特許 6761963 ステアリングホイール用乗員情報検出センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6761963

(24)【登録日】2020年9月10日

(45)【発行日】2020年9月30日

(54)【発明の名称】ステアリングホイール用乗員情報検出センサ

(51)【国際特許分類】

   B62D 1/06 20060101AFI20200917BHJP

【ＦＩ】

   B62D1/06

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-110905(P2017-110905)

(22)【出願日】2017年6月5日

(65)【公開番号】特開2018-203061(P2018-203061A)

(43)【公開日】2018年12月27日

【審査請求日】2019年2月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】西尾 剛

(72)【発明者】

【氏名】北村 英則

【審査官】 鈴木 貴晴

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１５７５０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０４５０７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０９１５９２２１（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特表２０１５−５０２２８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０７６５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０５０２３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｄ １／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステアリングホイールに配置されるステアリングホイール用乗員情報検出センサであって、
前記ステアリングホイールのリムは、リム本体と、前記リム本体の一部から露出するように前記リム本体に取り付けられる取付部品とを有し、
前記ステアリングホイール用乗員情報検出センサは、
前記リム本体に配置されるセンサ電極と、
前記取付部品における少なくとも表面側に位置し、前記センサ電極の一部と電気的に接続される導電性部材とを備え、
前記導電性部材は、前記取付部品における少なくとも表面側の一部からなり、
前記導電性部材は、前記センサ電極の一部と接触することによって前記センサ電極の一部と電気的に接続される、
ステアリングホイール用乗員情報検出センサ。

【請求項2】

ステアリングホイールに配置されるステアリングホイール用乗員情報検出センサであって、
前記ステアリングホイールのリムは、リム本体と、前記リム本体の一部から露出するように前記リム本体に取り付けられる取付部品とを有し、
前記ステアリングホイール用乗員情報検出センサは、
前記リム本体に配置されるセンサ電極と、
前記取付部品における少なくとも表面側に位置し、前記センサ電極の一部と容量結合される導電性部材とを備え、
前記センサ電極の一部と前記導電性部材の一部とは、互いに対向し、
前記センサ電極の一部と前記導電性部材の一部との間の対向方向の距離は、前記取付部品の前記対向方向の厚みよりも短い
ステアリングホイール用乗員情報検出センサ。

【請求項3】

ステアリングホイールに配置されるステアリングホイール用乗員情報検出センサであって、
前記ステアリングホイールのリムは、リム本体と、前記リム本体の一部から露出するように前記リム本体に取り付けられる取付部品とを有し、
前記ステアリングホイール用乗員情報検出センサは、
前記リム本体に配置されるセンサ電極と、
前記取付部品における少なくとも表面側に位置し、前記センサ電極の一部と電気的に接続される導電性部材とを備え、
前記センサ電極および前記導電性部材は、前記センサ電極および前記導電性部材における静電容量の変化を検出するための電極であり、
前記導電性部材は、前記センサ電極の一部と接触することによって前記センサ電極の一部と電気的に接続される、
ステアリングホイール用乗員情報検出センサ。

【請求項4】

ステアリングホイールに配置されるステアリングホイール用乗員情報検出センサであって、
前記ステアリングホイールのリムは、リム本体と、前記リム本体の一部から露出するように前記リム本体に取り付けられる取付部品とを有し、
前記ステアリングホイール用乗員情報検出センサは、
前記リム本体に配置されるセンサ電極と、
前記取付部品における少なくとも表面側に位置し、前記センサ電極の一部と電気的に接続、または容量結合される導電性部材とを備え、
前記リムは、芯金を有し、
前記リムの断面において、前記導電性部材と前記芯金との距離は、前記センサ電極と前記芯金との距離よりも短く、
前記導電性部材の単位面積あたりの導電物が占める面積は、前記センサ電極の単位面積あたりの導電物が占める面積よりも大きい、
ステアリングホイール用乗員情報検出センサ。

【請求項5】

前記導電性部材は、前記取付部品における表面に形成された印刷膜、塗膜またはめっき膜である
請求項２〜４の何れか１項に記載のステアリングホイール用乗員情報検出センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば車両などの乗員の情報を検出するセンサに関し、特に、その乗員によるステアリングホイールに対する接触または把持などをその乗員の情報として検出するステアリングホイール用乗員情報検出センサに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両のステアリングホイールの把持を検出するグリップセンサが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２−３４０７１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

グリップセンサは、例えば、基材と、その基材の上に設けられたセンサ線とを有する。そして、その基材はステアリングホイールの芯材に巻き付けられ、緩衝材などの表層によって覆われる。このようなグリップセンサでは、車両とセンサ線との間に静電容量が生じるが、ステアリングホイールに人の手が触れると、その手とセンサ線との間にも静電容量が生じる。したがって、そのセンサ線に生じる静電容量の変化を観測すれば、人の手によるステアリングホイールの把持を検出することができる。

