特開 2024-139225 近接センサシステム、ステアリング装置、及び近接センサの故障診断方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024139225

(43)【公開日】2024-10-09

(54)【発明の名称】近接センサシステム、ステアリング装置、及び近接センサの故障診断方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 7/00 20060101AFI20241002BHJP

   B62D 1/06 20060101ALI20241002BHJP

   H01H 36/00 20060101ALI20241002BHJP

   H03K 17/955 20060101ALI20241002BHJP

   H03K 17/945 20060101ALI20241002BHJP

【ＦＩ】

G01B7/00 101C

B62D1/06

H01H36/00 V

H01H36/00 J

H03K17/955 U

H03K17/945 B

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023050072

(22)【出願日】2023-03-27

(71)【出願人】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(74)【代理人】

【識別番号】100160794

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 寛明

(72)【発明者】

【氏名】大舘 正太郎

【テーマコード（参考）】

2F063

3D030

5G046

5J050

【Ｆターム（参考）】

2F063AA02

2F063AA49

2F063BA08

2F063BB08

2F063BC02

2F063BD11

2F063CA02

2F063DA01

2F063DA05

2F063DC08

2F063DD02

2F063GA01

3D030DB13

5G046AA06

5G046AB03

5G046AC21

5G046AE05

5J050AA35

5J050BB22

5J050CC09

5J050EE34

5J050EE38

5J050FF29

(57)【要約】

【課題】比較的簡易な構成によって近接センサの故障の有無を診断できる近接センサシステムを提供すること。
【解決手段】近接センサシステムは、ステアリングハンドルに対する人体の近接を検出する複数の近接センサ近接センサ４～７と、近接センサ４～７の故障の有無を診断する故障診断装置８と、を備える。近接センサ４～７は、それぞれ、ステアリングハンドルの異なる位置に設けられた電極部４０～７０と、電極部に発振周波数の電圧を印加する電源回路４５と、電極部の電気的特性を測定する測定回路４６と、を備え、故障診断装置８は、複数の近接センサ４～７の中の少なくとも２つを発振対象及び診断対象として設定し、発振対象の電源回路によって発振周波数の電磁波を発生させている間における診断対象の測定回路による電気的特性の測定結果を取得し、この測定結果に基づいて診断対象の故障の有無を診断する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象構造物に対する対象物体の近接を検出する複数の近接センサと、
前記近接センサの故障の有無を診断する故障診断装置と、を備える近接センサシステムであって、
複数の前記近接センサは、それぞれ、前記対象構造物の異なる位置に設けられた電極部と、前記電極部に発振周波数の電圧を印加する電源回路と、前記電極部の電気的特性を測定する測定回路と、を備え、
前記故障診断装置は、複数の前記近接センサの中の少なくとも２つを発振対象及び診断対象として設定するとともに、前記発振対象の前記電源回路によって前記発振周波数の電磁波を発生させている間における前記診断対象の前記測定回路による前記電気的特性の測定結果を取得し、当該測定結果に基づいて前記診断対象の故障の有無を診断することを特徴とする近接センサシステム。

【請求項2】

前記故障診断装置は、前記発振対象によって電磁波を発生させている間、前記診断対象の前記電極部と前記電源回路との接続を遮断するとともに前記電極部と前記測定回路とを接続した状態で維持することを特徴とする請求項１に記載の近接センサシステム。

【請求項3】

前記故障診断装置は、複数の前記近接センサのうち、前記対象物体の近接が検出されているものの中から前記発振対象を定め、前記対象物体の近接が検出されていないものの中から前記診断対象を定めることを特徴とする請求項２に記載の近接センサシステム。

【請求項4】

前記故障診断装置は、前記発振対象及び前記診断対象の設定を所定の周期で切り替えることを特徴とする請求項２に記載の近接センサシステム。

【請求項5】

前記測定回路は、前記電極部とスイッチを介して接続されたコンデンサの電圧を測定し、
前記故障診断装置は、前記診断対象の前記測定回路によって測定される電圧の周波数と、前記発振対象の前記電源回路の前記発振周波数との比較に基づいて前記診断対象の故障の有無を診断することを特徴とする請求項３又は４に記載の近接センサシステム。

【請求項6】

前記故障診断装置は、前記診断対象によって測定される電圧のレベルと所定の基準レベルとの比較に基づいて前記診断対象の故障の有無を診断することを特徴とする請求項５に記載の近接センサシステム。

