ２２は、入力軸部５ａａに配置され、入力軸部５ａａの軸心周りの回転量、つまり、回転角度を検出する。回転角センサ２２が検出する回転角は、運転者が操舵のためにステアリングホイール１１に加える操舵角に相当する。回転角センサ２２は、検出信号をＥＣＵ５０に送信する。ここで、回転角センサ２２は、回転量検出部の一例である。

さらに、車両用操舵装置１は、ステアリングホイール１１のリム部（「グリップ部」とも呼ぶ）１１ａ（図示せず）に、ステアリングホイール１１への物体の接触の有無を検知する接触センサ２３を備える。接触センサ２３の例は、圧力センサ、静電容量センサ、電極対、及び、導電性の塗料又はシートである。接触センサ２３は、円状のリム部１１ａの全周にわたって配置されてもよく、運転者が頻繁に把持する部位等の全周の一部に配置されてもよい。接触センサ２３は、検出信号をＥＣＵ５０に送信する。ここで、接触センサ２３は、接触検出部の一例である。

また、車両用操舵装置１は、ＥＣＵ５０を備える。ＥＣＵ５０は、モータ８、トルクセンサ２１、回転角センサ２２及び接触センサ２３等と電気的に接続されている。さらに、ＥＣＵ５０は、車両Ａに搭載される車速センサ３１と電気的に接続され、車速センサ３１から車両Ａの速度である車速を示す信号を取得する。ＥＣＵ５０は、トルクセンサ２１及び車速センサ３１から取得されるトルク及び車速の信号に基づき、モータ８に供給する電流を制御し、モータ８がピニオンシャフト５ｃに与えるアシスト力を制御する。ＥＣＵ５０は、トルクセンサ２１、回転角センサ２２及び接触センサ２３から取得されるトルク、回転角及び接触の有無の信号に基づき、ステアリングホイール１１に対する運転者の接触状態を検出する。具体的には、ＥＣＵ５０は、運転者がステアリングホイール１１を握っているハンズオン状態であるか、運転者がステアリングホイール１１を握っていないハンズオフ状態であるかを検出する。ＥＣＵ５０の詳細は後述する。そして、ＥＣＵ５０と、トルクセンサ２１と、回転角センサ２２と、接触センサ２３とは、本実施の形態に係る接触状態検出装置１００を構成する。

ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプロセッサ及びメモリを備えるマイクロコンピュータで構成されてもよい。メモリの例は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリ、及び、ＲＯＭ（Read-Only Memory）等の不揮発性メモリであってもよい。ＥＣＵ５０の一部又は全部の機能は、ＣＰＵがＲＡＭを作業用のメモリとして用いてＲＯＭに記録されたプログラムを実行することによって達成されてもよい。ＥＣＵ５０の一部又は全部の機能は、電子回路又は集積回路等の専用のハードウェア回路によって達成されてもよい。ＥＣＵ５０の一部又は全部の機能は、上記のソフトウェア機能とハードウェア回路との組み合わせによって構成されてもよい。ＥＣＵ５０、モータ８及び上記の各センサ等の間の通信は、ＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）等の車載ネットワークを介した通信であってもよい。

図２を参照しつつ、ＥＣＵ５０を含む接触状態検出装置１００の構成を説明する。図２は、実施の形態１に係る接触状態検出装置１００の機能的な構成の一例を示すブロック図である。接触状態検出装置１００は、トルクセンサ２１と、回転角センサ２２と、接触センサ２３と、ＥＣＵ５０とを備える。ＥＣＵ５０は、制御部５０１と、駆動回路５０２と、電流検出部５０３とを備える。制御部５０１は、モータ制御部５１１と、判定部５１２と、記憶部５１３とを含む。

駆動回路５０２は、制御部５０１によって制御され、図示しない車両Ａのバッテリの電力をモータ８に供給する。駆動回路５０２は、インバータ回路で構成される。電流検出部５０３は、モータ８を流れる電流であるモータ電流の大きさを検出し、制御部５０１に出力する。電流検出部５０３は、電流を計測する回路等で構成される。記憶部５１３は、種々の情報の格納及び取り出しを可能にする。記憶部５１３は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどの半導体メモリ、ハードディスクドライブ、又はＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置によって実現される。記憶部５１３は、制御部５０１が動作するために用いる閾値、マップ、数式等の種々の情報を格納する。記憶部５１３は、制御部５０１が動作するためのプログラムを格納してもよい。記憶部５１３は、本実施の形態では、ＥＣＵ５０内において、制御部５０１に含まれているが、制御部５０１とは別に設けられてもよく、ＥＣＵ５０の外部に配置されてもよい。

モータ制御部５１１は、車速センサ３１によって検出される車速、トルクセンサ２１によって検出されるトルク、及び、電流検出部５０３によって検出されるモータ電流に基づいて、駆動回路５０２を駆動制御することによって、操舵状況に応じた操舵補助を実現する。具体的には、モータ制御部５１１は、トルク及び車速に基づき、モータ８に流れるモータ電流の目標値である電流指令値を決定する。電流指令値は、操舵状況に応じた操舵補助力（「アシストトルク」とも呼ぶ）の目標値に対応している。そして、モータ制御部５１１は、電流検出部５０３によって検出されるモータ電流が電流指令値に近づくように、駆動回路５０２を駆動制御する。また、モータ制御部５１１は、後述する判定部５１２の判定結果に基づき、駆動回路５０２を駆動制御する。具体的には、判定結果がハンズオン状態である場合、モータ制御部５１１は、駆動回路５０２にモータ８へ電力を供給させ、操舵補助を実施させる。判定結果がハンズオフ状態である場合、例えば、ドライバへの警報を発した後、自動操舵機能やＡＤＡＳ機能を停止させることがあるが、操舵補助は実施する。