【0005】

しかしながら、ステアリングホイールを装飾するためのフィニッシャまたはガーニッシュと呼ばれる部品が、ステアリングホイールに取り付けられる場合には、検出感度が低下するという課題がある。つまり、ステアリングホイールにおいてその部品が取り付けられる部分は、その部品が取り付けられていない部分よりも検出感度が低下してしまう。

【0006】

そこで、本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであって、検出感度の低下を抑えたステアリングホイール用乗員情報検出センサを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係るステアリングホイール用乗員情報検出センサは、ステアリングホイールに配置されるステアリングホイール用乗員情報検出センサであって、前記ステアリングホイールのリムは、リム本体と、前記リム本体の一部から露出するように前記リム本体に取り付けられる取付部品とを有し、前記ステアリングホイール用乗員情報検出センサは、前記リム本体に配置されるセンサ電極と、前記取付部品における少なくとも表面側に位置し、前記センサ電極の一部と電気的に接続、または容量結合される導電性部材とを備える。

【0008】

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

【発明の効果】

【0009】

本発明のステアリングホイール用乗員情報検出センサは、検出感度の低下を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施の形態におけるステアリングホイール用乗員情報検出センサが配置された車両の車室の一例を示す図である。

【図2】図２は、実施の形態におけるステアリングホイールの正面図である。

【図3】図３は、実施の形態における取付部品の側面および背面を示す図である。

【図4】図４は、実施の形態におけるステアリングホイール用乗員情報検出センサの構成例を示す図である。

【図5】図５は、実施の形態におけるリムの断面の一例と、取付部品がリムの芯材に取り付けられる状態の一例を示す図である。

【図6】図６は、実施の形態におけるセンサ線の接続部と、導電性部材の被接続部との位置関係を示す図である。

【図7】図７は、実施の形態におけるリムの取付部品における静電容量Ｃを示す図である。

【図8】図８は、実施の形態における取付部品が凹部に嵌め込まれた状態のリムの断面を示す図である。

【図9】図９は、実施の形態の変形例に係るステアリングホイール用乗員情報検出センサの構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（本発明の基礎となった知見）
本発明者は、「背景技術」の欄において記載したグリップセンサに関し、以下の課題が生じることを見出した。

【0012】

ステアリングホイールを装飾するために取り付けられるフィニッシャまたはガーニッシュと呼ばれる部品（以下、取付部品という）は、例えば合成樹脂製であって、リムの芯材に嵌め込まれて固定される。このように嵌め込まれた取付部品は、リムの表層（例えば革など）から露出した状態になる。

【0013】

したがって、グリップセンサの基材をこのようなリムの芯材に巻き付ける場合には、その基材は、その取付部品の嵌め込み部分を除く範囲に巻き付けられる。その結果、リムの表層の上面から、基材に配置されたセンサ線までの距離が短くても、取付部品の露出している表面からセンサ線までの距離は遠い。そのため、リムの表層上面では検出感度が高くても、取付部品での検出感度は低下してしまう。言い換えれば、リムの各部位における検出感度が均一化されていない。その結果、乗員の手がリムの表層上面に触れた場合には、グリップセンサはその手の接触を検出することができても、その手が取付部品に触れた場合には、その手の接触を検出することができない場合がある。

【0014】

このような課題を解決するために、本発明の一態様に係るステアリングホイール用乗員情報検出センサは、ステアリングホイールに配置されるステアリングホイール用乗員情報検出センサであって、前記ステアリングホイールのリムは、リム本体と、前記リム本体の一部から露出するように前記リム本体に取り付けられる取付部品とを有し、前記ステアリングホイール用乗員情報検出センサは、前記リム本体に配置されるセンサ電極と、前記取付部品における少なくとも表面側に位置し、前記センサ電極の一部と電気的に接続、または容量結合される導電性部材とを備える。例えば、前記センサ電極および前記導電性部材は、前記センサ電極および前記導電性部材における静電容量の変化を検出するための電極であってもよい。また、例えば、センサ電極は、線状の電極であるセンサ線であってもよい。

【0015】

これにより、例えばガーニッシュまたはフィニッシャなどの取付部品がリム本体に取り付けられる場合であっても、その取付部品の少なくとも表面側には、センサ電極の一部と電気的に接続される導電性部材がある。したがって、ステアリングホイールを有する車両の乗員がリムの取付部品に手を触れる場合であっても、その手の接触を導電性部材およびセンサ電極を介して電気的に検出することができる。その結果、乗員によるステアリングホイールのリムに対する接触または把持の検出感度の低下を抑えることができる。言い換えれば、ステアリングホイールのリムの各部位における検出感度を均一化することができる。

