JP2023013710A - 接触判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノイズが変化する環境下でも、接触を高精度に判定できる接触判定装置を提供する。【解決手段】接触判定装置は、対象物に設けられる静電センサと、前記静電センサが測定した静電容量に基づいて前記対象物に手が接触しているかどうかを判定する接触判定部とを備え、前記接触判定部は、前記静電容量が第１接触閾値以上である場合に、手が前記対象物に接触したと判定し、前記静電容量の第１所定時間における変化量がノイズ閾値以上になってから第２所定時間は前記第１接触閾値に補正値を加算した状態を継続する。【選択図】図１

Description

本発明は、接触判定装置に関する。

従来より、静電容量方式のタッチパネルを備えた表示装置から、前記タッチパネルで検出された静電容量の変化量データを受信する受信部と、前記変化量データに応じて、タッチの有無を識別するための閾値が異なる複数の動作モードのいずれかを決定して前記表示装置へ送信する決定部と、を備える管理装置がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１９－０７１０２０号公報

ところで、変化量データに応じて複数の動作モードのいずれかを決定する方法では、静電容量にノイズがあり、ノイズが時間経過とともに変化する環境では、高精度にタッチを検出することが困難である。

そこで、ノイズが変化する環境下でも、接触を高精度に判定できる接触判定装置を提供することを目的とする。

本発明の実施形態の接触判定装置は、対象物に設けられる静電センサと、前記静電センサが測定した静電容量に基づいて前記対象物に手が接触しているかどうかを判定する接触判定部とを備え、前記接触判定部は、前記静電容量が第１接触閾値以上である場合に、手が前記対象物に接触したと判定し、前記静電容量の第１所定時間における変化量がノイズ閾値以上になってから第２所定時間は前記第１接触閾値に補正値を加算した状態を継続する。

ノイズが変化する環境下でも、接触を高精度に判定できる接触判定装置を提供することができる。

実施形態の接触判定装置１００を実装したステアリングホイール１０を示す図である。 静電センサ１１０の出力正弦波の一例を示す図である。 基準値を用いた接触の判定を説明する図である。 接触判定部１２２が実行する接触判定処理を表すフローチャートを示す図である。 接触判定部１２２が実行する接触判定処理を表すフローチャートを示す図である。 接触判定部１２２が実行する接触判定処理を表すフローチャートを示す図である。 接触判定部１２２が実行する接触判定処理を表すフローチャートを示す図である。 実施形態の接触判定装置１００の動作を示す図である。 実施形態の接触判定装置１００の動作を示す図である。 実施形態の接触判定装置１００の動作を示す図である。 実施形態の接触判定装置１００の動作を示す図である。 比較用の接触判定装置の動作を示す図である。 比較用の接触判定装置の動作を示す図である。 比較用の接触判定装置の動作を示す図である。 比較用の接触判定装置の動作を示す図である。 変形例のサブルーチン「ｓｕｂ初期設定」の処理を表すフローチャートを示す図である。 変形例のサブルーチン「ｓｕｂオン閾値Ｔｈ１補正」の処理を表すフローチャートを示す図である。 実施形態の変形例の接触判定装置の動作を示す図である。 実施形態の変形例の接触判定装置の動作を示す図である。 実施形態の変形例の接触判定装置の動作を示す図である。 実施形態の変形例の接触判定装置の動作を示す図である。

以下、本発明の接触判定装置を適用した実施形態について説明する。

＜実施形態＞
図１は、実施形態の接触判定装置１００を実装したステアリングホイール１０を示す図である。図１に示すように、ステアリングホイール１０は、車両に搭載され、グリップ１１の内部に接触判定装置１００の静電センサ１１０が実装されている。グリップ１１は、対象物の一例である。接触判定装置１００は、運転者の手Ｈがステアリングホイール１０のグリップ１１に接触しているかどうかを判定する。

以下、車両の運転者を接触判定装置１００の操作者と称す。接触判定装置１００は、静電センサ１１０が設けられた物体に、被検出体としての操作者の手Ｈが接触しているかどうかを判定可能な接触判定装置１００について説明する。静電センサ１１０が設けられた物体に操作者が触れることを操作者の操作と称す。

＜接触判定装置１００の構成＞
接触判定装置１００は、静電センサ１１０及びＨＯＤＥＣＵ（ＨａｎｄｓＯｆｆ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１２０を含む。

静電センサ１１０は、ステアリングホイール１０のグリップ１１の一周にわたって設けられており、例えば金属製の電極で構成される。静電センサ１１０は、信号線１２を介してＨＯＤＥＣＵ１２０に接続されている。

ＨＯＤＥＣＵ１２０は、一例としてステアリングホイール１０の内部に設けられている。図１ではＨＯＤＥＣＵ１２０を拡大して示す。ＨＯＤＥＣＵ１２０は、ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）１２０ＡとＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）１２０Ｂとを有する。

ＡＦＥ１２０Ａは、静電センサ１１０に接続されており、ＭＰＵ１２０Ｂから入力される指令に基づいて静電センサ１１０に正弦波（入力正弦波）を入力し、静電センサ１１０から出力される正弦波（出力正弦波）を取得する。ＡＦＥ１２０Ａは、入力正弦波と出力正弦波から静電センサ１１０の容量値（静電容量）を取得し、デジタル変換するとともにローパスフィルタによるノイズ除去を行ってＡＤ値としてＭＰＵ１２０Ｂに出力する。ＡＤ値は、一例として単位を持たないカウント値で表される。ローパスフィルタによるノイズ除去を行うことにより、所定周波数以上のノイズを取り除いたＡＤ値を取得することができる。

ＭＰＵ１２０Ｂは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、入出力インターフェース、及び内部バス等を含むコンピュータによって実現される。ＭＰＵ１２０Ｂには一例としてＥＣＵ５０が接続されている。ＥＣＵ５０は、ステアリングホイール１０が搭載される車両の電子機器を制御する制御装置である。電子機器は、例えば車両の自動運転等に関する電子機器であってよい。

ＭＰＵ１２０Ｂは、主制御部１２１、接触判定部１２２、及びメモリ１２３を有する。主制御部１２１、接触判定部１２２は、ＭＰＵ１２０Ｂが実行するプログラムの機能（ファンクション）を機能ブロックとして示したものである。また、メモリ１２３は、ＭＰＵ１２０Ｂのメモリを機能的に表したものである。

主制御部１２１は、ＭＰＵ１２０Ｂの制御処理を統括する処理部であり、接触判定部１２２が行う処理以外の処理を実行する。

接触判定部１２２は、静電センサ１１０の容量値から基準値を減算して得る差分が閾値を超えているかどうかを判定することにより、手Ｈがグリップ１１に接触しているかどうかを判定する。これは、接触判定部１２２が実行する接触判定処理である。また、接触判定部１２２は、判定結果を表すデータをＥＣＵ５０に通知する。ここで、基準値とは、接触判定部１２２がステアリングホイール１０のグリップ１１に手Ｈが接触しているかどうかを判定する際に用いる静電センサ１１０の容量値の基準値である。

また、接触判定部１２２は、接触判定処理に用いる第１タイマ１２２Ａと第２タイマ１２２Ｂを有する。接触判定処理、第１タイマ１２２Ａ、及び第２タイマ１２２Ｂについては後述する。

車両の室内には、スマートフォン等の電波が存在し得る。これらの電波は、接触判定装置１００にとってはノイズになる。接触判定部１２２は、このようなノイズの影響を抑制するために、閾値を制御する。閾値の制御の詳細については後述する。

メモリ１２３は、主制御部１２１、接触判定部１２２が処理を行うために必要なプログラム及びデータ等を格納する。メモリ１２３には、静電センサ１１０の容量値を表すデータや、接触判定部１２２が処理の過程で生成したデータ等が保存される。

＜静電センサ１１０の出力正弦波＞
図２は、静電センサ１１０の出力正弦波の一例を示す図である。図２には手Ｈでグリップ１１から離しているとき（リリース時）の出力正弦波を実線で示し、手Ｈでグリップ１１を握っているとき（タッチ時）の出力正弦波を破線で示す。