判定部５１２は、トルクセンサ２１によって検出されるトルク値、回転角センサ２２によって検出される角度値、及び、接触センサ２３によって検出される接触の有無の情報に基づき、運転者がステアリングホイール１１を握っているハンズオン状態であるか、運転者がステアリングホイール１１を握っていないハンズオフ状態（手放し状態）であるかを判定する。判定部５１２は、判定結果をモータ制御部５１１に出力する。

判定部５１２は、第一判定部５１２ａと、第二判定部５１２ｂと、統合判定部５１２ｃとを含む。第一判定部５１２ａは、トルクセンサ２１及び回転角センサ２２の検出結果を取得し、当該検出結果に基づき、ステアリングホイール１１に対してハンズオン状態であるかハンズオフ状態であるかを判定する。第一判定部５１２ａは、トルクセンサ２１及び回転角センサ２２の検出結果に基づき、運転者によってステアリングホイール１１に加えられるドライバトルクを推定する推定部５１２ｄを含む。

第一判定部５１２ａは、推定部５１２ｄによって推定されるドライバトルクに基づき、ステアリングホイール１１に対してハンズオン状態であるかハンズオフ状態であるかを判定する。具体的には、第一判定部５１２ａは、ドライバトルクの絶対値が第一閾値よりも大きい場合、ハンズオン状態であると判定し、ドライバトルクの絶対値が第一閾値以下である場合、ハンズオフ状態であると判定する。なお、第一判定部５１２ａは、ドライバトルクの継続時間を考慮してもよい。第一判定部５１２ａは、ドライバトルクの絶対値が第一閾値よりも大きい状態を第一所定時間以上継続する場合、ハンズオン状態であると判定し、そうでない場合、ハンズオフ状態であると判定してもよい。

第二判定部５１２ｂは、接触センサ２３の検出結果を取得し、当該検出結果に基づき、ステアリングホイール１１に対してハンズオン状態であるかハンズオフ状態であるかを判定する。第二判定部５１２ｂは、接触センサ２３がステアリングホイール１１に対する何らかの接触を検知する場合、ハンズオン状態であると判定し、接触センサ２３がステアリングホイール１１に対する接触を検知しない場合、ハンズオフ状態であると判定する。

統合判定部５１２ｃは、第一判定部５１２ａ及び第二判定部５１２ｂの判定結果を統合した判定結果である統合判定結果を出力する。統合判定結果は、本実施の形態に係る接触状態検出装置１００によって決定される、ステアリングホイール１１に対してハンズオン状態であるかハンズオフ状態であるかの判定結果である。

具体的には、統合判定部５１２ｃは、第一判定部５１２ａのハンズオン状態の判定と、第二判定部５１２ｂのハンズオフ状態の判定とを優先するように、統合判定をする。統合判定部５１２ｃは、第二判定部５１２ｂの判定結果がハンズオフ状態である場合、ハンズオフ状態を統合判定結果とする。統合判定部５１２ｃは、第二判定部５１２ｂの判定結果がハンズオン状態であり且つ第一判定部５１２ａの判定結果がハンズオフ状態である場合、ハンズオフ状態を統合判定結果とする。統合判定部５１２ｃは、第一判定部５１２ａ及び第二判定部５１２ｂの判定結果がハンズオン状態である場合、ハンズオン状態を統合判定結果とする。

これは、以下の理由による。つまり、第二判定部５１２ｂのハンズオフ状態の判定結果は、全ての判定結果の中で最も信頼性がある。第一判定部５１２ａのハンズオン状態の判定結果は、第二判定部５１２ｂのハンズオン状態の判定結果よりも信頼性がある。第二判定部５１２ｂのハンズオン状態の判定結果は、運転者の手や手以外（足など）がステアリングホイールに接触せず、接近している状態を含み得る。

このように、統合判定部５１２ｃは、第一判定部５１２ａ及び第二判定部５１２ｂの判定結果の信頼性に応じて２つの判定結果のいずれかを選択し、統合判定結果に決定する。

なお、トルクセンサ２１によって検出されるトルクは、運転者からの操舵入力に起因するトルク以外に、路面からの外力である負荷トルクによる慣性トルク等を含み得る。推定部５１２ｄは、上記のような要素を除去することによって、運転者によってステアリングホイール１１に加えられるトルクであるドライバトルクを推定する。さらに、運転者のステアリングホイール１１の切り替えし時点では、運転者がステアリングホイール１１を握っていても、トルクセンサ２１によって検出されるトルクは、零になる。推定部５１２ｄは、上記のような状態での誤検知を防ぐために、ある所定時間を経過した後に手放しの判定を行う。

ドライバトルクの推定方法は、特許文献２に記載されているため、その詳細を省略する。特許文献２によると、ドライバトルクは、トルクセンサ２１によって検出されるトルクと、レゾルバ等の回転センサによって検出されるモータ８のロータの回転角及びその角速度とを用いて検出される。モータ８のロータの回転角は、回転角センサ２２によって検出される操舵角に対応する。このため、本実施の形態では、推定部５１２ｄは、トルクセンサ２１のトルクと回転角センサ２２の操舵角及びその角速度とを用いて、ドライバトルクを推定する。

次に、図３を参照しつつ、実施の形態１に係る接触状態検出装置１００の接触状態の検出動作を説明する。図３は、実施の形態１に係る接触状態検出装置１００の接触状態の検出動作の一例を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１において、制御部５０１の第一判定部５１２ａは、トルクセンサ２１及び回転角センサ２２から、トーションバー部５ａｃに発生するトルクの検出値と、ステアリングシャフト５に発生する回転角つまり操舵角の検出値とを取得する。次いで、ステップＳ２において、制御部５０１の第二判定部５１２ｂは、接触センサ２３から、ステアリングホイール１１への接触の有無の検出結果を取得する。

次いで、ステップＳ３において、第二判定部５１２ｂは、ステアリングホイール１１への接触の有無を判定し、接触が有る場合（ステップＳ３でＹｅｓ）にステップＳ４へ進み、接触がない場合ステップＳ５へ進む。