【0016】

なお、上述の取付部品の表面は、リム本体から露出している面（すなわち上面）であってもよく、リム本体に埋設されている面（すなわち背面）であってもよい。

【0017】

また、前記導電性部材は、前記取付部品における表面に形成された印刷膜、塗膜またはめっき膜であってもよい。

【0018】

または、前記導電性部材は、前記取付部品における少なくとも表面側の一部からなっていてもよい。つまり、取付部品の一部または全体が導電性部材であってもよい。この場合には、ステアリングホイールの構成を簡略化することができる。

【0019】

また、前記導電性部材は、前記センサ電極の一部と接触することによって前記センサ電極の一部と電気的に接続されていてもよい。

【0020】

または、前記センサ電極の一部と前記導電性部材とが容量結合する場合には、前記センサ電極の一部と前記導電性部材の一部とは、互いに対向し、略同一の形状を有していてもよい。これにより、センサ電極の一部と導電性部材の一部とにおいて容量結合に有効な面積を広げることができ、それらの間の静電容量を大きくすることができる。その結果、検出感度を大きくすることができる。

【0021】

また、前記センサ電極の一部と前記導電性部材とが容量結合する場合には、前記センサ電極の一部と前記導電性部材の一部とは、互いに対向し、前記センサ電極の一部と前記導電性部材の一部との間の対向方向の距離は、前記取付部品の前記対向方向の厚みよりも短くてもよい。

【0022】

これにより、センサ電極の一部と導電性部材の一部との間の距離が短いため、それらの間の静電容量を大きくすることができる。その結果、検出感度を大きくすることができる。

【0023】

また、前記センサ電極の一部と前記導電性部材とが容量結合する場合には、前記センサ電極の一部と前記導電性部材の一部とは、互いに対向し、ベタ状であってもよい。

【0024】

これにより、センサ電極の一部と導電性部材の一部とにおいて容量結合に有効な面積を広げることができ、それらの間の静電容量を大きくすることができる。その結果、検出感度を大きくすることができる。

【0025】

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

【0026】

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的また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、ステップの順序などは、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。

【0027】

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。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。また、以下の実施の形態において、略中央又は略一定幅などの表現を用いている。例えば、略同じは、完全に同じであることを意味するだけでなく、実質的に同じである、すなわち、例えば数％程度の誤差を含むことも意味する。他の「略」を用いた表現についても同様である。

【0028】

（実施の形態）
図１は、本実施の形態におけるステアリングホイール用乗員情報検出センサが配置された車両の車室の一例を示す図である。

【0029】

車両１は、ステアリングホイール２００、スピーカ３０１、および液晶ディスプレイ等の表示装置３０２を備えている。スピーカ３０１および表示装置３０２は例えば注意喚起装置として構成される。

【0030】

ステアリングホイール２００は、車両１を操舵するためのものである。ステアリングホイール２００は、リング形状を有するリム２１０と、リム２１０の内周面に一体的に形成された略Ｔ字状のスポーク２０２と、スポーク２０２の中央部に配置されたホーンスイッチ（図示せず）を覆うホーンスイッチカバー２０３とを有している。

【0031】

ステアリングホイール用乗員情報検出センサ１００は、ステアリングホイール２００を有する車両１の乗員の情報を検出するセンサである。本実施の形態では、ステアリングホイール用乗員情報検出センサ１００は、乗員である運転者の手によるステアリングホイール２００のリム２１０に対する接触または把持を、その乗員の情報として検出する。このようなステアリングホイール用乗員情報検出センサ１００は、図１に示すように、車両１のステアリングホイール２００に配置されている。具体的には、ステアリングホイール用乗員情報検出センサ１００は、複数のセンサ部からなるセンサ群１１０と、制御回路部１２０と、ハーネス１３０とを備えている。

【0032】

センサ群１１０は、ステアリングホイール２００のリム２１０に埋設されている。センサ群１１０に含まれる各センサ部では、車両１の乗員（例えば運転者）がステアリングホイール２００のリム２１０を把持しているか否かに応じて、またはリム２１０に触れているか否かに応じて計測される静電容量が変化する。

【0033】

ハーネス１３０は、センサ群１１０の各センサ部と制御回路部１２０とを電気的に接続する。

【0034】

制御回路部１２０は、例えばスポーク２０２に埋設され、センサ群１１０の各センサ部からの出力信号に基づいて接触または把持を検出する。具体的には、制御回路部１２０は、各センサ部に対して、そのセンサ部の静電容量、またはその静電容量に応じた値（変化量）を計測し、その値に基づいて、運転者の手によるリム２１０の把持などを検出する。そして、制御回路部１２０は、車両１が運転されているにもかかわらず、把持を検出していない場合には、運転者への注意喚起を注意喚起装置に実行させる。例えば、注意喚起装置のスピーカ３０１は、警告音または音声によって、運転者に注意を喚起する。表示装置３０２は、運転者にステアリングホイール２００をしっかり握るように促す注意喚起のメッセージを表示する。これにより、交通事故を減少させることができる。