【請求項7】

前記故障診断装置は、前記診断対象によって測定される電圧のパルス状変動の発生回数に基づいて前記診断対象の故障の有無を診断することを特徴とする請求項６に記載の近接センサシステム。

【請求項8】

前記発振周波数は、各近接センサで異なることを特徴とする請求項３又は４に記載の近接センサシステム。

【請求項9】

運転者による操舵操作を受け付けるステアリングハンドルと、
前記対象構造物としての前記ステアリングハンドルに設けられた請求項１から４の何れかに記載の近接センサシステムと、
前記近接センサの検出結果に基づいて前記ステアリングハンドルの把持の有無を判定する把持判定装置と、を備えることを特徴とするステアリング装置。

【請求項10】

対象構造物に対する対象物体の近接を検出する複数の近接センサの故障の有無を診断する故障診断方法であって、
複数の前記近接センサは、それぞれ、前記対象構造物の異なる位置に設けられた電極部と、前記電極部に発振周波数の電圧を印加する電源回路と、前記電極部の電気的特性を測定する測定回路と、を備え、
複数の前記近接センサの中の少なくとも２つを発振対象及び診断対象として設定する第１ステップと、
前記発振対象の前記電源回路によって前記発振周波数の電磁波を発生させながら前記診断対象の前記測定回路によって前記電極部の電気的特性を測定する第２ステップと、
前記第２ステップにおける測定結果に基づいて前記診断対象の故障の有無を診断する第３ステップと、を備えることを特徴とする近接センサの故障診断方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、近接センサシステム、ステアリング装置、及び近接センサの故障診断方法に関する。より詳しくは、複数の近接センサの故障の有無を診断する近接センサシステム、ステアリング装置、及び故障診断方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、交通参加者の中でも脆弱な立場にある人々にも配慮した持続可能な輸送システムへのアクセスを提供する取り組みが活発化している。この実現へ向けて、運転者による周囲の状態の認知を支援する運転支援技術に関する研究開発を通して交通の安全性や利便性をより一層改善する研究開発に注力している。

【0003】

特許文献１に示された接触検知装置では、ステアリングハンドルに設けられた静電容量センサによって、運転者がステアリングハンドルを把持しているか否かを判定している。またこの特許文献１には、静電容量センサを用いた接触検知装置の故障診断方法に関する技術も記載されている。より具体的には、特許文献１に記載の故障診断方法では、推定手段によってステアリングハンドルに人体が接触しているか否かを推定し、推定手段が接触していると推定した場合の静電容量センサの検知結果と、推定手段が接触していないと推定した場合の静電容量センサの検知結果と、に基づいて、静電容量センサに関わる故障診断を行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２２－１２９１３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら特許文献１に示された故障診断方法では、ステアリングハンドルに人体が接触しているか否かを、接触検知装置以外の推定手段によって推定する必要があることから、処理負荷やコストが高くなるおそれがある。

【0006】

本発明は、比較的簡易な構成によって近接センサの故障の有無を診断できる近接センサシステム、ステアリング装置、及び故障診断方法を提供することを目的としたものであり、ひいては持続可能な輸送システムの発展に寄与することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（１）本発明に係る近接センサシステム（例えば、後述の近接センサシステムＳ）は、対象構造物（例えば、後述のステアリングハンドル２）に対する対象物体（例えば、後述の人体Ｈ）の近接を検出する複数の近接センサ（例えば、後述の近接センサ４～７）と、前記近接センサの故障の有無を診断する故障診断装置（例えば、後述の故障診断装置８）と、を備え、複数の前記近接センサは、それぞれ、前記対象構造物の異なる位置に設けられた電極部（例えば、後述の右上電極部４０）と、前記電極部に発振周波数の電圧を印加する電源回路（例えば、後述の電源回路４５）と、前記電極部の電気的特性を測定する測定回路（例えば、後述の測定回路４６）と、を備え、前記故障診断装置は、複数の前記近接センサの中の少なくとも２つを発振対象及び診断対象として設定するとともに、前記発振対象の前記電源回路によって前記発振周波数の電磁波を発生させている間における前記診断対象の前記測定回路による前記電気的特性の測定結果を取得し、当該測定結果に基づいて前記診断対象の故障の有無を診断することを特徴とする。