ステップＳ５において、制御部５０１の統合判定部５１２ｃは、ステアリングホイール１１に対する接触状態がハンズオフ状態であると決定する。

ステップＳ４において、第一判定部５１２ａの推定部５１２ｄは、ステップＳ１で取得されたトルク及び回転角の検出値を用いて、ドライバトルクを算出する。次いで、ステップＳ６において、第一判定部５１２ａは、ドライバトルクがハンズオン状態に対応するか否かを判定する。ドライバトルクがハンズオン状態に対応するとは、例えば、ドライバトルクが第一閾値よりも大きいことである。第一判定部５１２ａは、対応する場合（ステップＳ６でＹｅｓ）にステップＳ７に進み、対応しない場合（ステップＳ６でＮｏ）にステップＳ５に進む。

ステップＳ７において、統合判定部５１２ｃは、ステアリングホイール１１に対する接触状態がハンズオン状態であると決定する。

上述したように、実施の形態１に係る接触状態検出装置１００は、車両用操舵装置１の操舵部材としてのステアリングホイール１１への接触状態を検出する。接触状態検出装置１００は、ステアリングシャフト５に発生するトルクを検出するトルク検出部としてのトルクセンサ２１と、ステアリングホイール１１の回転量を検出する回転量検出部としての回転角センサ２２と、ステアリングホイール１１への接触の有無を検出する接触検出部としての接触センサ２３と、トルクセンサ２１、回転角センサ２２及び接触センサ２３の検出結果に基づき、ステアリングホイール１１に対してハンズオン状態であるかハンズオフ状態であるかを判定する判定部５１２とを備える。

上記構成によると、トルクセンサ２１及び回転角センサ２２の検出結果から、ステアリングホイール１１に加えられる操舵入力の有無の高精度な検出が可能である。そして、このようなトルクセンサ２１及び回転角センサ２２の検出結果と接触センサ２３の検出結果とを用いることによって、ハンズオン状態及びハンズオフ状態の高精度な検出が可能になる。よって、接触状態検出装置１００は、ステアリングホイール１１の接触状態の検出精度を向上することができる。

また、実施の形態１に係る接触状態検出装置１００は、トルクセンサ２１及び回転角センサ２２の検出結果に基づき、ステアリングホイール１１に対してハンズオン状態であるかハンズオフ状態であるかを判定する第一判定部５１２ａと、接触センサ２３の検出結果に基づき、ステアリングホイール１１に対してハンズオン状態であるかハンズオフ状態であるかを判定する第二判定部５１２ｂとをさらに備え、判定部５１２は、第一判定部５１２ａ及び第二判定部５１２ｂの判定結果を用いて、ハンズオン状態又はハンズオフ状態を判定してもよい。

上記構成によると、第一判定部５１２ａは、ステアリングホイール１１への操舵入力の有無に基づくハンズオン状態及びハンズオフ状態の判定を行う。第二判定部５１２ｂは、ステアリングホイール１１に対する接触の有無に基づくハンズオン状態及びハンズオフ状態の判定を行う。判定部５１２は、第一判定部５１２ａ及び第二判定部５１２ｂの判定結果を統合して判定するため、ハンズオン状態及びハンズオフ状態の高精度な検出を可能にする。

また、実施の形態１に係る接触状態検出装置１００において、第一判定部５１２ａは、トルクセンサ２１及び回転角センサ２２の検出結果に基づき、運転者によってステアリングホイール１１に加えられるドライバトルクを推定する推定部５１２ｄを含み、第一判定部５１２ａは、推定部５１２ｄの推定結果に基づき、ステアリングホイール１１に対してハンズオン状態であるかハンズオフ状態であるかを判定してもよい。

上記構成によると、推定部５１２ｄは、運転者によってステアリングホイール１１に加えられる操舵入力を、ドライバトルクとして高精度に推定することができる。よって、第一判定部５１２ａの判定精度が向上する。

また、実施の形態１に係る接触状態検出装置１００において、判定部５１２は、第一判定部５１２ａ及び第二判定部５１２ｂの一方である第一判定部５１２ａの判定結果に応じて、ハンズオン状態を判定し、他方である第二判定部５１２ｂの判定結果に応じて、ハンズオフ状態を判定してもよい。

上記構成によると、判定部５１２は、第一判定部５１２ａ及び第二判定部５１２ｂの判定結果を取捨選択して判定する。例えば、第一判定部５１２ａのハンズオン状態の判定精度は、第二判定部５１２ｂよりも高い。第二判定部５１２ｂのハンズオフ状態の判定精度は、第一判定部５１２ａよりも高い。このため、判定部５１２は、判定精度がより高い判定結果を用いて、ハンズオン状態及びハンズオフ状態を判定することができ、その判定精度を向上することができる。

また、実施の形態１に係る接触状態検出装置１００において、ＥＣＵ５０の第一判定部５１２ａは、第一閾値を用いて判定を行っていたが、これに限定されない。例えば、第一判定部５１２ａは、第一閾値と、第一閾値と異なる閾値とを用いて判定を行ってもよい。具体的には、第一判定部５１２ａは、「閾値よりも大きいハンズオン状態（状態ＳＴ１）」と、「閾値以下のハンズオン状態（状態ＳＴ２）」と、「閾値以下のハンズオフ状態（状態ＳＴ３）」と、「閾値よりも大きいハンズオフ状態（状態ＳＴ４）」とを識別する。状態ＳＴ１は、ドライバトルクの絶対値が第一閾値Ｔａよりも大きいハンズオン状態である。第一閾値Ｔａの例は、０．１Ｎｍ以上０．５Ｎｍ以下の範囲内の値である。状態ＳＴ２は、ドライバトルクの絶対値が第一閾値Ｔａ以下であるハンズオン状態である。状態ＳＴ３は、ドライバトルクの絶対値が第一閾値Ｔａ以下であるハンズオフ状態である。状態ＳＴ４は、ドライバトルクの絶対値が第一閾値Ｔａよりも大きいハンズオフ状態である。