【0035】

図２は、本実施の形態におけるステアリングホイール２００の正面図である。

【0036】

本実施の形態におけるステアリングホイール２００は、２つの取付部品２４０を備える。これらの取付部品２４０は、例えば合成樹脂材料などからなり、例えばリム２１０に沿うように細長い板状に成型されている。そして、これらの取付部品２４０の上面には、例えば装飾用の模様（例えば木目調の模様）などが施されている。

【0037】

このような取付部品２４０は、上述の模様などが施された上面と反対側の背面をリム２１０の内部にある芯材側に向けて、その芯材に嵌め込まれる。リム２１０における取付部品２４０以外の部分であるリム本体は、表層２１２によって覆われている。したがって、２つの取付部品２４０のそれぞれは、その上面が表層２１２から露出するように、リム２１０の内部にある芯材に嵌め込まれている。

【0038】

このように、本実施の形態では、ステアリングホイール２００のリム２１０は、芯材および表層２１２からなるリム本体と、リム本体の一部から露出するようにそのリム本体に取り付けられる取付部品２４０とを有する。

【0039】

図３は、本実施の形態における取付部品２４０の側面および背面を示す図である。具体的には、図３の（ａ）は、取付部品２４０の側面図であり、図３の（ｂ）は、２つの取付部品２４０のそれぞれの背面図である。

【0040】

図３の（ａ）に示すように、２つの取付部品２４０のそれぞれは、略板状の部品本体２４２と、部品本体２４２の背面２４２Ｂから突出する２つの突起部２４１とを有する。また、部品本体２４２の背面２４２Ｂには、導電性部材１１３が形成されている。なお、本実施の形態における取付部品２４０は、２つの突起部２４１を有するが、この突起部２４１の数は２つに限定されるものではなく、１つでもよく、３つ以上であってもよい。

【0041】

図３の（ｂ）に示すように、部品本体２４２の背面２４２Ｂに形成された導電性部材１１３は、メッシュ状の主部１１３ｃと、２つの被接続部１１３ａおよび１１３ｂとを有する。この２つの被接続部１１３ａおよび１１３ｂはそれぞれ、導電性部材１１３を後述のセンサ線に電気的に接続するための部分であって、センサ線の一部と略同一のパターンを有する。

【0042】

このような本実施の形態における導電性部材１１３は、取付部品２４０における表面のうちの背面２４２Ｂに形成された印刷膜、塗膜またはめっき膜である。つまり、導電性部材１１３は、取付部品２４０の背面２４２Ｂに対する印刷、コーティング、塗装またはめっきなどによって形成される。また、導電性部材１１３は、例えば、金属またはカーボンなどからなる。なお、印刷膜、塗膜またはめっき膜は、合成樹脂材料による表面保護が施されていても良い。

【0043】

図４は、本実施の形態におけるステアリングホイール用乗員情報検出センサ１００の構成例を示す図である。

【0044】

ステアリングホイール用乗員情報検出センサ１００は、センサ群１１０と、制御回路部１２０と、ハーネス１３０とを備える。本実施の形態では、センサ群１１０は、第１のセンサ部１１０ａと第２のセンサ部１１０ｂからなる。第１のセンサ部１１０ａおよび第２のセンサ部１１０ｂのそれぞれは、基材１１１と、センサ電極であるセンサ線１１２と、上述の取付部品２４０に形成された導電性部材１１３とを備える。なお、本実施の形態では、第１のセンサ部１１０ａおよび第２のセンサ部１１０ｂは、Ｙ軸方向に沿う直線を対称軸として線対称に形成され、実質的に同一の構成を有する。

【0045】

基材１１１は、例えば不織布からなり長尺状に形成され、センサ線１１２を保持する。この基材１１１は、ステアリングホイール２００のリム２１０に取り付けられる。なお、本実施の形態では、その基材１１１の長手方向をＸ軸方向と称し、基材１１１に平行な面においてＸ軸方向と垂直な方向をＹ軸方向と称す。また、Ｙ軸方向における、基材１１１の一端側（図４の下端側）を負側と称し、他端側（図４の上端側）を正側と称す。同様に、Ｘ軸方向における、基材１１１の一端側（図４の左端側）を負側と称し、他端側（図４の右端側）を正側と称す。

【0046】

センサ線１１２は、このセンサ線１１２における静電容量の変化を検出するための電極である。また、センサ線１１２は、導電線からなり、センサ線１１２の一端（すなわち端ａ）と他端（すなわち端ｂ）とは、ハーネス１３０を介して制御回路部１２０に接続される。ここで、センサ線１１２は、ジグザグ状に基材１１１に配置されている。具体的には、センサ線１１２は、金属線（例えば銅線）であって、ジグザグ形状のパターンが形成されるように、基材１１１の表面に図示しない糸により縫い付けられている。

【0047】

なお、本実施の形態におけるセンサ線１１２は、図示しない糸により基材１１１の表面に縫い付けられているが、熱圧着などによって基材１１１に固定されていてもよい。さらに、センサ線１１２は、導体や抵抗体による面状の構造であってもよい。また、本実施の形態では、センサ線１１２は、導電線からなるが、導電性を有する部材であれば、どのような形態であってもよい。