静電センサ１１０で測定される容量値は、グリップ１１に手Ｈが接触するとリリース時と比べて変化するため、リリース時の正弦波に比べてタッチ時の正弦波は位相や振幅が変化する。タッチ時の正弦波の位相や振幅は、グリップ１１に対する手Ｈの接触度合に応じて変化する。接触度合とは、例えば、手Ｈがグリップ１１を軽く握っているか、又は、強く握っているか、あるいは、手Ｈがグリップ１１に触れている面積が小さいか、又は、大きいか等の度合である。

例えば、リリース時の振幅がゼロになるタイミングを検出タイミングｔｄとして予め決めておいて、検出タイミングｔｄで正弦波の振幅を検出すれば、手Ｈの接触度合に応じた振幅ＡＤ値を測定できる。検出タイミングｔｄにおける振幅ＡＤ値は、手Ｈの接触度合に応じた値と見なせる。但し、温度の変化等により、リリース時の振幅がゼロになるタイミングを検出タイミングｔｄは変化する。また、静電センサ１１０から手Ｈが十分離れているのか接触判定装置１００は判別できない。この為、検出タイミングｔｄを固定すると共に、振幅ＡＤ値をそのまま用いずに、補正値を用いる。

＜基準値を用いた接触の判定＞
図３は、基準値を用いた接触の判定を説明する図である。図３において横軸は時間、縦軸は電圧を表す。図３では振幅ＡＤ値を実線で示し、基準値を破線で示し、振幅ＡＤ値と基準値の差分ΔＡＤ（ＡＤ値－基準値）を一点鎖線で示す。振幅ＡＤ値は、ＡＦＥ１２０Ａが出力する値である。振幅ＡＤ値は、静電センサ１１０と周囲の導体との間の静電容量を示す。基準値は、静電センサ１１０の近くに手Ｈが存在しない時に測定した静電センサ１１０と周囲の導体との間の静電容量を示す。差分ΔＡＤは、静電センサ１１０と周囲の導体との間の静電容量と、手Ｈが近くにない場合の静電センサ１１０と周囲の導体との間の静電容量との差である。即ち、差分ΔＡＤは、静電センサ１１０と手Ｈとの間の静電容量である。

時刻ｔ１より前の状態では、手Ｈはグリップ１１に接触していないこととする。時刻ｔ１で手Ｈがグリップ１１に接触すると、基準値に対して振幅ＡＤ値が立ち上がる。このとき、差分（ＡＤ値－基準値）も立ち上がり、オン閾値Ｔｈ１以上になることにより、接触判定部１２２は、手Ｈはグリップ１１に接触したと判定する。オン閾値Ｔｈ１は、第１接触閾値の一例である。また、時刻ｔ２で手Ｈがグリップ１１から離れると、振幅ＡＤ値が立ち下がる。このとき、差分（ＡＤ値－基準値）も立ち下がり、オン閾値Ｔｈ１よりも低いオフ閾値Ｔｈ２以下になることにより、接触判定部１２２は、手Ｈはグリップ１１から離れたと判定する。オフ閾値Ｔｈ２は、第２接触閾値の一例である。

＜接触判定部１２２が実行する接触判定処理＞
図４乃至図７は、接触判定部１２２が実行する接触判定処理を表すフローチャートを示す図である。この処理は、接触判定部１２２によって実行される。図４は、メインのフローを示し、図５乃至図７は、それぞれ、図４におけるステップＳ１、Ｓ５、Ｓ６のサブルーチン処理のフローを示す。図４のメインのフローは、一例として１０ｍｓの制御周期毎に繰り返し実行される。また、接触状態Ｓｔａｔｅは、１０ｍｓ毎にＭＰＵ１２０ＢからＥＣＵ５０に通知される。

接触判定部１２２は、処理をスタートすると、サブルーチン「ｓｕｂ初期設定」を呼び出し、初期設定を行う（ステップＳ１）。初期設定では、以後の処理に用いる様々な値を初期化するサブルーチン処理を行う。詳細については、図５を用いて後述する。

接触判定部１２２は、ＡＦＥ１２０Ａから振幅ＡＤ値１を取得する（ステップＳ２）。

接触判定部１２２は、振幅ＡＤ値１を取得してから時間Ｔ１が経過した時点で、ＡＦＥ１２０Ａから振幅ＡＤ値２を取得する（ステップＳ３）。時間Ｔ１は、第１所定時間の一例であり、一例として４００μｓ～５００μｓ程度の時間（期間）である。４００μｓ～５００μｓ程度の短い時間では、人間の動作による振幅ＡＤ値の変化は小さい。このため、４００μｓ～５００μｓ程度の短い時間を空けて振幅ＡＤ値１と振幅ＡＤ値２を取得すれば、その変化量の大半はノイズによるものと考えられる。すなわち、ここでは、１回目の測定で得た振幅ＡＤ値１と、時間Ｔ１後の２回目の測定で得た振幅ＡＤ値２との差（変化量）をノイズレベルとみなしている。

接触判定部１２２は、振幅ＡＤ値１と振幅ＡＤ値２の差の絶対値を算出する（ステップＳ４）。振幅ＡＤ値１と振幅ＡＤ値２の差の絶対値は、｜ＡＤ値１－ＡＤ値２｜であり、ノイズを表す量として算出される。以下では、ノイズ量Ｎｏｉｓｅ＝｜ＡＤ値１－ＡＤ値２｜とする。

接触判定部１２２は、サブルーチン「ｓｕｂオン閾値Ｔｈ１補正」を呼び出し、オン閾値Ｔｈ１を補正する（ステップＳ５）。接触判定部１２２は、ステップＳ４で算出したノイズ量Ｎｏｉｓｅを用いて、オン閾値Ｔｈ１を補正するサブルーチン処理を行う。詳細については図６を用いて後述する。

接触判定部１２２は、サブルーチン「ｓｕｂ接触判定」を呼び出し、接触判定を行う（ステップＳ６）。接触判定部１２２は、ステップＳ５で補正したオン閾値Ｔｈ１を用いて、接触判定を行うサブルーチン処理を実行する。詳細については図７を用いて後述する。接触判定部１２２は、ステップＳ６の処理を終えると、ステップＳ２に戻って、一連の処理を繰り返す。

＜サブルーチン「ｓｕｂ初期設定」＞
次に、図５を用いて、図４のステップＳ１のサブルーチン「ｓｕｂ初期設定」に基づき行われる初期設定処理について説明する。

接触判定部１２２は、第１タイマ１２２Ａのカウント時間ＴｉｍｅｒＮの初期値をＴ２、第２タイマ１２２Ｂのカウント時間ＴｉｍｅｒＳの初期値をゼロに設定する（ステップＳ１１）。すなわち、ＴｉｍｅｒＮ＝Ｔ２、ＴｉｍｅｒＳ＝０となる。時間Ｔ２は、第２所定時間の一例であり、メモリ１２３に格納されている。

接触判定部１２２は、接触状態Ｓｔａｔｅの初期値を非接触（ＨａｎｄｓＯｆｆ）に設定する（ステップＳ１２）。すなわち、Ｓｔａｔｅ＝ＨａｎｄｓＯｆｆとなる。初期状態における接触状態Ｓｔａｔｅは、手Ｈがステアリングホイール１０のグリップ１１に接触していない状態である。

接触判定部１２２は、基準値Ｂａｓｅの初期値を最大値ＭＡＸに設定する（ステップＳ１３）。すなわち、Ｂａｓｅ＝ＭＡＸとなる。一例として、初期状態では基準値Ｂａｓｅを最大値ＭＡＸに設定することとしたものである。最大値ＭＡＸは、メモリ１２３に格納されている。

接触判定部１２２は、ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１を予め定めた値に設定するとともに、オフ閾値Ｔｈ２を予め定めた値に設定する（ステップＳ１４）。ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１は、オン閾値Ｔｈ１の初期値である。オン閾値Ｔｈ１は、補正されることによってＩｎｉｔｉａｌＴｈ１よりも増大することがあるが、オフ閾値Ｔｈ２は固定値（一定値）である。ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１は、メモリ１２３に格納されている。

接触判定部１２２は、オン閾値Ｔｈ１の補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１を予め定めた値に設定する（ステップＳ１５）。補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１の値は、ノイズによる誤判定の発生を抑制できるように、例えば、シミュレーションや実験等で予め値を決めておけばよい。

接触判定部１２２は、ノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈを予め定めた値に設定する（ステップＳ１６）。ノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈの値は、ノイズを判別可能にするために、例えば、シミュレーションや実験等で予め値を決めておけばよい。以上のステップＳ１１～Ｓ１６の処理により、サブルーチン「ｓｕｂ初期設定」の処理が終了する（エンド）。