演算開始時において、ドライバトルクの絶対値が第一閾値Ｔａよりも大きいとき、第一判定部５１２ａは、接触状態が状態ＳＴ１であると判定する。そして、第一判定部５１２ａは、出力信号を「１」に設定し、且つタイムカウンタ値を「０」に設定する。出力信号は、判定結果を表す信号であり、出力信号「１」は判定結果がハンズオンであることを表し、出力信号「０」は判定結果がハンズオフであることを表す。

状態ＳＴ１において、ドライバトルクの絶対値が第一閾値Ｔａ以下になると、第一判定部５１２ａは、接触状態が状態ＳＴ２になったと判定する。そして、第一判定部５１２ａは、出力信号を「１」に設定する。さらに、第一判定部５１２ａは、状態ＳＴ２の判定中、所定時間ｔｓ（秒）が経過する毎に、タイムカウンタ値を、現在値にｔｓを加算した値に更新する。

状態ＳＴ２において、タイムカウンタ値が第二閾値Ｔｂに達する前に、ドライバトルクの絶対値が第一閾値Ｔａよりも大きくなると、第一判定部５１２ａは、接触状態が状態ＳＴ１になったと判定し、タイムカウンタ値を０に設定する。

状態ＳＴ２において、ドライバトルクの絶対値が第一閾値Ｔａよりも大きくなることなく、タイムカウンタ値が第二閾値Ｔｂに達すると、第一判定部５１２ａは、接触状態が状態ＳＴ３になったと判定する。そして、第一判定部５１２ａは、出力信号を「０」に設定し、且つタイムカウンタ値を０に設定する。第二閾値Ｔｂの例は、０．５秒以上５．０秒以下の範囲内の値である。

状態ＳＴ３において、ドライバトルクの絶対値が第一閾値Ｔａよりも大きくなると、第一判定部５１２ａは、接触状態が状態ＳＴ４になったと判定する。そして、第一判定部５１２ａは、出力信号を「０」に設定する。さらに、第一判定部５１２ａは、状態ＳＴ４の判定中、所定時間ｔｓ（秒）が経過する毎に、タイムカウンタ値を、現在値にｔｓを加算した値に更新する。

状態ＳＴ４において、タイムカウンタ値が第三閾値Ｔｃに達する前に、ドライバトルクの絶対値が第一閾値Ｔａ以下になると、第一判定部５１２ａは、接触状態が状態ＳＴ３になったと判定し、タイムカウンタ値を０に設定する。第三閾値Ｔｃの例は、０．０５秒以上０．１秒以下の範囲内の値である。

状態ＳＴ４において、ドライバトルクの絶対値が第一閾値Ｔａ以下になることなく、タイムカウンタ値が第三閾値Ｔｃに達すると、第一判定部５１２ａは、接触状態が状態ＳＴ１になったと判定する。そして、第一判定部５１２ａは、出力信号を「１」に設定し、且つタイムカウンタ値を０に設定する。

なお、演算開始時において、ドライバトルクの絶対値が第一閾値Ｔａ以下であるとき、第一判定部５１２ａは、接触状態が状態ＳＴ３であると判定する。そして、第一判定部５１２ａは、出力信号を「０」に設定し、且つタイムカウンタ値を０に設定する。

［実施の形態２］
実施の形態２に係る接触状態検出装置２００は、制御部２５０１の統合判定部２５１２ｃの構成が、実施の形態１と異なる。以下、実施の形態２について、実施の形態１と異なる点を中心に説明し、実施の形態１と同様の点の説明を省略する。

図４及び図５を参照しつつ、実施の形態２に係る接触状態検出装置２００の構成を説明する。図４は、実施の形態２に係る接触状態検出装置２００の機能的な構成の一例を示すブロック図である。図５は、実施の形態２に係る接触状態検出装置２００の各構成要素の処理の流れの一例を示すブロック図である。接触状態検出装置２００は、トルクセンサ２１と、回転角センサ２２と、接触センサ２３と、ＥＣＵ５０とを備える。ＥＣＵ５０は、制御部２５０１と、駆動回路５０２と、電流検出部５０３とを備える。制御部２５０１は、モータ制御部５１１と、判定部２５１２と、記憶部５１３とを含む。判定部２５１２は、第一判定部５１２ａと、第二判定部５１２ｂと、統合判定部２５１２ｃとを含む。

統合判定部２５１２ｃは、第一判定部５１２ａ及び第二判定部５１２ｂの判定結果に重み付けする重み付加部２５１２ｅを含む。統合判定部２５１２ｃは、重み付加部２５１２ｅによって重み付けされた後の第一判定部５１２ａ及び第二判定部５１２ｂの判定結果を統合し、統合後の判定結果に基づき、ステアリングホイール１１に対してハンズオン状態であるかハンズオフ状態であるかを判定する。

具体的には、第一判定部５１２ａは、ステアリングホイール１１に対してハンズオン状態であると判定した場合、出力信号値「１」を重み付加部２５１２ｅに出力し、ハンズオフ状態であると判定した場合、出力信号値「０」を重み付加部２５１２ｅに出力する。第二判定部５１２ｂは、ステアリングホイール１１に対してハンズオン状態であると判定した場合、出力信号値「１」を重み付加部２５１２ｅに出力し、ハンズオフ状態であると判定した場合、出力信号値「０」を重み付加部２５１２ｅに出力する。

また、第一判定部５１２ａ及び第二判定部５１２ｂは、出力信号値と、当該出力信号値の決定に用いられた検出結果がトルクセンサ２１、回転角センサ２２又は接触センサ２３によって取得された時刻である検出時刻とを対応付けて、記憶部５１３に記憶させる。