【0048】

つまり、本実施の形態におけるステアリングホイール用乗員情報検出センサ１００は、センサ線１１２をセンサ電極として備えるが、センサ電極は、センサ線１１２のように線状に形成されていなくてもよい。

【0049】

ここで、本実施の形態におけるセンサ線１１２は、取付部品２４０に形成された導電性部材１１３の２つの被接続部１１３ａおよび１１３ｂとそれぞれ容量結合するための接続部１１２ａおよび１１２ｂを有する。具体的には、導電性部材１１３の被接続部１１３ａは、センサ線１１２の接続部１１２ａに容量結合され、導電性部材１１３の被接続部１１３ｂは、センサ線１１２の接続部１１２ｂに容量結合される。したがって、導電性部材１１３は、この導電性部材１１３における静電容量の変化を検出するための電極である。

【0050】

このように、本実施の形態におけるステアリングホイール用乗員情報検出センサ１００は、リム本体に配置されるセンサ電極であるセンサ線１１２と、取付部品２４０における少なくとも表面側に位置し、センサ線１１２の一部と容量結合される導電性部材１１３とを備える。

【0051】

なお、センサ線１１２と導電性部材１１３との配置関係の詳細については後述する。

【0052】

制御回路部１２０は、電源部１２１とセンサ回路１２２とを備える。なお、センサ線１１２の一端である端ａは、センサ回路１２２に接続され、センサ線１１２の他端である端ｂは、電源部１２１に接続される。

【0053】

電源部１２１は、第１のセンサ部１１０ａおよび第２のセンサ部１１０ｂのそれぞれのセンサ線１１２の端ｂにハーネス１３０を介して電気的に接続される。また、電源部１２１は、センサ線１１２に電流を流すことによって、そのセンサ線１１２を加熱する。これにより、ステアリングホイール２００のリム２１０を温めることができる。なお、電源部１２１からセンサ線１１２に電流が流れるように、制御回路部１２０において、センサ線１１２の端ａからセンサ回路１２２に至る配線の途中がインダクタ（図示せず）を介してグラウンドに接続される。

【0054】

センサ回路１２２は、第１のセンサ部１１０ａおよび第２のセンサ部１１０ｂのそれぞれで、センサ線１１２および導電性部材１１３を用いて、ステアリングホイール２００の接触状態を検出する。つまり、センサ回路１２２は、ハーネス１３０を介してセンサ線１１２に交流の電流を流す。そして、センサ回路１２２は、そのセンサ線１１２を流れる電流の電流値に基づいて、センサ線１１２および導電性部材１１３における静電容量の変化を検出する。

【0055】

図５は、リム２１０の断面の一例と、取付部品２４０がリム２１０の芯材に取り付けられる状態の一例を示す図である。なお、図５に示す例では、基材１１１およびセンサ線１１２を見え易くするために、表層２１２を省略している。

【0056】

リム２１０は、芯材を有し、その芯材は、金属製の円環状の芯である芯金２１０ｂと、その芯金２１０ｂを覆うウレタン樹脂などからなる樹脂層２１０ａとからなる。樹脂層２１０ａには、取付部品２４０を嵌め込むための凹部２１１が形成されている。また、この凹部２１１の底面には、その取付部品２４０を固定するための２つの固定穴２１３が形成されている。

【0057】

センサ線１１２を有する基材１１１は、樹脂層２１０ａに巻き付けられる。このとき、基材１１１においてセンサ線１１２の接続部１１２ａおよび１１２ｂが縫い付けられた部分のみが、樹脂層２１０ａの凹部２１１に配置される。そして、基材１１１の残りの部分は、樹脂層２１０ａの表面における凹部２１１を除く全周に巻き付けられる。

【0058】

具体的には、図５に示すように、センサ線１１２が縫い付けられた基材１１１は、そのセンサ線１１２と反対側の面が樹脂層２１０ａ側に向くように、樹脂層２１０ａに巻き付けられる。なお、このように巻き付けられた基材１１１におけるセンサ線１１２側の面は、革、木材、または樹脂等からなる表層２１２によって覆われる。また、本実施の形態では、基材１１１は、そのセンサ線１１２と反対側の面が樹脂層２１０ａ側に向くように、樹脂層２１０ａに巻き付けられるが、基材１１１のセンサ線１１２の面が樹脂層２１０ａ側に向くように、樹脂層２１０ａに巻き付けられてもよい。