＜サブルーチン「ｓｕｂオン閾値Ｔｈ１補正」＞
次に、図６を用いて、図４のステップＳ５のサブルーチン「ｓｕｂオン閾値Ｔｈ１補正」に基づき行われるオン閾値Ｔｈ１の補正処理について説明する。

接触判定部１２２は、ノイズ量Ｎｏｉｓｅがノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈよりも大きいかどうかを判定する（ステップＳ５１）。ノイズの有無を判定するためである。

接触判定部１２２は、ノイズ量Ｎｏｉｓｅがノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈよりも大きい（Ｓ５１：Ｙｅｓ）と判定すると、接触判定部１２２は、第１タイマ１２２Ａをリセットする（ステップＳ５２）。すなわち、第１タイマ１２２Ａのカウント時間ＴｉｍｅｒＮを０に設定する。これにより、ＴｉｍｅｒＮ＝０となり、第１タイマ１２２Ａのカウントが再スタートする。

接触判定部１２２は、オン閾値Ｔｈ１を補正する（ステップＳ５３）。具体的には、接触判定部１２２は、オン閾値Ｔｈ１の初期値ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１に補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１を加算する。すなわち、Ｔｈ１＝ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１＋ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１となる。

また、接触判定部１２２は、ステップＳ５１で、ノイズ量Ｎｏｉｓｅがノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈよりも大きくない（Ｓ５１：Ｎｏ）と判定すると、第１タイマ１２２Ａのカウント時間ＴｉｍｅｒＮをインクリメントする（ステップＳ５４）。すなわち、ＴｉｍｅｒＮ＝ＴｉｍｅｒＮ＋１となる。

接触判定部１２２は、第１タイマ１２２Ａのカウント時間ＴｉｍｅｒＮがＴ２を超えているかどうかを判定する（ステップＳ５５）。ここで、接触判定部１２２は、超えていない（Ｓ５５：Ｎｏ）と判定すると、フローはステップＳ５３に進行する。ノイズが発生してステップＳ５１でＹｅｓと判定された後に、ノイズが無くなってステップＳ５１でＮｏと判定される処理が繰り返された場合に、第１タイマ１２２Ａのカウント時間ＴｉｍｅｒＮがＴ２を超えるまでは、ステップＳ５３でオン閾値Ｔｈ１に補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１が上乗せされる状態が継続することになる。ノイズが変化する環境下でも、接触を高精度に判定可能にするためである。

接触判定部１２２は、ステップＳ５５でカウント時間ＴｉｍｅｒＮがＴ２を超えている（Ｓ５５：Ｙｅｓ）と判定すると、第１タイマ１２２Ａのカウント時間ＴｉｍｅｒＮをＴ２に戻す（ステップＳ５６）。ノイズが無い状態が継続すると、ステップＳ５４で、カウント時間ＴｉｍｅｒＮが加算され続ける。この為、カウント時間ＴｉｍｅｒＮをＴ２に戻すことで、桁あふれを防いでいる。

ノイズが小さい期間がＴ２以上継続した場合、接触判定部１２２は、オン閾値Ｔｈ１を初期値ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１に設定する（ステップＳ５７）。オン閾値Ｔｈ１を初期値ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１に戻すことは、オン閾値Ｔｈ１への補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１の加算を中止することである。以上のステップＳ５１～Ｓ５７で「ｓｕｂオン閾値Ｔｈ１補正」の処理が終了する（エンド）。

＜サブルーチン「ｓｕｂ接触判定」＞
次に、図７を用いて、図４のステップＳ６のサブルーチン「ｓｕｂ接触判定」に基づき行われる接触判定処理について説明する。

接触判定部１２２は、１つ前の制御周期における接触状態Ｓｔａｔｅが接触（ＨａｎｄｓＯｎ）であるかどうかを判定する（ステップＳ６１）。制御周期は１０ｍｓであるため、１つ前の制御周期における接触状態Ｓｔａｔｅは１０ｍｓ前の判定結果である。

接触判定部１２２は、前回の状態が接触（ＨａｎｄｓＯｎ）ではない場合（Ｓ６１：Ｎｏ）、振幅ＡＤ値１から基準値Ｂａｓｅを減算した差分ΔＡＤがオン閾値Ｔｈ１以上であるかどうかを判定する（ステップＳ６２）。オン閾値Ｔｈ１を用いて接触があるかどうかを判定する。振幅ＡＤ値１は、静電センサ１１０と周囲の導体の間の静電容量を示す。基準値Ｂａｓｅは、手Ｈが無いときの静電センサ１１０と周囲の導体の間の静電容量を示す。差分ΔＡＤは、静電センサ１１０と手Ｈとの間の静電容量を示す。

接触判定部１２２は、差分ΔＡＤがオン閾値Ｔｈ１以上である（Ｓ６２：Ｙｅｓ）と判定すると、第２タイマ１２２Ｂのカウント時間ＴｉｍｅｒＳをインクリメントする（ステップＳ６３）。すなわち、ＴｉｍｅｒＳ＝ＴｉｍｅｒＳ＋１となる。

接触判定部１２２は、第２タイマ１２２Ｂのカウント時間ＴｉｍｅｒＳがＴ３を超えたかどうかを判定する（ステップＳ６４）。Ｔ３は、第３所定時間の一例である。差分ΔＡＤがオン閾値Ｔｈ１を超えた場合に直ちに（即座に）手Ｈがステアリングホイール１０のグリップ１１に接触していると判定するのではなく、ある程度の時間Ｔ３にわたって差分ΔＡＤがオン閾値Ｔｈ１を超えた場合に接触していると判定するためである。このため、接触判定部１２２は、カウント時間ＴｉｍｅｒＳがＴ３を超えていない（Ｓ６４：Ｎｏ）と判定すると、フローを終了する（エンド）。ｓｕｂ接触判定のサブルーチンが終了すると、ステップＳ２にリターンする。

ある程度の時間Ｔ３にわたって差分ΔＡＤがオン閾値Ｔｈ１を超えた場合に接触していると判定するのは、接触状態を非接触から接触に切り替える際の安定性を担保したものである。差分ΔＡＤに大きなノイズ成分が加わる場合、手Ｈがステアリングホイール１０のグリップ１１に接触していなくても、差分ΔＡＤがオン閾値Ｔｈ１を超えることがある。しかし、ノイズは変化するので、差分ΔＡＤに大きなノイズ成分が連続して何回も加わり続けることは稀である。また、振幅ＡＤ値１と、時間Ｔ１後の振幅ＡＤ値２とに同程度の大きなノイズが加わった場合、ノイズレベルが小さいと誤判定する。この場合、オン閾値Ｔｈ１が低すぎる値に設定され、手Ｈがステアリングホイール１０のグリップ１１に接触していなくても、差分ΔＡＤがオン閾値Ｔｈ１を超えることがある。しかし、ノイズは変化するので、振幅ＡＤ値１と、時間Ｔ１後の振幅ＡＤ値２とに同程度の大きなノイズが加わり続けることは稀である。この為、ある程度の時間Ｔ３にわたって差分ΔＡＤがオン閾値Ｔｈ１を超えた場合に接触していると判定することで、誤判定を防止できる。

接触判定部１２２は、カウント時間ＴｉｍｅｒＳがＴ３を超えた（Ｓ６４：Ｙｅｓ）と判定すると、接触状態Ｓｔａｔｅを接触（ＨａｎｄｓＯｎ）に設定する（ステップＳ６５）。接触判定部１２２は、ステップＳ６５の処理を終えると、フローを終了する（エンド）。ｓｕｂ接触判定のサブルーチンが終了すると、ステップＳ２にリターンする。

なお、接触判定部１２２は、ステップＳ６２において、差分ΔＡＤがオン閾値Ｔｈ１以上ではない（Ｓ６２：Ｎｏ）と判定すると、基準値Ｂａｓｅを更新する（ステップＳ６３Ａ）。具体的には、そのときの振幅ＡＤ値１を用いて加重平均を計算することによって、基準値Ｂａｓｅを更新する。差分ΔＡＤがオン閾値Ｔｈ１未満であれば、静電センサ１１０の近くに手Ｈがない。基準値Ｂａｓｅは、温度等により、変化する。静電センサ１１０の近くに手Ｈがないときの振幅ＡＤ１値の荷重平均値を基準値Ｂａｓｅにする。ここでは一例として、重みが９の場合の加重平均を算出する次式を用いる。
Ｂａｓｅ＝（９×Ｂａｓｅ＋ＡＤ１）／１０