【0008】

（２）この場合、前記故障診断装置は、前記発振対象によって電磁波を発生させている間、前記診断対象の前記電極部と前記電源回路との接続を遮断するとともに前記電極部と前記測定回路とを接続した状態で維持することが好ましい。

【0009】

（３）この場合、前記故障診断装置は、複数の前記近接センサのうち、前記対象物体の近接が検出されているものの中から前記発振対象を定め、前記対象物体の近接が検出されていないものの中から前記診断対象を定めることが好ましい。

【0010】

（４）この場合、前記故障診断装置は、前記発振対象及び前記診断対象の設定を所定の周期で切り替えることが好ましい。

【0011】

（５）この場合、前記測定回路は、前記電極部とスイッチ（例えば、後述の第１スイッチ４３）を介して接続されたコンデンサ（例えば、後述のリファレンスコンデンサ４６１）の電圧を測定し、前記故障診断装置は、前記診断対象の前記測定回路によって測定される電圧の周波数と、前記発振対象の前記電源回路の前記発振周波数との比較に基づいて前記診断対象の故障の有無を診断することが好ましい。

【0012】

（６）この場合、前記故障診断装置は、前記診断対象によって測定される電圧のレベルと所定の基準レベルとの比較に基づいて前記診断対象の故障の有無を診断することが好ましい。

【0013】

（７）この場合、前記故障診断装置は、前記診断対象によって測定される電圧のパルス状変動の発生回数に基づいて前記診断対象の故障の有無を診断することが好ましい。

【0014】

（８）この場合、前記発振周波数は、各近接センサで異なることが好ましい。

【0015】

（９）本発明に係るステアリング装置（例えば、後述のステアリング装置１）は、運転者による操舵操作を受け付けるステアリングハンドル（例えば、後述のステアリングハンドル２）と、前記対象構造物としての前記ステアリングハンドルに設けられた（１）から（４）の何れかに記載の近接センサシステム（例えば、後述の近接センサシステムＳ）と、前記近接センサの検出結果に基づいて前記ステアリングハンドルの把持の有無を判定する把持判定装置（例えば、後述の把持判定装置９）と、を備えることを特徴とする。

【0016】

（１０）本発明に係る故障診断方法は、対象構造物（例えば、後述のステアリングハンドル２）に対する対象物体（例えば、後述の人体Ｈ）の近接を検出する複数の近接センサ（例えば、後述の近接センサ４～７）の故障の有無を診断する方法であって、複数の前記近接センサは、それぞれ、前記対象構造物の異なる位置に設けられた電極部（例えば、後述の右上電極部４０）と、前記電極部に発振周波数の電圧を印加する電源回路（例えば、後述の電源回路４５）と、前記電極部の電気的特性を測定する測定回路（例えば、後述の測定回路４６）と、を備え、複数の前記近接センサの中の少なくとも２つを発振対象及び診断対象として設定する第１ステップ（例えば、後述のステップＳＴ２、ステップＳＴ１４、及びステップＳＴ１５）と、前記発振対象の前記電源回路によって前記発振周波数の電磁波を発生させながら前記診断対象の前記測定回路によって前記電極部の電気的特性を測定する第２ステップ（例えば、後述のステップＳＴ３、ステップＳＴ４、ステップＳＴ１６、及びステップＳＴ１７）と、前記第２ステップにおける測定結果に基づいて前記診断対象の故障の有無を診断する第３ステップ（例えば、後述のステップＳＴ６、及びステップＳＴ１９）と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

（１）本発明に係る近接センサシステムは、対象構造物に対する対象物体の近接を検出する複数の近接センサと、これら近接センサの故障の有無を診断する故障診断装置と、を備える。また各近接センサは、それぞれ、対象構造物の異なる位置に設けられた電極部と、この電極部に発振周波数の電圧を印加する電源回路と、電極部の電気的特性を測定する測定回路と、を備える。故障診断装置は、複数の近接センサの中の少なくとも２つを発振対象及び診断対象として設定する。また故障診断装置は、発振対象の電源回路によって電極部から発振周波数の電磁波を発生させている間における診断対象の測定回路による電気的特性の測定結果を取得し、この測定結果に基づいて診断対象の故障の有無を診断する。ここで、発振対象の電源回路によって電極部に発振周波数の電圧を印加すると、この電極部の周囲には発振周波数の電磁波が発生する。この際、診断対象に故障が無ければ、発振対象と診断対象との間のアンテナ誘導作用によって診断対象の電極部の電気的特性が変化する。従って診断対象の故障の有無は、診断対象の測定回路による測定結果と相関がある。よって本発明によれば、同じ対象構造物に設けられた複数の近接センサの少なくとも２つを利用して故障の有無を診断できるので、比較的簡易な構成によって近接センサの故障の有無を診断でき、ひいては持続可能な輸送システムの発展に寄与することができる。