【0059】

リム２１０に配置されるセンサ線１１２は、芯金２１０ｂとの間に静電容量を形成する。ここで、リム２１０においてセンサ線１１２が配置されている部位が、運転者の手によって把持されると、センサ線１１２とその手との間にも静電容量が形成される。したがって、制御回路部１２０のセンサ回路１２２は、その静電容量の絶対値や変化量に応じて、手によるリム２１０の把持を検出することができる。なお、センサ線１１２と芯金２１０ｂとの間に静電容量が形成される構成に限定されるものではなく、例えばセンサ線１１２と芯金２１０ｂとの間に導電性シートなどからなる接地層を設け、センサ線１１２と接地層との間に静電容量が形成される構成としてもよい。

【0060】

ここで、樹脂層２１０ａの凹部２１１には、取付部品２４０が嵌め込まれる。上述のように、取付部品２４０の背面２４２Ｂには、その背面２４２Ｂから突出する２つの突起部２４１が形成されている。取付部品２４０は、この背面２４２Ｂを樹脂層２１０ａに向けて樹脂層２１０ａの凹部２１１に嵌め込まれる。このとき、取付部品２４０の２つの突起部２４１のそれぞれは、凹部２１１の固定穴２１３に挿入される。例えば、固定穴２１３の内径は、突起部２４１の外径よりも小さい。したがって、突起部２４１が固定穴２１３に挿入されるときには、突起部２４１は、樹脂層２１０ａの固定穴２１３周辺を歪ませて固定穴２１３を押し広げながらその固定穴２１３に挿入される。したがって、突起部２４１は、樹脂層２１０ａの弾性力によって固定される。その結果、取付部品２４０が凹部２１１に嵌め込まれた状態で固定される。

【0061】

取付部品２４０が凹部２１１に嵌め込まれると、取付部品２４０に形成された導電性部材１１３の被接続部１１３ａおよび１１３ｂのそれぞれは、基材１１１に縫い付けられたセンサ線１１２の接続部１１２ａおよび１１２ｂに近接した状態で対向する。これにより、本実施の形態では、導電性部材１１３は、センサ線１１２の接続部１１２ａおよび１１２ｂと容量結合する。

【0062】

図６は、センサ線１１２の接続部１１２ａと、導電性部材１１３の被接続部１１３ａとの位置関係を示す図である。

【0063】

センサ線１１２の接続部１１２ａと、導電性部材１１３の被接続部１１３ａとは、図６に示すように、互いに対向し、略同一の形状を有する。これにより、センサ線１１２の接続部１１２ａと導電性部材１１３の被接続部１１３ａとにおいて容量結合に有効な面積を広げることができ、それらの間の静電容量を大きくすることができる。その結果、検出感度を大きくすることができる。

【0064】

例えば、センサ線１１２の接続部１１２ａと導電性部材１１３の被接続部１１３ａとは、距離ｄ_０だけ離れて対向する。同様に、センサ線１１２の接続部１１２ｂと導電性部材１１３の被接続部１１３ｂとも、距離ｄ_０だけ離れて対向する。したがって、導電性部材１１３とセンサ線１１２との間の静電容量は、Ｃ_０＝ε×２Ｓ／ｄ_０として表される。εは、被接続部１１３ａと接続部１１２ａとの間を満たす材質の誘電率である。また、２Ｓは、被接続部１１３ａと接続部１１２ａとが互いに対向する面積Ｓと、被接続部１１３ｂと接続部１１２ｂとが互いに対向する面積Ｓとの和である。

【0065】

このように、取付部品２４０とセンサ線１１２とは、静電結合または容量結合によって電気的に接続される。そして、センサ線１１２の接続部１１２ａおよび１１２ｂと、導電性部材１１３の被接続部１１３ａおよび１１３ｂとは、略同一の形状を有するため、上述の面積Ｓを大きくすることできる。その結果、導電性部材１１３とセンサ線１１２との間の静電容量Ｃ_０を大きくすることができる。

【0066】

図７は、リム２１０の取付部品２４０における静電容量Ｃを示す図である。

【0067】

例えば、図７に示すように、センサ線１１２と導電性部材１１３との間には、容量結合によって静電容量Ｃ_０が生じる。また、手が取付部品２４０の上面２４２Ｆに触れると、その手と導電性部材１１３との間にも、容量結合によって静電容量Ｃ_１が生じる。したがって、取付部品２４０に触れた手とセンサ線１１２との間の静電容量Ｃは、Ｃ＝Ｃ_０・Ｃ_１／（Ｃ_０＋Ｃ_１）として表される。この静電容量Ｃは、静電容量Ｃ_１が一定であれば、静電容量Ｃ_０を大きくすれば静電容量Ｃ_１に近づく。例えば、Ｃ_０≧５×Ｃ_１であれば、取付部品２４０に触れた手とセンサ線１１２との間の静電容量Ｃは、静電容量Ｃ_１の約８０％以上になる。

【0068】

静電容量Ｃ_１は、取付部品２４０の誘電率および厚みｄ_１によって、リム２１０の取付部品２４０が配置されていない部分の静電容量に一致させることができる。したがって、Ｃ_０≧５×Ｃ_１が満たされれば、リム２１０の全周の検出感度を均一にすることができる。