接触判定部１２２は、第２タイマ１２２Ｂのカウント時間ＴｉｍｅｒＳをリセットする（ステップＳ６４Ａ）。すなわち、ＴｉｍｅｒＳ＝０となり、第２タイマ１２２Ｂのカウントが再スタートする。接触判定部１２２は、ステップ６４Ａの処理を終えると、フローを終了する（エンド）。ｓｕｂ接触判定のサブルーチンが終了すると、ステップＳ２にリターンする。

また、接触判定部１２２は、ステップＳ６１において、前回の判定が接触（ＨａｎｄｓＯｎ）であった場合（Ｓ６１：Ｙｅｓ）、振幅ＡＤ値１から基準値Ｂａｓｅを減算した差分ΔＡＤがオフ閾値Ｔｈ２以下であるかどうかを判定する（ステップＳ６６）。

接触判定部１２２は、差分ΔＡＤがオフ閾値Ｔｈ２以下ではない（Ｓ６６：Ｎｏ）と判定すると、フローを終了する（エンド）。ｓｕｂ接触判定のサブルーチンが終了すると、ステップＳ２にリターンする。この場合は、接触していると判定される状態が続くことになる。

接触判定部１２２は、ステップＳ６６において、差分ΔＡＤがオフ閾値Ｔｈ２以下である（Ｓ６６：Ｙｅｓ）と判定すると、接触状態Ｓｔａｔｅは非接触（ＨａｎｄｓＯｆｆ）であると判定する（ステップＳ６７）。すなわち、Ｓｔａｔｅ＝ＨａｎｄｓＯｆｆとなる。

接触状態Ｓｔａｔｅを非接触から接触に切り替えるときは、接触状態で第２タイマ１２２Ｂのカウント時間ＴｉｍｅｒＳがＴ３を超えるまで待つことにしているが（Ｓ６４参照）、接触から非接触への切り替えは、直ちに行うこととしている。手Ｈがステアリングホイール１０のグリップ１１から離れた場合には、安全性を考慮して、直ちにＥＣＵ５０に通知する必要があるからである。

接触判定部１２２は、第２タイマ１２２Ｂのカウント時間ＴｉｍｅｒＳをリセットする（ステップＳ６８）。すなわち、ＴｉｍｅｒＳ＝０となり、第２タイマ１２２Ｂのカウントが再スタートする。接触判定部１２２は、ステップ６９の処理を終えると、フローを終了する（エンド）。ｓｕｂ接触判定のサブルーチンが終了すると、ステップＳ６２にリターンする。

＜実施形態の接触判定装置１００の動作＞
図８乃至図１１は、実施形態の接触判定装置１００の動作を示す図である。図８乃至図１１において横軸は時間（単位無し）を表す。

図８には、振幅ＡＤ値１、振幅ＡＤ値２、ノイズ、ノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ、オン閾値Ｔｈ１、オフ閾値Ｔｈ２、接触状態Ｓｔａｔｅを示す。図９には、振幅ＡＤ値１、振幅ＡＤ値２、ノイズを示す。図１０には、ノイズ、ノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ、オン閾値Ｔｈ１を示す。図１１には、振幅ＡＤ値１、オン閾値Ｔｈ１、オフ閾値Ｔｈ２、接触状態Ｓｔａｔｅを示す。但し、図８のノイズは、実際のノイズ成分を示さない。図８のノイズは、｜振幅ＡＤ値１－振幅ＡＤ値２｜により算出された値である。

図８乃至図１１の上部に示す実線の両矢印と破線の矢印は、実際の手Ｈの動きを示す。実線の両矢印の時間帯は、手Ｈでグリップ１１を握っているときである。実線の両矢印の時間帯の手前の破線の矢印の時間帯は、手Ｈでグリップ１１を握りかけているときである。実線の両矢印の時間帯の後の破線の矢印の時間帯は、手Ｈをグリップ１１から離しかけているときである。

実際の手Ｈの動きは、最初はグリップ１１に接触していない非接触の状態であり、その後グリップ１１に接触した状態になり、再び手Ｈをグリップ１１から離して非接触の状態になる。そして、ノイズが発生してから、グリップ１１に接触した状態になり、再び手Ｈをグリップ１１から離して非接触の状態になる。このような実際の手Ｈの動作と、接触判定装置１００による接触状態の判定結果とが一致したかどうかを説明する。

時刻１から時刻５１の期間は、ノイズが小さい。時刻１から時刻５１の期間は、測定されるノイズ（＝｜ＡＤ値１－ＡＤ値２｜）は十分小さい。測定されるノイズが小さい状態が継続している期間は、オン閾値Ｔｈ１をＩｎｉｔｉａｌＴｈ１にする。時刻１１において、手Ｈがグリップを握り始める。これに伴い、振幅ＡＤ値１が増加する。時刻１７において振幅ＡＤ値１がオン閾値Ｔｈ１以上になる。この例では、基準値Ｂａｓｅを０とする。つまり、振幅ＡＤ値１から基準値Ｂａｓｅを減算して算出される静電センサ１１０と手Ｈとの間の静電容量ΔＡＤは、振幅ＡＤ値１に等しい。そして、時刻２１において接触状態Ｓｔａｔｅが接触に切り替わる。ここで、振幅ＡＤ値１（差分ΔＡＤ）がオン閾値Ｔｈ１以上になった時刻１７から接触状態Ｓｔａｔｅが接触に切り替わった時刻２１までの時間（５）は、時間Ｔ３に相当する。

時刻３０において、手Ｈがグリップ１１から離れ始める。これに伴い、振幅ＡＤ値１が下がり始める。時刻３５においてＡＤ値１（＝差分ΔＡＤ）がオフ閾値Ｔｈ２以下になる。このときに、接触状態Ｓｔａｔｅは直ちに非接触に切り替わる。

時刻５１においてノイズが大きくなりノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈを超えると、オン閾値Ｔｈ１が補正され、補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１が加算される。オン閾値Ｔｈ１は、ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１＋ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１に増大する。時刻５１以降、大きくなったノイズが振幅ＡＤに加わる。

時刻５８、時刻６３でＡＤ値１がＩｎｉｔｉａｌＴｈ１を上回るが、オン閾値Ｔｈ１は補正によって増大されているため、この時点では接触状態Ｓｔａｔｅは接触に切り替わらない。

時刻６５において、振幅ＡＤ値１がオン閾値Ｔｈ１を上回る。この時点から時間Ｔ３（５）が経過した時刻７０において、接触状態Ｓｔａｔｅが接触に切り替わる。

時刻８０から、手がグリップ１１から離れ始める。これに伴い、振幅ＡＤ値１が下がり始める。時刻８７において振幅ＡＤ値１がオフ閾値Ｔｈ２以下になる。このときに、接触状態Ｓｔａｔｅは直ちに非接触に切り替わる。

実際には時刻５１から時刻１１４の間は、大きなノイズが発生している。しかし、振幅ＡＤ値１とＡＤ値２に同程度のノイズが加わることで、測定上のノイズがノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ未満になる時点がある。しかし、大きなノイズが加わっている際に、振幅ＡＤ値１とＡＤ値２に同程度のノイズが何度も連続して加わることは稀であるため、オン閾値Ｔｈ１は補正値が加算された状態が継続する。

時刻９８において測定上のノイズがノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ未満になり、時間Ｔ２を超えた時刻１０７においてオン閾値Ｔｈ１はＩｎｉｔｉａｌＴｈ１に戻される。時刻１０７から時刻１０９までオン閾値Ｔｈ１はＩｎｉｔｉａｌＴｈ１が設定される。実際には、時刻５１から時刻１１４の間は、大きなノイズが発生している。つまり、時刻１０７から時刻１０９の期間は、実際のノイズの大きさに対して、オン閾値Ｔｈ１が低く設定された状態になっている。