重み付加部２５１２ｅは、第一判定部５１２ａから取得される出力信号値「１」に対して、重みを示す値「α」を設定し、重み値αを第一判定値として統合判定部２５１２ｃに出力する。重み付加部２５１２ｅは、第一判定部５１２ａから取得される出力信号値「０」に対して、重みを示す値「β」を設定し、重み値βを第一判定値として統合判定部２５１２ｃに出力する。重み値α及びβはいずれも、０以上１以下の値であるが、これに限定されない。さらに、実施の形態１でも上述したように、第一判定部５１２ａのハンズオン状態の判定結果は第二判定部５１２ｂのハンズオン状態の判定結果よりも信頼性があるため、本実施の形態では、α＞βであるが、これに限定されない。

重み付加部２５１２ｅは、第二判定部５１２ｂから取得される出力信号値「１」に対して、重みを示す値「γ」を設定し、重み値γを第二判定値として統合判定部２５１２ｃに出力する。重み付加部２５１２ｅは、第二判定部５１２ｂから取得される出力信号値「０」に対して、重みを示す値「δ」を設定し、重み値δを第二判定値として統合判定部２５１２ｃに出力する。重み値γ及びδはいずれも、０以上１以下の値であるが、これに限定されない。さらに、第二判定部５１２ｂのハンズオフ状態の判定結果は第一判定部５１２ａ及び第二判定部５１２ｂの判定結果の中で最も信頼性があるため、本実施の形態では、δ＞γ且つδ＞αである。さらに、第二判定部５１２ｂのハンズオンの結果は第一判定部５１２ａのハンズオン状態の判定結果はよりも信頼性が劣るため、γ＜αである。つまり、δ＞α＞β，γであるが、これに限定されない。

また、重み付加部２５１２ｅは、各判定値α、β、γ及びδを、当該判定値の決定に用いられた出力信号値と当該出力信号値に対応する検出時刻とに対応付けて、記憶部５１３に記憶させる。

統合判定部２５１２ｃは、重み付加部２５１２ｅから取得される第一判定値α又はβと第二判定値γ又はδとの和を時間積分し、積分値に基づき、ステアリングホイール１１に対してハンズオン状態であるかハンズオフ状態であるかを判定する。なお、取得されていない判定値は０である。ここで、統合判定部２５１２ｃは、加算部の一例である。

総合判定部の演算周期は、各センサの検出値の演算周期より長く設定されている。また、積分値は定数で除算することにより絶対値を１以下にし、これが加算値Ｉｔとなる。この定数は、α、β、γ、δの値に応じて設定される。

統合判定部２５１２ｃは、加算値Ｉｔが第四閾値以上である場合、ステアリングホイール１１に対してハンズオン状態であると判定し、加算値Ｉｔが第四閾値未満である場合、ハンズオフ状態であると判定する。第四閾値は、０超１以下の正の値である。

なお、統合判定部２５１２ｃは、時間積分する際、加算区間ｔに含まれる複数の第一判定値及び第二判定値の和の時間に対する線形を推定し、推定された線形を示す関数を積分してもよく、加算区間ｔに含まれる複数の第一判定値及び第二判定値を単に加算してもよい。

次に、図６を参照しつつ、実施の形態２に係る接触状態検出装置２００の接触状態の検出動作を説明する。図６は、実施の形態２に係る接触状態検出装置２００の接触状態の検出動作の一例を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ２１において、第一判定部５１２ａは、トルクセンサ２１及び回転角センサ２２から、トルク及び操舵角の検出値を取得する。次いで、ステップＳ２２において、第二判定部５１２ｂは、接触センサ２３から、ステアリングホイール１１への接触の有無の検出結果を取得する。

次いで、ステップＳ２３において、第一判定部５１２ａの推定部５１２ｄは、ステップＳ１で取得されたトルク及び操舵角の検出値を用いて、ドライバトルクを算出する。次いで、ステップＳ２４において、第一判定部５１２ａは、ドライバトルクがハンズオン状態に対応するか否かを判定する。第一判定部５１２ａは、対応する場合、出力値「１」を重み付加部２５１２ｅに出力し、対応しない場合、出力値「０」を重み付加部２５１２ｅに出力する。

次いでステップＳ２５において、第二判定部５１２ｂは、ステアリングホイール１１への接触がハンズオン状態に対応するか否か、つまり接触の有無を判定し、接触が有る場合、出力値「１」を重み付加部２５１２ｅに出力し、接触がない場合、出力値「０」を重み付加部２５１２ｅに出力する。

次いで、ステップＳ２６において、重み付加部２５１２ｅは、第一判定部５１２ａ及び第二判定部５１２ｂから取得された出力値それぞれに、重み値を適用し、当該重み値を第一判定値及び第二判定値として統合判定部２５１２ｃに出力する。具体的には、重み付加部２５１２ｅは、下記の表１に示すような第一判定値及び第二判定値を出力する。

次いで、ステップＳ２７において、重み付加部２５１２ｅは、記憶部５１３を参照することによって、上記ステップＳ２６よりも過去に取得された第一判定値及び第二判定値を取得し、式１に示すように加算区間ｔにわたって、上記ステップＳ２６及び過去に取得された第一判定値及び第二判定値の和を時間積分する。そして、重み付加部２５１２ｅは、加算値Ｉｔを統合判定部２５１２ｃに出力する。

次いで、ステップＳ２８において、統合判定部２５１２ｃは、加算値Ｉｔが第四閾値以上であるか否かを判定する。統合判定部２５１２ｃは、第四閾値以上である場合（ステップＳ２８でＹｅｓ）にステップＳ２９に進み、第四閾値未満である場合（ステップＳ２８でＮｏ）にステップＳ３０に進む。

ステップＳ２９において、統合判定部２５１２ｃは、ステアリングホイール１１に対する接触状態がハンズオン状態であると決定する。また、ステップＳ３０において、統合判定部２５１２ｃは、ステアリングホイール１１に対する接触状態がハンズオフ状態であると決定する。