【0069】

また、Ｃ_０≧５×Ｃ_１を満たすためには、少なくとも、センサ線１１２の接続部１１２ａおよび１１２ｂと導電性部材１１３の被接続部１１３ａおよび１１３ｂとの間の対向方向の距離ｄ_０は、取付部品２４０のその対向方向の厚みｄ_１よりも短いことが望ましい。

【0070】

図８は、取付部品２４０が凹部２１１に嵌め込まれた状態のリム２１０の断面を示す図である。

【0071】

取付部品２４０の突起部２４１は、図８に示すように、樹脂層２１０ａの固定穴２１３に挿入される。このとき、突起部２４１の先端側は芯金２１０ｂに近づく。しかし、導電性部材１１３は、取付部品２４０の部品本体２４２の背面２４２Ｂに形成され、突起部２４１には形成されていない。したがって、突起部２４１が芯金２１０ｂに近づいても、導電性部材１１３が芯金２１０ｂに近づき過ぎることはない。ここで、芯金２１０ｂは、電気的にグラウンドに相当し、その芯金２１０ｂに導電性部材１１３が近づき過ぎると、手の接触の検出感度が低下してしまう。しかし、本実施の形態では、上述のように、導電性部材１１３が芯金２１０ｂに近づき過ぎることはないため、その検出感度の低下を抑えることができる。

【0072】

また、図８に示すように、リム２１０の全体は、基材１１１のセンサ線１１２と、取付部品２４０の導電性部材１１３に覆われる。したがって、運転者などの乗員がリム２１０の何れの位置に触れても、その接触を正しく検出することができる。

【0073】

（まとめ）
以上のように、本実施の形態におけるステアリングホイール用乗員情報検出センサ１００は、リム本体に配置されるセンサ線１１２と、取付部品２４０における少なくとも表面側に位置し、センサ線１１２の一部と電気的に接続される導電性部材１１３とを備える。

【0074】

これにより、例えばガーニッシュまたはフィニッシャなどの取付部品２４０がリム本体に取り付けられる場合であっても、その取付部品２４０の少なくとも表面側には、センサ線１１２の一部と電気的に接続される導電性部材１１３がある。したがって、ステアリングホイール２００を有する車両１の乗員がリム２１０の取付部品２４０に手を触れる場合であっても、その手の接触を導電性部材１１３およびセンサ線１１２を介して電気的に検出することができる。その結果、乗員によるステアリングホイール２００に対する接触の検出感度の低下を抑えることができる。

【0075】

（変形例）
上記実施の形態では、ステアリングホイール用乗員情報検出センサ１００の制御回路部１２０は電源部１２１を備えているが、その電源部１２１を備えていなくてもよい。また、センサ線１１２の接続部１１２ａおよび１１２ｂと、導電性部材１１３の被接続部１１３ａおよび１１３ｂとは、それぞれジグザグのパターンを有する線状であるが、ベタ状であってもよい。

【0076】

図９は、本変形例に係るステアリングホイール用乗員情報検出センサの構成例を示す図である。

【0077】

本変形例に係るステアリングホイール用乗員情報検出センサ１００ａは、制御回路部１２０の代わりに、制御回路部１２０ａを備えている。制御回路部１２０ａは、電源部１２１を備えていない。

【0078】

この場合には、ステアリングホイール用乗員情報検出センサ１００ａは、センサ線１１２を加熱して、ステアリングホイール２００のリム２１０を温めるヒータとしての機能を持たない。しかし、このようなステアリングホイール用乗員情報検出センサ１００ａであっても、上記実施の形態と同様の効果を奏することができる。

【0079】

また、センサ線１１２の接続部１１２ａと、導電性部材１１３の被接続部１１３ａとは、互いに対向し、ベタ状である。同様に、センサ線１１２の接続部１１２ｂと、導電性部材１１３の被接続部１１３ｂとも、互いに対向し、ベタ状である。したがって、センサ線１１２の一部と導電性部材１１３の一部とにおいて容量結合に有効な面積を広げることができ、それらの間の静電容量を大きくすることができる。その結果、検出感度を大きくすることができる。

【0080】

また、上記実施の形態では、導電性部材１１３は、取付部品２４０における表面に形成された印刷膜、塗膜またはめっき膜であるが、取付部品２４０の一部または全体が導電性部材１１３として構成されていてもよい。つまり、導電性部材１１３は、取付部品２４０における少なくとも表面側の一部からなっていてもよい。例えば、取付部品２４０は、金属、カーボン、または導電性樹脂などからなる。この場合には、取付部品２４０に対して印刷、塗装またはめっきなどによって導電性部材１１３を形成する必要がないため、ステアリングホイール２００の構成を簡略化することができる。また、ステアリングホイール２００の製造工程を簡略化することができる。