【0018】

（２）本発明において、故障診断装置は、発振対象によって電磁波を発生させている間、診断対象の電極部と電源回路との接続を遮断するとともに診断対象の電極部と測定回路とを接続した状態で維持する。よって本発明によれば、診断対象の電源回路から印加される電圧の影響によって、診断対象の電極部の電気的特性が変動するのを防止することができるので、診断対象の故障の有無を精度良く診断することができる。

【0019】

（３）上述のような近接センサでは、対象構造物に対し対象物体が近接しているかどうかを検出するためには、電源回路によって電極部に電圧を適宜印加する必要がある。これに対し診断対象として定めた近接センサは、上述のように精度良く故障の有無を診断するためには、電極部と電源回路との接続を遮断した状態で維持することが好ましい。換言すれば、近接センサは、診断対象として定められている間、対象物体の近接の有無を検出することができない。そこで本発明に係る故障診断装置は、複数の近接センサのうち、対象物体の近接が検出されているものの中から発振対象を定め、対象物体の近接が検出されていないものの中から診断対象を定める。これにより、発振対象として定めた近接センサによって、対象物体の近接の有無を検出し続けながら、同時に診断対象として定めた近接センサの故障の有無を診断することができる。

【0020】

（４）本発明において、故障診断装置は、発振対象及び診断対象の設定を所定の周期で切り替える。これにより本発明によれば、対象構造物に多くの近接センサが設けられている場合であっても、これら全ての近接センサの故障の有無を定期的に診断することができる。

【0021】

（５）上述のように発振対象の電源回路によって電極部に発振周波数の電圧を印加すると、この電極部の周囲には発振周波数の電磁波が発生する。この際、診断対象に故障が無ければ、発振対象と診断対象との間のアンテナ誘導作用によって診断対象の電極部に接続されたコンデンサの電圧は、発振対象の発振周波数と同じ周波数で変動する。そこで故障診断装置は、診断対象の測定回路によって測定されるコンデンサの電圧の周波数と、発振対象の電源回路の発振周波数との比較に基づいて診断対象の故障の有無を診断する。これにより、診断対象の故障の有無を高い精度で診断することができる。また本発明によれば、周波数を比較することによって、単に故障の有無だけでなく故障の態様（例えば、開故障）を特定できる場合がある。

【0022】

（６）発振対象と診断対象との間のアンテナ誘導作用によって診断対象の電極部に接続されたコンデンサの電圧のレベルは、発振対象の電極部と診断対象の電極部との間の位置関係によって変化する。そこで故障診断装置は、診断対象の測定回路によって測定される電圧のレベルと、所定の基準レベルとの比較に基づいて診断対象の故障の有無を診断することにより、さらに精度良く診断対象の故障の有無を診断することができる。また本発明によれば、レベルを比較することによって、単に故障の有無だけでなく故障の態様（例えば、閉故障）を特定できる場合がある。

【0023】

（７）故障診断装置は、診断対象の測定回路によって測定される電圧のパルス状変動の発生回数に基づいて診断対象の故障の有無を診断する。これにより、診断対象におけるチャタリング故障の発生の有無を診断することができる。

【0024】

（８）本発明では、発振周波数を各近接センサで異なるようにすることにより、発振対象の電極部から発生する電磁波の周波数を近接センサ毎に変えることができる。よって本発明によれば、さらに精度良く診断対象の故障の有無を診断することができる。

【0025】

（９）本発明に係るステアリング装置は、ステアリングハンドルと、このステアリングハンドルに設けられた近接センサシステムと、複数の近接センサの検出結果に基づいてステアリングハンドルの把持の有無を判定する把持判定装置と、を備える。よって本発明によれば、このステアリング装置が搭載された車両を運転者が運転している間、把持判定装置によって運転者がステアリングハンドルを把持しているか否かを判定しながら、故障診断装置によって複数の近接センサの故障の有無を診断することができるので、比較的簡易な構成によってステアリングハンドルに設けられた近接センサの故障の有無を診断でき、ひいては持続可能な輸送システムの発展に寄与することができる。