前述した通り、時刻１０７から時刻１０９の間は、実際のノイズの大きさに対して、オン閾値Ｔｈ１が低く設定されている。更に、時刻１０８において、ノイズによって振幅ＡＤ値１がオン閾値Ｔｈ１以上になる。しかし、ノイズによって振幅ＡＤ値１がオン閾値Ｔｈ１以上になる状態が時間Ｔ３にわたって継続しないため、接触状態Ｓｔａｔｅは非接触に保持される。ノイズは、ランダムな大きさなので、測定上のノイズ|ＡＤ値１－ＡＤ値２｜が、実際のノイズよりも小さく測定されることは頻発する。ノイズは、ランダムな大きさなので、測定上のノイズ|ＡＤ値１－ＡＤ値２｜が、実際のノイズよりも小さく測定され続けることは稀にしか発生しない。前述した通り、時刻５１から時刻１１４の間は、大きなノイズが発生している。この期間、測定上のノイズは、複数回小さくなっている。しかし、測定上のノイズが継続して小さかった期間は、時刻９８から時刻１０９に限られる。測定上のノイズが１０回継続して小さいと、オン閾値Ｔｈ１を低く設定する。この為、実際のノイズの大きさに対して、オン閾値Ｔｈ１が低く設定された期間は、時刻１０７から時刻１０９に限られる。時刻１０７から時刻１０９の期間で、ノイズによって振幅ＡＤ値１がオン閾値Ｔｈ１以上になったのは、時刻１０８に限られる。振幅ＡＤ値１が、５回継続してオン閾値Ｔｈ１以上になると、手Ｈがグリップを握っていると判定する。よって、手Ｈがグリップ１１を握っていないときに、手Ｈがグリップ１１を握っていると誤判定されなかった。手Ｈがグリップ１１を握っていない場合、大きなノイズが継続的に発生しても、ノイズが小さく観測され続けると共に、振幅ＡＤ値１が大きく観測され続けることは、めったに発生しない。即ち、ノイズが大きい場合でも、振幅ＡＤ値１と振幅ＡＤ値２のノイズ成分が、同程度で、かつ、大きい状態が継続するは、極めて稀である。よって、ノイズによって、手Ｈがグリップ１１を握っていない場合、接触と誤判定する可能性は極めて低い。尚、手Ｈがグリップ１１を握ってから、接触と判定するまでに時間がかかる。ステアリングへの手の接触判定装置では、ステアリングを手で握ったことの検出に、少し時間がかかることは許容される。

その後、時刻１１０においてノイズがノイズ閾値Ｎｏｉｓｅを超えると、オン閾値Ｔｈ１が再び増大される。時刻１１２においてノイズがノイズ閾値Ｎｏｉｓｅ以下になり、時間Ｔ２を超えると、時刻１２１においてオン閾値Ｔｈ１が初期値ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１に戻される。尚、実際にノイズが小さくなったのは、時刻１１５である。

以上のように、ノイズが測定されると、オン閾値Ｔｈ１に補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１を加算することによって誤判定が抑制される。また、ノイズが測定されてから、一定期間は、オン閾値Ｔｈ１に補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１を加算し続けることによって誤判定が抑制される。また、振幅ＡＤ値１（＝静電容量ΔＡＤ）がオン閾値Ｔｈ１以上になった状態が一定期間継続してから接触と判定することによって誤判定が抑制される。即ち、ステアリングホイール１０のグリップ１１への手Ｈの接触/非接触を正確に判定できる。

接触判定部１２２は、ＡＤ値の時間Ｔ１における変化量（Ｎｏｉｓｅ）がノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ以上になると、オン閾値Ｔｈ１に補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１を上乗せすると共に、第１タイマ１２２Ａのカウントをスタートする。ＡＤ値の時間Ｔ１における変化量（Ｎｏｉｓｅ）がノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ未満の状態が継続し、第１タイマ１２２Ａのカウント時間ＴｉｍｅｒＮが時間Ｔ２を超えると、オン閾値Ｔｈ１への補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１の加算を中止する。このため、ＡＤ値の時間Ｔ１における変化量（Ｎｏｉｓｅ）がノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ以上になってから、ノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ未満の状態が時間Ｔ２継続するまで、オン閾値Ｔｈ１に補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１を上乗せして、ノイズによる誤判定を抑制することができる。ノイズは、直接測定できない。本発明では、短い間隔で測定した２つの振幅ＡＤ値１と振幅ＡＤ値２の差をノイズレベルと見なしている。この為、２つの振幅ＡＤ値１と振幅ＡＤ値２に同程度のノイズ成分が含まれる場合は、実際よりもノイズレベルが小さく測定される。しかし、ノイズが大きい場合、２つの振幅ＡＤ値１と振幅ＡＤ値２に同程度のノイズが継続的に加わり続ける可能性は低い。この為、本発明は、ノイズによる誤判定を抑制することができる。

また、接触判定部１２２は、第１タイマ１２２Ａのカウント時間ＴｉｍｅｒＮが時間Ｔ２を超える前に、ＡＤ値の時間Ｔ１における変化量（Ｎｏｉｓｅ）がノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ以上になると、第１タイマ１２２Ａをリセットしてカウントを再スタートする。これは、図６において、ステップＳ５１：Ｎｏ、Ｓ５４、Ｓ５５：Ｎｏ、Ｓ５３と辿り、メインルーチンに戻った後、フローがステップＳ５１にリターンして、ステップＳ５１：Ｙｅｓ、Ｓ５２と進行した場合である。このように、カウント時間ＴｉｍｅｒＮが時間Ｔ２を超える前に、ＡＤ値の時間Ｔ１における変化量（Ｎｏｉｓｅ）がノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ以上になった場合には、第１タイマ１２２Ａのカウント時間ＴｉｍｅｒＮをリセットするので、その時点から時間Ｔ２にわたって、オン閾値Ｔｈ１に補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１を上乗せして、ノイズによる誤判定を抑制することができる。

また、接触判定部１２２は、静電容量ΔＡＤ（ＡＤ値１－基準値）が時間Ｔ３にわたってオン閾値Ｔｈ１以上である場合に、手Ｈがグリップ１１に接触したと判定するので、接触状態を非接触から接触に切り替える際の安定性を担保でき、手Ｈがグリップ１１に接触していることを安定的に判定することができる。ノイズが大きい環境では、手Ｈがグリップ１１に接触していなくても、静電容量ΔＡＤが大きく測定されることがある。しかし、ノイズは変動するため、静電容量ΔＡＤに大きなノイズ成分が加わり続けることは稀である。この為、ノイズによる誤判定を抑制することができる。

また、接触判定部１２２は、ΔＡＤ（ＡＤ値１－基準値）が、オフ閾値Ｔｈ２以下になると、グリップ１１に手Ｈが接触していないと直ちに判定するので、手Ｈがステアリングホイール１０のグリップ１１から離れた場合には、安全性を考慮して、直ちにＥＣＵ５０に通知することができる。これにより、車両の走行における安全性を確保することができる。

また、オン閾値Ｔｈ１は、オフ閾値Ｔｈ２よりも大きいので、接触状態Ｓｔａｔｅを非接触から接触に切り替えるときと、接触状態Ｓｔａｔｅを接触から非接触に切り替えるときとにヒステリシス特性を持たせることができ、安定的に接触状態Ｓｔａｔｅを判定することができる。

＜比較用の接触判定装置の動作＞
図１２乃至図１５は、比較用の接触判定装置の動作を示す図である。図１２乃至図１５において横軸は時間（単位無し）を表す。比較用の接触判定装置は、オン閾値Ｔｈ１を補正せずに一定値に保持する点、及び、振幅ＡＤ値１がオン閾値Ｔｈ１以上になると直ちに接触状態Ｓｔａｔｅが接触に切り替わる点等が実施形態の接触判定装置１００と異なる。また、ノイズ測定用の振幅ＡＤ値２を測定しておらず、ＡＤ値２が無い。実際の手Ｈの動作は、図８乃至図１１における動作と同一である。

図１２には、ＡＤ値１、オン閾値Ｔｈ１、オフ閾値Ｔｈ２、接触状態Ｓｔａｔｅを示す。図１３には、ＡＤ値１を示す。図１４には、オン閾値Ｔｈ１を示す。図１５には、ＡＤ値１、オン閾値Ｔｈ１、オフ閾値Ｔｈ２、接触状態Ｓｔａｔｅを示す。

時刻１１から手Ｈがグリップ１１を握り始める。これに伴い振幅ＡＤ値１が増加する。時刻１７において振幅ＡＤ値１がオン閾値Ｔｈ１以上になる。この時点で接触状態Ｓｔａｔｅが直ちに接触に切り替わる。