【0081】

また、上記実施の形態では、導電性部材１１３はセンサ線１１２と容量結合するが、センサ線１１２と接触してもよい。つまり、導電性部材１１３は、センサ線１１２の接続部１１２ａおよび１１２ｂと接触することによって、そのセンサ線１１２の接続部１１２ａおよび１１２ｂと電気的に接続されてもよい。この場合には、導電性部材１１３は、センサ線１１２の一部として扱われるため、乗員が取付部品２４０に触れた場合であっても、ステアリングホイール用乗員情報検出センサ１００は、その取付部品２４０に対する接触を正しく検出することができる。

【0082】

（その他の変形例）
以上、一つまたは複数の態様に係るステアリングホイール用乗員情報検出センサについて、実施の形態およびその変形例に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態およびその変形例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実施の形態またはその変形例に施したものや、異なる変形例における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれてもよい。

【0083】

例えば、上記実施の形態およびその変形例では、センサ線１１２は金属線からなるが、センサ線１１２は略一定幅を有する金属箔や導電性シートなどから構成されていてもよい。また、センサ線１１２は、導電性を有する素材によって形成されていればよく、その素材は金属に限定されない。導電性部材１１３も、センサ線１１２と同様に、金属箔や導電性シートなどから構成されていてもよく、その素材は金属に限定されない。また、導電性部材１１３は、取付部品２４０の背面２４２Ｂに貼り付けられるフレキシブルプリント基板であってもよい。

【0084】

上記実施の形態およびその変形例では、センサ線１１２は、ジグザグ状に形成されているが、その形状に限定されることなく、どのような形状に形成されてもよい。また、導電性部材１１３は、メッシュ状の主部１１３ｃを有するが、その主部１１３ｃの形状は、メッシュ状に限らず、どのような形状であってもよい。また、上記実施の形態では、導電性部材１１３の被接続部１１３ａおよび１１３ｂは、ジグザグ状のパターンを有するが、主部１１３ｃと同様にメッシュ状であってもよい。この場合、被接続部１１３ａおよび１１３ｂは、主部１１３ｃよりも密度の高いメッシュ状であってもよい。

【0085】

また、上記実施の形態およびその変形例では、センサ群１１０は、第１のセンサ部１１０ａおよび第２のセンサ部１１０ｂの２つの分離されたユニットからなるが、一体に構成されていてもよい。また、本実施の形態およびその変形例では、第１のセンサ部１１０ａと第２のセンサ部１１０ｂとは実質的に同一の構成を有するが、互いに異なる構成を有していてもよい。

【0086】

また、上記実施の形態およびその変形例では、２つの取付部品２４０のそれぞれに導電性部材１１３が形成されているが、リム２１０が１つだけ取付部品２４０を有する場合には、その１つの取付部品２４０にのみに導電性部材１１３が形成されていてもよい。また、リム２１０が３つ以上の取付部品２４０を有する場合には、それらの取付部品２４０のそれぞれに導電性部材１１３が形成されていてもよい。なお、本実施の形態では、取付部品２４０は、ステアリングホイール２００の舵角が０度の中立状態、すなわち車両１が直進方向に向かう状態において、リム２１０の鉛直下側にあるが、リム２１０のどのような位置にあってもよい。

【0087】

また、上記実施の形態およびその変形例では、図１のスポーク２０２の下側にハーネス１３０と制御回路部１２０が埋設されているが、この構成に限定されるものではなく、ハーネス１３０と制御回路部１２０は、スポーク２０２の右側または左側に埋設されていてもよい。さらに、ハーネス１３０は、１ヶ所のスポーク２０２に埋設される構成に限定されるものではなく、例えば第１のセンサ部１１０ａと第２のセンサ部１１０ｂのハーネス１３０がそれぞれスポーク２０２の別の部位に埋設されていてもよい。

【0088】

また、上記実施の形態およびその変形例では、センサ電極であるセンサ線１１２は、そのセンサ線１１２における静電容量の変化を検出するための電極であるが、感圧センサに用いられる電極であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0089】

本発明のステアリングホイール用乗員情報検出センサは、検出感度の低下を抑えることができるという効果を有し、例えば、車両のステアリングホイールなどに適用可能である。

【符号の説明】

【0090】

１００，１００ａ ステアリングホイール用乗員情報検出センサ
１１０ センサ群
１１０ａ 第１のセンサ部
１１０ｂ 第２のセンサ部
１１１ 基材
１１２ センサ線
１１２ａ，１１２ｂ 接続部
１１３ 導電性部材
１１３ａ，１１３ｂ 被接続部
１２０，１２０ａ 制御回路部
１２１ 電源部
１２２ センサ回路
１３０ ハーネス
２００ ステアリングホイール
２１０ リム
２１０ａ 樹脂層
２１０ｂ 芯金
２１１ 凹部
２１２ 表層
２１３ 固定穴
２４０ 取付部品
２４１ 突起部
２４２ 部品本体
２４２Ｆ 上面
２４２Ｂ 背面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】