【0026】

（１０）本発明に係る故障診断方法は、複数の近接センサの中の少なくとも２つを発振対象及び診断対象として設定し、発振対象の電源回路によって発振周波数の電磁波を発生させながら診断対象の測定回路によって電極部の電気的特性を測定し、さらにこの電気的特性の測定結果に基づいて診断対象の故障の有無を診断する。よって本発明によれば、同じ対象構造物に設けられた複数の近接センサの少なくとも２つを利用して故障の有無を診断できるので、比較的簡易な構成によって近接センサの故障の有無を診断でき、ひいては持続可能な輸送システムの発展に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の第１実施形態に係る近接センサシステム及びステアリング装置の構成を示す図である。

【図2】右センサ回路の回路構成を示す図である。

【図3】故障診断処理の具体的な手順を示すフローチャートである。

【図4】対象設定テーブルの一例を示す図である。

【図5】各近接センサの制御モードの遷移を示すタイムチャートである。

【図6】本発明の第２実施形態に係る近接センサシステム及びステアリング装置における故障診断処理の具体的な手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0028】

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態に係る近接センサシステム、ステアリング装置、及び故障診断方法について、図面を参照しながら説明する。

【0029】

図１は、本実施形態に係る近接センサシステムＳ及びこの近接センサシステムＳを構成要素として含むステアリング装置１の構成を示す図である。ステアリング装置１は、図示しない車両に搭載される。

【0030】

ステアリング装置１は、運転者による車両の操舵操作や車両補機に対する補機操作等を受け付けるステアリングハンドル２と、このステアリングハンドル２を軸支するステアリングシャフト３と、対象構造物としてのステアリングハンドル２に設けられ、このステアリングハンドル２に対する対象物体（例えば、運転者の手）の近接を検出する近接センサシステムＳと、近接センサシステムＳによる検出結果に基づいて運転者によるステアリングハンドル２の把持の有無を判定する把持判定装置９と、を備える。

【0031】

ステアリングハンドル２は、円環状であり運転者が把持可能なリム部２０と、このリム部２０の内側に設けられたハブ部２３と、ハブ部２３から径方向に沿って延びリム部２０のリム内周部２１に接続される３つのスポーク部２５Ｌ，２５Ｒ，２５Ｄと、を備える。

【0032】

ハブ部２３は、円盤状であり、例えば運転者から視たリム部２０の中心に設けられ、ステアリングハンドル２の中心を構成する。運転者から視たハブ部２３の背面側には、ステアリングハンドル２を軸支するステアリングシャフト３が連結されている。ステアリングシャフト３は、ハブ部２３の骨格である心金と、図示しない車体の一部を構成する操舵機構とを連結する軸状の連結部材である。したがって運転者がステアリングハンドル２を回転させることによって生じるステアリングトルクは、このステアリングシャフト３によって図示しない操舵機構に伝達される。

【0033】

リム部２０とハブ部２３とは、３つのスポーク部２５Ｌ，２５Ｒ、２５Ｄによって接続されている。左スポーク部２５Ｌは、水平方向に沿って延び、ハブ部２３のうち運転者から視た左側の部分とリム内周部２１のうち運転者から視た左側の部分とを接続する。右スポーク部２５Ｒは、左スポーク部２５Ｌと平行かつ水平方向に沿って延び、ハブ部２３のうち運転者から視た右側の部分とリム内周部２１のうち運転者から視た右側の部分とを接続する。下スポーク部２５Ｄは、スポーク部２５Ｌ，２５Ｒに対し直交かつ鉛直方向に沿って延び、ハブ部２３のうち運転者から視た下側の部分とリム内周部２１のうち運転者から視た下側の部分とを接続する。

【0034】

以上のようにリム部２０は運転者から視て円環状であり、運転者はその全周にわたり把持可能である。

【0035】

左スポーク部２５Ｌ及び右スポーク部２５Ｒには、それぞれ、運転者が図示しない車両補機（例えば、オーディオ装置やカーナビゲーション装置等）を操作するための運転者による補機操作を受け付ける左補機操作コンソールユニット２７Ｌ及び右補機操作コンソールユニット２７Ｒが設けられている。運転者は、これら補機操作コンソールユニット２７Ｌ，２７Ｒに設けられた複数のスイッチを指で操作することによって、車両補機を操作することが可能となっている。