実施の形態２に係る接触状態検出装置２００のその他の構成及び動作は、実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。また、実施の形態２に係る接触状態検出装置２００によると、実施の形態１と同様の効果が得られる。

さらに、実施の形態２に係る接触状態検出装置２００において、判定部５１２は、第一判定部５１２ａの判定結果に重み付けをした第一判定値を算出し、第二判定部５１２ｂの判定結果に重み付けをした第二判定値を算出し、第一判定値及び第二判定値を用いて、ハンズオン状態又はハンズオフ状態を判定してもよい。

上記構成によると、第一判定部５１２ａ及び第二判定部５１２ｂの間において、ハンズオン状態及びハンズオフ状態の判定精度が異なり得る。第一判定値及び第二判定値における重み付けは、上記判定精度を反映することができる。例えば、判定精度が高いほど、重みを大きくしてもよい。これにより、判定部５１２の判定精度の向上が可能になる。

また、実施の形態２に係る接触状態検出装置２００において、重み付けは、トルクセンサ２１、回転角センサ２２及び接触センサ２３の検出結果の信頼性に対応してもよい。上記構成によると、第一判定値及び第二判定値の判定精度は、トルクセンサ２１、回転角センサ２２及び接触センサ２３それぞれの特性、つまり検出結果の信頼性に起因し得る。よって、トルクセンサ２１、回転角センサ２２及び接触センサ２３それぞれの特性に合わせた重み付けが可能になる。

また、実施の形態２に係る接触状態検出装置２００は、第一判定値及び第二判定値を加算した加算結果を出力する加算部としての統合判定部２５１２ｃをさらに備え、判定部５１２は、加算結果に基づき、ハンズオン状態又はハンズオフ状態を判定してもよい。上記構成によると、判定部５１２の判定処理が簡易になる。

また、実施の形態２に係る接触状態検出装置２００において、統合判定部２５１２ｃは、第一判定値及び第二判定値を加算し時間積分した加算結果を出力してもよい。上記構成によると、判定部５１２は、複数の第一判定値及び第二判定値の加算結果を用いて判定する。これにより、判定部５１２は、一度だけ得られた第一判定値及び第二判定値ではなく、時間積分の積分時間の間に得られた第一判定値及び第二判定値を用いて判定を行う。ハンズオン状態及びハンズオフ状態は、一瞬ではなく、ある程度の時間継続するため、判定部５１２は、高い精度でハンズオン状態及びハンズオフ状態を判定することができる。

また、実施の形態２に係る接触状態検出装置２００において、統合判定部２５１２ｃは、加算結果を正規化して出力してもよい。上記構成によると、正規化された加算結果の絶対値は、０以上１以下の範囲に含まれる。よって、判定部５１２による加算結果の判定処理が簡易になる。

また、実施の形態２に係る接触状態検出装置２００において、判定部５１２は、加算結果が閾値以上である場合、ハンズオン状態を判定し、加算結果が閾値未満である場合、ハンズオフ状態を判定してもよい。上記構成によると、判定部５１２による加算結果の判定処理が簡易になる。

なお、実施の形態２に係る接触状態検出装置２００において、統合判定部２５１２ｃは、第一判定値及び第二判定値の和を時間積分した加算値Ｉｔに基づき、ハンズオン状態及びハンズオフ状態を判定したが、これに限定されない。

例えば、統合判定部２５１２ｃは、下記の式２に示すように、第一判定値及び第二判定値の和を単に加算した加算値に基づき、ハンズオン状態及びハンズオフ状態を判定してもよい。この場合も、統合判定部２５１２ｃは、加算値が閾値以上である場合、ハンズオン状態であると判定し、加算値が閾値未満である場合、ハンズオフ状態であると判定してもよい。

又は、統合判定部２５１２ｃは、第一判定部５１２ａの判定結果から取得される１つの第一判定値α又はβと、第二判定部５１２ｂの判定結果から取得される１つの第二判定値γ又はδとの和に基づき、ハンズオン状態及びハンズオフ状態を判定してもよい。この場合も、統合判定部２５１２ｃは、第一判定値及び第二判定値の和「α－β＋γ－δ」が閾値以上である場合、ハンズオン状態であると判定し、和が閾値未満である場合、ハンズオフ状態であると判定してもよい。なお、「α－β＋γ－δ」において、取得されていない判定値は０である。この場合、本判定は、実施の形態１に適用することができる。α＝１、β＝０、γ＝０及びδ＝０とし、閾値を「１」とすることができる。

［実施の形態３］
実施の形態３に係る接触状態検出装置２００の機能を示すブロック図を図７に示す。実施の形態３に係る接触状態検出装置２００の動作の流れの特徴部分を図８に示す。

実施の形態３では、第一判定部５１２ａ、第二判定部５１２ｂの判定結果としてそれぞれ０から１の間の値が出力されるが、実施の形態２の様に、第一判定部５１２ａが、ステアリングホイール１１に対してハンズオン状態であると判定した場合、出力信号値「１」を出力し、ハンズオフ状態であると判定した場合、出力信号値「０」を出力し、第二判定部５１２ｂがステアリングホイール１１に対して判ずＯＮ状態であると判定した場合、出力信号値「１」を出力し、ハンズオフ状態であると判定した場合、出力信号値「０」を出力するようにしてもよい。判定結果としてそれぞれ０から１の間の値が出力されるとは、例えば、接触センサーのアナログ出力値を正規化した場合や、推定されるドライバトルクを正規化した場合である。