時刻３０から手Ｈがグリップ１１を離し始める。これに伴い振幅ＡＤ値１が減少する。時刻３５においてＡＤ値１がオフ閾値Ｔｈ２以下になる。このときに、接触状態Ｓｔａｔｅは直ちに非接触に切り替わる。

時刻５１から時刻１１４はノイズが大きい。この期間は、振幅ＡＤ値１に加わるノイズ成分が大きい瞬間が頻発する。時刻５８と時刻６３でＡＤ値１がオン閾値Ｔｈ１を上回るため、接触状態Ｓｔａｔｅが接触に切り替わる。このとき、実際の手Ｈはグリップ１１を握っておらず、誤判定である。

時刻６１から手Ｈがグリップ１１を握り始める。時刻６６において、振幅ＡＤ値１がオン閾値Ｔｈ１を上回る。この時点で直ちに接触状態Ｓｔａｔｅが接触に切り替わる。

時刻８０から手Ｈがグリップ１１を離し始める。これに伴い、ＡＤ値１が下がり始める。時刻８７においてＡＤ値１がオフ閾値Ｔｈ２以下になる。このときに、接触状態Ｓｔａｔｅは直ちに非接触に切り替わる。

時刻９２、時約９５から時刻１００、時刻１０８において、ＡＤ値１がオン閾値Ｔｈ１を上回るため、接触状態Ｓｔａｔｅが接触に切り替わる。このとき、実際の手Ｈはグリップ１１を握っておらず、誤判定である。

以上のように、比較用の接触判定装置では、ノイズが発生すると、誤判定が生じ、実際の手Ｈの動作を正確に判定することができない。これに対して、図８乃至図１１に示したように、実施形態の接触判定装置１００は、ノイズが発生すると、オン閾値Ｔｈ１に補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１を加算することによって誤判定を抑制し、実際の手Ｈの動作を正確に判定することができる。

＜変形例＞
変形例の接触判定装置１００は、ノイズ閾値と、オン閾値Ｔｈ１の補正値とを複数有する。ここでは、図１６と図１７を用いて、サブルーチン「ｓｕｂ初期設定」の変形例と、サブルーチン「ｓｕｂオン閾値Ｔｈ１補正」の変形例とについて説明する。

＜サブルーチン「ｓｕｂ初期設定」の変形例＞
図１６は、変形例のサブルーチン「ｓｕｂ初期設定」の処理を表すフローチャートを示す図である。図１６に示す処理は、図５のサブルーチン「ｓｕｂ初期設定」の処理の代わりに、図４に示すメインのフローにおけるステップＳ１の処理として実行可能である。

接触判定部１２２は、第１タイマ１２２Ａのカウント時間ＴｉｍｅｒＮ１、ＴｉｍｅｒＮ２をＴ２に設定する（ステップＳ１１Ａ）。すなわち、ＴｉｍｅｒＮ１＝Ｔ２、ＴｉｍｅｒＮ２＝Ｔ２となる。時間Ｔ２は、第２所定時間の一例であり、メモリ１２３に格納されている。変形例では、第１タイマ１２２Ａは、２つのカウント時間ＴｉｍｅｒＮ１、ＴｉｍｅｒＮ２をカウントする。

ステップＳ１２～Ｓ１４の処理は、図５に示すステップＳ１２～Ｓ１４の処理と同一であるため、ここでは説明を省く。

接触判定部１２２は、オン閾値Ｔｈ１の補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１、ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ２を設定する（ステップＳ１５Ａ）。補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１は補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ２よりも大きく、補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ２は中程度のノイズが発生した時に用いる補正値である。補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１は、第１補正値の一例であり、補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ２は、第２補正値の一例である。補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１、ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ２は、メモリ１２３に格納されている。補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１、ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ２の値は、大きなノイズ、中程度のノイズの影響を抑制できるように、例えば、シミュレーションや実験等で予め値を決めておけばよい。

接触判定部１２２は、ノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ１、ＮｏｉｓｅＴｈ２を設定する（ステップＳ１６Ａ）。ノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ１は、ＮｏｉｓｅＴｈ２よりも大きい。ノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ１は、第１ノイズ閾値の一例であり、ノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ２は、第２ノイズ閾値の一例である。ノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ１は、大きなノイズの発生を判定する際に用い、ノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ２は、中程度のノイズの発生を判定する際に用いる。ノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ１、ＮｏｉｓｅＴｈ２は、メモリ１２３に格納されている。ノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ１、ＮｏｉｓｅＴｈ２の値は、大きなノイズ、中程度のノイズを判別可能にするために、例えば、シミュレーションや実験等で予め値を決めておけばよい。以上のステップＳ１１Ａ～Ｓ１６Ａの処理により、サブルーチン「ｓｕｂ初期設定」の処理が終了する（エンド）。

＜サブルーチン「ｓｕｂオン閾値Ｔｈ１補正」の変形例＞
図１７は、変形例のサブルーチン「ｓｕｂオン閾値Ｔｈ１補正」の処理を表すフローチャートを示す図である。図１７に示す処理は、図６のサブルーチン「ｓｕｂオン閾値Ｔｈ１補正」の処理の代わりに、図４に示すメインのフローにおけるステップＳ５の処理として実行可能である。

接触判定部１２２は、ノイズ量Ｎｏｉｓｅがノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ１よりも大きいかどうかを判定する（ステップＳ５１Ａ）。大きなノイズの有無を判定するためである。

接触判定部１２２は、ノイズ量Ｎｏｉｓｅがノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ１よりも大きい（Ｓ５１Ａ：Ｙｅｓ）と判定すると、第１タイマ１２２Ａのカウント時間ＴｉｍｅｒＮ１、ＴｉｍｅｒＮ２をリセットする（ステップＳ５２Ａ）。すなわち、第１タイマ１２２Ａのカウント時間ＴｉｍｅｒＮ１、ＴｉｍｅｒＮ２を０に設定する。これにより、ＴｉｍｅｒＮ１＝０、ＴｉｍｅｒＮ２＝０となり、第１タイマ１２２Ａの２つのカウント時間ＴｉｍｅｒＮ１、ＴｉｍｅｒＮ２のカウントが再スタートする。

接触判定部１２２は、オン閾値Ｔｈ１を補正する（ステップＳ５３Ａ）。具体的には、接触判定部１２２は、オン閾値Ｔｈ１の初期値ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１に補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１を加算する。すなわち、Ｔｈ１＝ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１＋ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１となる。大きなノイズに対応するため、補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１を加算することとしている。

また、接触判定部１２２は、ステップＳ５１Ａでノイズ量Ｎｏｉｓｅがノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ１より大きくない（Ｓ５１Ａ：Ｎｏ）と判定すると、第１タイマ１２２Ａのカウント時間ＴｉｍｅｒＮ１をインクリメントする（ステップＳ５４Ｂ）。すなわち、ＴｉｍｅｒＮ１＝ＴｉｍｅｒＮ１＋１となる。

接触判定部１２２は、ノイズ量Ｎｏｉｓｅがノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ２よりも大きいかどうかを判定する（ステップＳ５１Ｂ）。大きなノイズが無いため、中程度のノイズの有無を判定するためである。

接触判定部１２２は、ノイズ量Ｎｏｉｓｅがノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ２よりも大きい（Ｓ５１Ｂ：Ｙｅｓ）と判定すると、第１タイマ１２２Ａのカウント時間ＴｉｍｅｒＮ２をリセットする（ステップＳ５２Ｂ）。すなわち、第１タイマ１２２Ａのカウント時間ＴｉｍｅｒＮ２を０に設定する。これにより、ＴｉｍｅｒＮ２＝０となり、第１タイマ１２２Ａの一方のカウント時間ＴｉｍｅｒＮ２のカウントが再スタートする。