【0036】

なお以下では、運転者から視て略円形のリム部２０、リム内周部２１、ハブ部２３、及びステアリングシャフト３の位置や各スポーク部２５Ｌ，２５Ｒ，２５Ｄの向きを、ステアリングシャフト３を中心としかつリム部２０の運転者から視た上端部２０１を基準とした時計回りの角度［°］で表す場合もある。すなわち、右スポーク部２５Ｒは、９０°の向きに沿って延び、ハブ部２３及びリム内周部２１の９０°の部分を接続する。下スポーク部２５Ｄは、１８０°の向きに沿って延び、ハブ部２３及びリム内周部２１の１８０°の部分を接続する。また左スポーク部２５Ｌは、２７０°の向きに沿って延び、ハブ部２３及びリム内周部２１の２７０°の部分を接続する。

【0037】

近接センサユニットＳは、ステアリングハンドル２に対する運転者の手の近接を検出する複数（本実施形態では、４つ）の近接センサ４，５，６，７と、これら近接センサ４～７の故障の有無を診断する故障診断装置８と、を備える。以下で説明するように、近接センサ４～７は、それぞれ、ステアリングハンドル２において異なる位置に設けられた電極部４０，５０，６０，７０を備える。このためステアリングハンドル２に対する運転者の手の近接の検出対象領域は、近接センサ４～７毎に異なる。

【0038】

右上近接センサ４は、ステアリングハンドル２に設けられた右上電極部４０と、この右上電極部４０と電気的に接続された右上センサ回路４２と、を備える。右上電極部４０は、ステアリングハンドル２の右スポーク部２３Ｒのうち、運転者から視て右補機操作コンソールユニット２７Ｒの上方側に設けられている。この右上電極部４０は、導電性の板状であり、リム部２０のうち０°から９０°の領域（以下、「右上グリップ部２０４」ともいう）と対向するように右スポーク部２３Ｒに設けられている。右上センサ回路４２は、配線４１を介して右上電極部４０と接続されている。右上センサ回路４２は、右上電極部４０の配置位置と人体との間の距離に応じて増減する値として、右上電極部４０と接地との間の静電容量を測定する機能を備える。右上電極部４０の配置位置と人体との距離が近くなるほど、右上電極部４０と接地との間の静電容量は大きくなる。右上センサ回路４２は、静電容量の測定結果を把持判定装置９へ送信する。

【0039】

左上近接センサ５は、ステアリングハンドル２に設けられた左上電極部５０と、この左上電極部５０と電気的に接続された左上センサ回路５２と、を備える。左上電極部５０は、ステアリングハンドル２の左スポーク部２３Ｌのうち、運転者から視て左補機操作コンソールユニット２７Ｌの上方側に設けられている。この左上電極部５０は、導電性の板状であり、リム部２０のうち２７０°から３６０°の領域（以下、「左上グリップ部２０５」ともいう）と対向するように左スポーク部２３Ｌに設けられている。左上センサ回路５２は、配線５１を介して左上電極部５０と接続されている。左上センサ回路５２は、左上電極部５０の配置位置と人体との間の距離に応じて増減する値として、左上電極部５０と接地との間の静電容量を測定する機能を備える。左上電極部５０の配置位置と人体との距離が近くなるほど、左上電極部５０と接地との間の静電容量は大きくなる。左上センサ回路５２は、静電容量の測定結果を把持判定装置９へ送信する。

【0040】

右下近接センサ６は、ステアリングハンドル２に設けられた右下電極部６０と、この右下電極部６０と電気的に接続された右下センサ回路６２と、を備える。右下電極部６０は、ステアリングハンドル２の右スポーク部２３Ｒのうち、運転者から視て右補機操作コンソールユニット２７Ｒの下方側に設けられている。この右下電極部６０は、導電性の板状であり、リム部２０のうち９０°から１８０°の領域（以下、「右下グリップ部２０６」ともいう）と対向するように右スポーク部２３Ｒに設けられている。右下センサ回路６２は、配線６１を介して右下電極部６０と接続されている。右下センサ回路６２は、右下電極部６０の配置位置と人体との間の距離に応じて増減する値として、右下電極部６０と接地との間の静電容量を測定する機能を備える。右下電極部６０の配置位置と人体との距離が近くなるほど、右下電極部６０と接地との間の静電容量は大きくなる。右下センサ回路６２は、静電容量の測定結果を把持判定装置９へ送信する。