ステップＳ２６において、重み付け加算値を以下の式で演算する。
Ｗ（ｋ）＝ＨＯＤ１・α－（１－ＨＯＤ１）・β＋ＨＯＤ２・γ－（１－ＨＯＤ２）・δ
ここで、
Ｗ（ｋ）：今回の演算タイミングでの重み付け加算値（今回値）
ＨＯＤ１：第一判定部の判定結果
ＨＯＤ２：第二判定部の判定結果
α：第一判定部のハンズオンの重み付け（０から１の値）
β：第一判定部のハンズオフの重み付け（０から１の値）
γ：第二判定部のハンズオンの重み付け（０から１の値）
δ：第二判定部のハンズオフの重み付け（０から１の値）
ｋ：今回の演算タイミングを表す数値
ステップＳ２７において、以下の式に従い積分する。
ｈ（ｋ）＝ｈ（ｋ－１）＋Ｗ（ｋ）ｄｔ
ｄｔ＝ｔ（ｋ）－ｔ（ｋ－１）
ここで、
ｈ（ｋ）：加算後出力値（今回値）
ｈ（ｋ－１）：加算後出力値（前回値、前回の演算タイミングでの加算後出力値）
ｄｔ＝ｔ（ｋ）－ｔ（ｋ－１）：積分刻み時間、ｔ（ｋ）はマイコン内部の計時カウンタの値を表す。

ステップＳ３１からステップＳ３５において、加算後出力値ｈ（ｋ）の値を０から１の範囲に制限する処理を行う。

ステップＳ３１でｈ（ｋ）が１以上なら（Ｓ３１:Ｙｅｓ）、ステップＳ３３でｈ（ｋ）を１に設定する。ステップＳ３１でｈ（ｋ）が１より小さいなら（Ｓ３１：Ｎｏ）、ステップＳ３２に進む。ステップＳ３２でｈ（ｋ）が０以下なら（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、ステップｓ３４でｈ（ｋ）を０に設定する。ステップＳ３２でｈ（ｋ）が０よりも大きいなら（Ｓ３２：Ｎｏ）、何もしない。一連の処理が終わるとステップＳ２８へ進む。フローチャートのその他の部分は実施の形態２と同一である。実施の形態３では、重み付け加算値を積分し、その値に基づいてハンズオン状態、ハンズオフ状態を判定したが、積分をせず、重み付け加算値の和に基づいてハンズオン状態、ハンズオフ状態を判定しても良い。この場合、ｈ（ｋ）＝ｈ（ｋ－１）＋Ｗ（ｋ）の式が用いられる。

このような実施の形態３は、実施の形態２と同様の効果が得られる。

［その他］
以上、本発明の１つ以上の態様に係る接触状態検出装置等について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の１つ以上の態様の範囲内に含まれてもよい。

例えば、実施の形態に係る接触状態検出装置は、操舵機構と転舵機構とが機械的に接続されている車両用操舵装置１に備えられたが、これに限定されない。接触状態検出装置を備える車両用操舵装置は、操舵機構と転舵機構とが機械的に接続されていないステア・バイ・ワイヤシステムを構成してもよい。さらに、車両用操舵装置は、左右独立操舵可能なステア・バイ・ワイヤシステムを構成してもよい。上記ステア・バイ・ワイヤシステムでは、左右の転舵輪それぞれの転舵機構は、互いに機械的に結合されておらず、操舵機構とも機械的に結合されていない。左右の転舵機構は、各転舵機構に設けられたアクチュエータによって動作する。

また、実施の形態に係る接触状態検出装置は、車両に搭載されたが、これに限定されず、操舵部材を備えるいかなる装置等に搭載されてもよい。例えば、接触状態検出装置は、船舶、又は航空機に搭載されてもよい。

また、上述したように、本発明の技術は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読取可能な記録ディスク等の記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えばＣＤ－ＲＯＭ等の不揮発性の記録媒体を含む。

例えば、上記実施の形態に含まれる各処理部は典型的には集積回路であるＬＳＩ（Large Scale Integration：大規模集積回路）として実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。

また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

なお、上記実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵなどのプロセッサ等のプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

また、上記構成要素の一部又は全部は、脱着可能なＩＣ（Integrated Circuit）カード又は単体のモジュールから構成されてもよい。ＩＣカード又はモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるコンピュータシステムである。ＩＣカード又はモジュールは、上記のＬＳＩ又はシステムＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、ＩＣカード又はモジュールは、その機能を達成する。これらＩＣカード及びモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。

また、本発明の接触状態検出方法は、例えば、車両用操舵装置の操舵部材への接触状態を検出する接触状態検出方法であって、前記操舵部材に発生するトルクを検出し、前記操舵部材の回転量を検出し、前記操舵部材への接触の有無を検出し、前記操舵部材のトルク、前記操舵部材の回転量及び前記操舵部材への接触の検出結果に基づき、前記操舵部材に対してハンズオン状態であるかハンズオフ状態であるかを判定する。このような接触状態検出方法は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）及びＣＰＵなどのプロセッサ、ＬＳＩなどの回路、ＩＣカード又は単体のモジュール等によって、実現されてもよい。

さらに、本発明の技術は、ソフトウェアプログラム又はソフトウェアプログラムからなるデジタル信号によって実現されてもよく、プログラムが記録された非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体であってもよい。例えば、このようなプログラムは、車両用操舵装置の操舵部材に発生するトルク値を取得し、前記操舵部材の回転量を取得し、前記操舵部材への接触の有無を示す接触情報を取得し、前記トルク値、前記回転量及び前記接触情報に基づき、前記操舵部材に対してハンズオン状態であるかハンズオフ状態であるかを判定することをコンピュータに実行させる。

また、上記で用いた序数、数量等の数字は、全て本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。また、構成要素間の接続関係は、本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。

また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを１つの機能ブロックとして実現したり、１つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。

本発明に係る接触状態検出装置は、操舵部材を備える装置に有用である。

１ 車両用操舵装置、５ ステアリングシャフト（操舵部材）、１１ ステアリングホイール（操舵部材）、２１ トルクセンサ（トルク検出部）、２２ 回転角センサ（回転量検出部）、２３ 接触センサ（接触検出部）、５０ ＥＣＵ、１００，２００ 接触状態検出装置、５０１，２５０１ 制御部、５１２，２５１２ 判定部、５１２ａ 第一判定部、５１２ｂ 第二判定部、５１２ｃ，２５１２ｃ 統合判定部（加算部）、５１２ｄ 推定部、２５１２ｅ 重み付け付加部、Ａ 車両