接触判定部１２２は、第１タイマ１２２Ａのカウント時間ＴｉｍｅｒＮ１がＴ２を超えているかどうかを判定する（ステップＳ５５Ｂ）。カウント時間ＴｉｍｅｒＮ１は、最後にＮｏｉｓｅＴｈ１を超えるノイズが発生してから現在までの時間を示す。接触判定部１２２は、第１タイマ１２２Ａのカウント時間ＴｉｍｅｒＮ１がＴ２を超えていない（Ｓ５５Ｂ：Ｎｏ）と判定すると、フローはステップＳ５３Ａに進行する。大きなノイズが発生してステップＳ５１ＡでＹｅｓと判定された後に大きなノイズが無くなってステップＳ５１ＡでＮｏと判定される処理が繰り返されることで第１タイマ１２２Ａのカウント時間ＴｉｍｅｒＮ１がＴ２を超えるまでは、ステップＳ５３Ａでオン閾値Ｔｈ１に補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１が上乗せされる状態が継続する。

接触判定部１２２は、ステップＳ５５Ｂでカウント時間ＴｉｍｅｒＮ１がＴ２を超えている（Ｓ５５Ｂ：Ｙｅｓ）と判定すると、次のステップ（ステップＳ５６Ｂ）に進む。

カウント時間ＴｉｍｅｒＮ１の桁あふれを防ぐため、接触判定部１２２は、第１タイマ１２２Ａのカウント時間ＴｉｍｅｒＮ１をＴ２に戻す（ステップＳ５６Ｂ）。

接触判定部１２２は、オン閾値Ｔｈ１を補正する（ステップＳ５３Ｂ）。具体的には、接触判定部１２２は、オン閾値Ｔｈ１の初期値ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１に補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ２を加算する。すなわち、Ｔｈ１＝ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１＋ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈＢとなる。中程度のノイズがある状態に対応するため、補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１よりも小さい補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ２を加算する。

また、接触判定部１２２は、ステップＳ５１Ｂでノイズ量Ｎｏｉｓｅがノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ２より大きくない（Ｓ５１Ｂ：Ｎｏ）と判定すると、第１タイマ１２２Ａのカウント時間ＴｉｍｅｒＮ２をインクリメントする（ステップＳ５４Ｃ）。すなわち、ＴｉｍｅｒＮ２＝ＴｉｍｅｒＮ２＋１となる。中程度のノイズが無くなってからの時間をカウントするためである。

接触判定部１２２は、第１タイマ１２２Ａのカウント時間ＴｉｍｅｒＮ２がＴ２を超えているかどうかを判定する（ステップＳ５５Ｃ）。カウント時間ＴｉｍｅｒＮ２は、最後にＮｏｉｓｅＴｈ２を超えるノイズが発生してから現在までの時間を示す。ここで、接触判定部１２２は、カウント時間ＴｉｍｅｒＮ２がＴ２を超えていない（Ｓ５５Ｃ：Ｎｏ）と判定すると、フローはステップＳ５６Ｂに進行する。中程度のノイズが最後に測定されてから、一定時間の間、ステップＳ５３Ｂでオン閾値Ｔｈ１に中程度のノイズ対策用の補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ２が上乗せされる状態が継続することになる。

接触判定部１２２は、ステップＳ５５Ｃでカウント時間ＴｉｍｅｒＮ２がＴ２を超えている（Ｓ５５Ｃ：Ｙｅｓ）と判定すると、次のステップ（ステップＳ５６Ｃ）に進む。

接触判定部１２２は、ＴｉｍｅｒＮ２の桁あふれを防止するために、第１タイマ１２２Ａのカウント時間ＴｉｍｅｒＮ２をＴ２に戻す。同様に、ＴｉｍｅｒＮ１の桁あふれを防止するために、第１タイマ１２２Ａのカウント時間ＴｉｍｅｒＮ１をＴ２に戻す（ステップＳ５６Ｃ）。

接触判定部１２２は、オン閾値Ｔｈ１を初期値ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１に設定する（ステップＳ５７）。ノイズが中程度を下回っている状態が継続している場合、初期値ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１に設定する。以上のステップＳ５１Ａ～Ｓ５７で変形例の「ｓｕｂオン閾値Ｔｈ１補正」の処理が終了する（エンド）。

＜実施形態の変形例の接触判定装置の動作＞
図１８乃至図２１は、実施形態の変形例の接触判定装置の動作を示す図である。図１８乃至図２１において横軸は時間（単位無し）を表す。

図１８には、ＡＤ値１、ＡＤ値２、ノイズ、ノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ２、オン閾値Ｔｈ１、オフ閾値Ｔｈ２、接触状態Ｓｔａｔｅを示す。図１９には、ＡＤ値１、ＡＤ値２、ノイズを示す。図２０には、ノイズ、ノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ１、ＮｏｉｓｅＴｈ２、オン閾値Ｔｈ１を示す。図２１には、ＡＤ値１、オン閾値Ｔｈ１、オフ閾値Ｔｈ２、接触状態Ｓｔａｔｅを示す。

図１８において、Ｔｈ１（＋Ｃ１）は、初期値ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１に大きなノイズ対策用の補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１を加算したオン閾値Ｔｈ１であることを表す。Ｔｈ１（＋Ｃ２）は、初期値ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１に中程度のノイズ対策用の補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ２を加算したオン閾値Ｔｈ１であることを表す。Ｔｈ１は、初期値ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１であることを表す。

図１８乃至図２１の上部には、中ノイズと大ノイズが発生している時間帯を両矢印で示す。中ノイズは、一例として車両の後席でスマートフォンでの通話が行われている状態で、ステアリングホイール１０に中程度のノイズが加わっていることを表す。大ノイズは、一例として車両の助手席でスマートフォンでの通話が行われている状態で、ステアリングホイール１０に大きなノイズが加わっていることを表す。

最初はグリップ１１に手Ｈが接触していない非接触の状態であり、その後グリップ１１に手Ｈが接触した状態になり、再び手Ｈをグリップ１１から離して非接触の状態になる。そして、ノイズが発生してから、手Ｈがグリップ１１に接触した状態になり、再び手Ｈをグリップ１１から離して非接触の状態になる。ノイズが発生している状態で、手Ｈをグリップ１１から離して非接触の状態になり、再び手Ｈがグリップ１１に接触した後に、手Ｈをグリップ１１から離して非接触の状態になる。すなわち、グリップ１１から手Ｈを離した状態から、グリップ１１を３回握り、最後にグリップ１１から手Ｈを離す動作を行う。このような手Ｈの動作と、変形例の接触判定装置による接触状態の判定結果とが一致したかどうかを説明する。

図１８乃至図２１に示すように、時刻６において、手Ｈがグリップ１１を握りかけ始める。これに伴い、ＡＤ値１が立ち上がる。このとき、ノイズ｜ＡＤ値１－ＡＤ値２｜は十分小さいため、オン閾値Ｔｈ１を最小値のＩｎｉｔｉａｌＴｈ１にする。時刻１１においてＡＤ値１がオン閾値Ｔｈ１以上になる。そして、時刻１５において接触状態Ｓｔａｔｅが接触に切り替わる。ここで、ＡＤ値１がオン閾値Ｔｈ１以上になった時刻１１から接触状態Ｓｔａｔｅが接触に切り替わった時刻１５までの時間（５）は、時間Ｔ３に相当する。

時刻２５において、手Ｈがグリップ１１から離れ始める。これに伴い、ＡＤ値１が下がり始める。時刻３０においてＡＤ値１がオフ閾値Ｔｈ２以下になる。このときに、接触状態Ｓｔａｔｅは直ちに非接触に切り替わる。

時刻４１から時刻１４０まで後席で通話され、ノイズが大きくなる。時刻４４でノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ２を超えると、オン閾値Ｔｈ１が補正され、補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ２が加算される。オン閾値Ｔｈ１は、ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１＋ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ２に増大する。

また、時刻４６から手Ｈがグリップ１１を握り始める。これに伴い、ＡＤ値１が再び増え始める。時刻４８でＡＤ値１がＩｎｉｔｉａｌＴｈ１を上回るが、オン閾値Ｔｈ１は補正によって増大されているため、この時点では接触状態Ｓｔａｔｅは接触に切り替わらない。すなわち、誤判定は生じない。

時刻４９において測定上のノイズがノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ２未満になり、時間Ｔ２を超えることにより、時刻５８から時刻６２においてオン閾値Ｔｈ１は初期値ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１に設定される。この区間は、実際にはノイズが中程度だが、偶然ＡＤ値１とＡＤ値２に同程度のノイズが加わる状態が継続した。中程度のノイズが加わっているにも関わらず、オン閾値Ｔｈ１が初期値ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１に設定される時間帯はあるものの、短い時間に限られることが分かる。

時刻５１においてＡＤ値１がオン閾値Ｔｈ１以上になる。そして、時刻５５において接触状態Ｓｔａｔｅが接触に切り替わる。ここで、ＡＤ値１がオン閾値Ｔｈ１以上になった時刻５１から接触状態Ｓｔａｔｅが接触に切り替わった時刻５５までの時間（５）は、時間Ｔ３に相当する。

時刻６３において再び中程度のノイズが測定されノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ２を超えると、オン閾値Ｔｈ１が補正され、補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ２が加算される。オン閾値Ｔｈ１は、ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１＋ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ２に増大する。

時刻６５において、手Ｈがグリップ１１から離れかけ始める。それに伴いＡＤ値１が下がり始める。時刻７２においてＡＤ値１がオフ閾値Ｔｈ２以下になる。このときに、接触状態Ｓｔａｔｅは直ちに非接触に切り替わる。

時刻６９においてノイズがノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ未満になり、時間Ｔ２を超えることにより、時刻７８においてオン閾値Ｔｈ１は初期値ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１に戻される。この区間は、実際には中程度のノイズが加わっているが、偶然ＡＤ値１とＡＤ値２に同程度のノイズが加わる状態が継続した。中程度のノイズが加わっているにも関わらず、オン閾値Ｔｈ１が初期値ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１に設定される時間帯はあるものの、短い時間に限られることが分かる。

時刻８１から時刻１３０まで助手席でスマートフォンの通話がされ、ノイズが大きくなり図２０に示すようにノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ１を超えると、オン閾値Ｔｈ１が補正され、補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１が加算される。オン閾値Ｔｈ１は、ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１＋ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１に増大する。

時刻９２においてＡＤ値１がオン閾値Ｔｈ１以上になる。そして、時刻９６において接触状態Ｓｔａｔｅが接触に切り替わる。ここで、ＡＤ値１がオン閾値Ｔｈ１以上になった時刻９２から接触状態Ｓｔａｔｅが接触に切り替わった時刻９６までの時間（５）は、時間Ｔ３に相当する。

時刻１０５において、手Ｈがグリップ１１から離れ始める。これに伴い、ＡＤ値１が下がり始める。時刻１１３においてＡＤ値１がオフ閾値Ｔｈ２以下になる。このときに、接触状態Ｓｔａｔｅは直ちに非接触に切り替わる。

時刻１３１において、助手席でのスマートフォンでの通話が終了し、後席での通話のみになる。この例では、助手席においてスマートフォンで通話していたとき測定上のノイズが小さい状態になり、時刻１１８においてノイズがノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ１未満でＮｏｉｓｅＴｈ２以上の状態になり、時間Ｔ２を超えることにより、時刻１２７においてオン閾値Ｔｈ１は補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１が加算された状態から、補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ２が加算された状態に切り替わる。すなわちオン閾値Ｔｈ１が低下する。時刻８１から時刻１３０において、実際には、大きなノイズが静電センサ１１０に加わっている。しかし、時刻１１８から時刻１３０では、ＡＤ値１のノイズ成分とＡＤ値２のノイズ成分の差が小さかった。つまり、測定上のノイズ｜ＡＤ値１－ＡＤ値２｜が、実際のノイズに比べて小さい状態が継続した。この為、実際にはノイズが大きい時刻１２７において、オン閾値Ｔｈ１を中程度のノイズ成分用の補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ２を加算した状態に切り替わった。実際のノイズが大きいが、中程度のノイズ成分用の補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ２を用いた時間帯は、時刻１２７から時刻１３０であった。大きなノイズが加わっているにも関わらず、中程度のノイズ用の補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ２を用いる時間帯はあるものの、短い時間に限られることが分かる。

上述した通り、時刻１２７から時刻１３０は、実際のノイズが大きいにも関わらず、オン閾値Ｔｈ１が、中程度のノイズ成分用の値であった。この為、ノイズの影響で、時刻１２７から時刻１２８において、瞬間的にＡＤ値１がオン閾値Ｔｈ１以上になった。しかし、その状態が時間Ｔ３にわたって継続しないため、接触状態Ｓｔａｔｅは非接触に保持される。本発明は、ノイズの大きさに適したオン閾値を用いることと、一定時間静電容量値がオン閾値を超えてから、接触と判定する。２つの手法を併用することで、ノイズの大きい環境下でも、正確に接触判定ができる。更に、ノイズの大きさは、ノイズ閾値以下の状態が一定時間継続していることによって判断しているので、ノイズを過小に評価する可能性が低い。

時刻１４１において後席での通話が終了する。この例では、通話終了前の時刻１３８からノイズがノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ２未満になり、時間Ｔ２を超えることにより、時刻１４７においてオン閾値Ｔｈ１は初期値ＩｎｉｔｉａｌＴｈ１に戻される。

以上のように、２つのノイズ閾値ＮｏｉｓｅＴｈ１、ＮｏｉｓｅＴｈ２に対応した、２つの補正値ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ１、ＣｏｒｒｅｃｔｉｔｏｎＴｈ２とを用いて、オン閾値Ｔｈ１を２段階に補正するので、大ノイズと、中ノイズに段階的に対応することができる。

以上、本発明の例示的な実施形態の接触判定装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

１０ ステアリングホイール
１１ グリップ
１２ 信号線
５０ ＥＣＵ
１００ 接触判定装置
１１０ 静電センサ
１２０ ＨＯＤＥＣＵ
１２０Ａ ＡＦＥ
１２０Ｂ ＭＰＵ
１２１ 主制御部
１２２ 接触判定部
１２２Ａ 第１タイマ
１２２Ｂ 第２タイマ
１２３ メモリ

Claims (9)

1. 対象物に設けられる静電センサと、
   前記静電センサが測定した静電容量に基づいて前記対象物に手が接触しているかどうかを判定する接触判定部と
   を備え、
   前記接触判定部は、
   前記静電容量が第１接触閾値以上である場合に、手が前記対象物に接触したと判定し、
   前記静電容量の第１所定時間における変化量がノイズ閾値以上になってから第２所定時間は前記第１接触閾値に補正値を加算した状態を継続する、接触判定装置。
2. 前記接触判定部は、前記静電容量が第３所定時間にわたって前記第１接触閾値以上である場合に、手が前記対象物に接触したと判定する、請求項１に記載の接触判定装置。
3. 前記接触判定部は、前記静電容量が、第２接触閾値以下になると、前記対象物に手が接触していないと直ちに判定する、請求項２に記載の接触判定装置。
4. 前記第１接触閾値は、前記第２接触閾値よりも大きい、請求項３に記載の接触判定装置。
5. 前記接触判定部は、
   前記静電容量の前記第１所定時間における変化量が前記ノイズ閾値以上になると、第１タイマのカウントをスタートし、
   前記静電容量の前記第１所定時間における変化量が前記ノイズ閾値未満になり、前記第１タイマのカウント時間が前記第２所定時間を超えると、前記第１接触閾値への前記補正値の加算を中止する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の接触判定装置。
6. 前記接触判定部は、前記第１タイマのカウント時間が前記第２所定時間を超える前に、前記静電容量の前記第１所定時間における変化量が前記ノイズ閾値以上になると、前記第１タイマをリセットしてカウントを再スタートする、請求項５に記載の接触判定装置。
7. 前記ノイズ閾値及び前記補正値を複数有し、
   前記接触判定部は、前記複数のノイズ閾値のうちの大きな前記ノイズ閾値を用いるときほど、前記複数の補正値のうちに大きな前記補正値を用いる、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の接触判定装置。
8. 前記接触判定部は、
   前記静電容量の前記第１所定時間における変化量が前記複数のノイズ閾値のうちの第１ノイズ閾値以上になると、第１タイマと第２タイマとのカウントをスタートし、
   前記静電容量の前記第１所定時間における変化量が前記複数のノイズ閾値のうちの前記第１ノイズ閾値よりも小さい第２ノイズ閾値を超えると、前記第２タイマのカウントをスタートし、
   前記第１タイマが前記第２所定時間を超える前は、前記第１接触閾値に第１補正値を加算し、
   前記第１タイマが前記第２所定時間を超えて、前記第２タイマが前記第２所定時間を超える前は、前記第１接触閾値に前記第１補正値よりも小さい第２補正値を加算した状態を継続する、請求項７に記載の接触判定装置。
9. 車両のステアリングホイールのグリップ内部に前記静電センサが実装されている、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の接触判定装置。

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