Claims (11)

1. 車両用操舵装置の操舵部材への接触状態を検出する接触状態検出装置であって、
   前記操舵部材に発生するトルクを検出するトルク検出部と、
   前記操舵部材の回転量を検出する回転量検出部と、
   前記操舵部材への接触の有無を検出する接触検出部と、
   前記トルク検出部、前記回転量検出部及び前記接触検出部の検出結果に基づき、前記操舵部材に対してハンズオン状態であるかハンズオフ状態であるかを判定する判定部と、を備え、
   前記判定部は、
   前記トルク検出部及び前記回転量検出部の検出結果に基づき、前記操舵部材に対してハンズオン状態であるかハンズオフ状態であるかを判定する第一判定部と、
   前記接触検出部の検出結果に基づき、前記操舵部材に対してハンズオン状態であるかハンズオフ状態であるかを判定する第二判定部と、
   前記第一判定部、及び前記第二判定部の判定結果を統合した判定結果である統合判定結果を出力する統合判定部と、を備え、
   前記統合判定部は、
   前記第二判定部の判定結果がハンズオフ状態である場合、ハンズオフ状態を統合判定結果とし、
   前記第二判定部の判定結果がハンズオン状態であり且つ前記第一判定部の判定結果がハンズオフ状態である場合、ハンズオフ状態を統合判定結果とし、
   前記第一判定部及び前記第二判定部の判定結果がハンズオン状態である場合、ハンズオン状態を統合判定結果とする
   接触状態検出装置。
2. 前記第一判定部は、前記トルク検出部及び前記回転量検出部の検出結果に基づき、運転者によって前記操舵部材に加えられるドライバトルクを推定する推定部を含み、
   前記第一判定部は、前記推定部の推定結果に基づき、前記操舵部材に対してハンズオン状態であるかハンズオフ状態であるかを判定する
   請求項１に記載の接触状態検出装置。
3. 前記判定部は、前記第一判定部及び前記第二判定部の一方の判定結果に応じて、前記ハンズオン状態を判定し、前記第一判定部及び前記第二判定部の他方の判定結果に応じて、前記ハンズオフ状態を判定する
   請求項１または２に記載の接触状態検出装置。
4. 前記判定部は、前記第一判定部の判定結果に重み付けをした第一判定値を算出し、且つ、前記第二判定部の判定結果に重み付けをした第二判定値を算出し、前記第一判定値及び前記第二判定値を用いて、前記ハンズオン状態又は前記ハンズオフ状態を判定する
   請求項１～３のいずれか一項に記載の接触状態検出装置。
5. 前記重み付けは、前記トルク検出部、前記回転量検出部及び前記接触検出部の検出結果の信頼性に対応する
   請求項４に記載の接触状態検出装置。
6. 前記第一判定値及び前記第二判定値を加算した加算結果を出力する加算部をさらに備え、
   前記判定部は、前記加算結果に基づき、前記ハンズオン状態又は前記ハンズオフ状態を判定する
   請求項４または５に記載の接触状態検出装置。
7. 前記加算部は、前記第一判定値及び前記第二判定値を加算し時間積分した加算結果を出力する
   請求項６に記載の接触状態検出装置。
8. 前記加算部は、前記加算結果を正規化して出力する
   請求項６または７に記載の接触状態検出装置。
9. 前記判定部は、前記加算結果が閾値以上である場合、前記ハンズオン状態を判定し、前記加算結果が前記閾値未満である場合、前記ハンズオフ状態を判定する
   請求項６～８のいずれか一項に記載の接触状態検出装置。
10. 車両用操舵装置の操舵部材への接触状態を検出する接触状態検出方法であって、
    前記操舵部材に発生するトルクを検出し、
    前記操舵部材の回転量を検出し、
    前記操舵部材への接触の有無を検出し、
    前記操舵部材のトルク及び前記操舵部材の回転量に基づき、前記操舵部材に対してハンズオン状態であるかハンズオフ状態であるかを第一判定部が判定し、
    前記操舵部材への接触の検出結果に基づき、前記操舵部材に対してハンズオン状態であるかハンズオフ状態であるかを第二判定部が判定し、
    前記第二判定部の判定結果がハンズオフ状態である場合、ハンズオフ状態を統合判定結果とし、
    前記第二判定部の判定結果がハンズオン状態であり且つ前記第一判定部の判定結果がハンズオフ状態である場合、ハンズオフ状態を統合判定結果とし、
    前記第一判定部及び前記第二判定部の判定結果がハンズオン状態である場合、ハンズオン状態を統合判定結果とする
    接触状態検出方法。
11. 車両用操舵装置の操舵部材に発生するトルク値を取得し、
    前記操舵部材の回転量を取得し、
    前記操舵部材への接触の有無を示す接触情報を取得し、
    前記操舵部材のトルク値及び前記操舵部材の回転量に基づき、前記操舵部材に対してハンズオン状態であるかハンズオフ状態であるかを第一判定部が判定し、
    前記接触情報に基づき、前記操舵部材に対してハンズオン状態であるかハンズオフ状態であるかを第二判定部が判定し、
    前記第二判定部の判定結果がハンズオフ状態である場合、ハンズオフ状態を統合判定結果とし、
    前記第二判定部の判定結果がハンズオン状態であり且つ前記第一判定部の判定結果がハンズオフ状態である場合、ハンズオフ状態を統合判定結果とし、
    前記第一判定部及び前記第二判定部の判定結果がハンズオン状態である場合、ハンズオン状態を統合判定結果とする
    ことをコンピュータに実行させるプログラム。

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