【0041】

左下近接センサ７は、ステアリングハンドル２に設けられた左下電極部７０と、この左下電極部７０と電気的に接続された左下センサ回路７２と、を備える。左下電極部７０は、ステアリングハンドル２の左スポーク部２３Ｌのうち、運転者から視て左補機操作コンソールユニット２７Ｌの下方側に設けられている。この左下電極部７０は、導電性の板状であり、リム部２０のうち１８０°から２７０°の領域（以下、「左下グリップ部２０７」ともいう）と対向するように左スポーク部２３Ｌに設けられている。左下センサ回路７２は、配線７１を介して左下電極部７０と接続されている。左下センサ回路７２は、左下電極部７０の配置位置と人体との間の距離に応じて増減する値として、左下電極部７０と接地との間の静電容量を測定する機能を備える。左下電極部７０の配置位置と人体との距離が近くなるほど、左下電極部７０と接地との間の静電容量は大きくなる。左下センサ回路７２は、静電容量の測定結果を把持判定装置９へ送信する。

【0042】

以上のように近接センサ４，５，６，７の電極部４０，５０，６０，７０は、それぞれステアリングハンドル２の異なる位置に設けられている。このためステアリングハンドル２における検出対象領域は、各近接センサ４，５，６，７で異なる。より具体的には、右上近接センサ４は、ステアリングハンドル２のうち特に右上グリップ部２０４を検出対象領域とし、この検出対象領域に対する運転者の手の近接を検出する。左上近接センサ５は、ステアリングハンドル２のうち特に左上グリップ部２０５を検出対象領域とし、この検出対象領域に対する運転者の手の近接を検出する。右下近接センサ６は、ステアリングハンドル２のうち特に右下グリップ部２０６を検出対象領域とし、この検出対象領域に対する運転者の手の近接を検出する。また左下近接センサ７は、ステアリングハンドル２のうち特に左下グリップ部２０７を検出対象領域とし、この検出対象領域に対する運転者の手の近接を検出する。

【0043】

図２は、右上センサ回路４２の回路構成を示す図である。

【0044】

右上センサ回路４２は、右上電極部４０と配線４１を介して接続された第１スイッチ４３と、右上電極部４０と配線４１及び第１スイッチ４３を介して接続された電源回路４５と、右上電極部４０と配線４１及び第１スイッチ４３を介して接続された測定回路４６と、第１スイッチ４３、電源回路４５、及び測定回路４６を制御する制御回路４７と、を備える。なお図２では、右上電極部４０と接地（例えば、車体）との間の静電容量を、ステアリングハンドル２を操作する運転者の手を含む人体Ｈによって形成される静電容量Ｃｈと、人体Ｈを除く配線や部品等の浮遊コンデンサＥによって形成される浮遊容量Ｃｅと、に分けて図示する。

【0045】

第１スイッチ４３は、制御回路４７からの指令に応じてオン／オフされるスイッチング素子である。第１スイッチ４３は、オンになると、右上電極部４０と電源回路４５とを導通し、右上電極部４０と測定回路４６とを遮断する。また第１スイッチ４３は、オフになると、右上電極部４０と測定回路４６とを導通し、右上電極部４０と電源回路４５とを遮断する。すなわち第１スイッチ４３は、制御回路４７からの指令に応じて、右上電極部４０の接続先を、電源回路４５及び測定回路４６の間で選択的に切り替える。

【0046】

電源回路４５は、右上電極部４０と第１スイッチ４３を介して直列に接続されたパルス電源４５１及び増幅器４５２を備え、これらを用いることによって所定の発振周波数ｆａの電圧を右上電極部４０に印加する。パルス電源４５１は、制御回路４７からの指令に応じて、発振周波数ｆａかつ所定電圧のパルス電圧Ｖｓを増幅器４５２に供給する。増幅器４５２は、パルス電源４５１から供給される発振周波数ｆａのパルス電圧Ｖｓを増幅し、第１スイッチ４３を介して右上電極部４０に印加する。

【0047】

測定回路４６は、右上電極部４０と第１スイッチ４３を介して接続されたリファレンスコンデンサ４６１、第２スイッチ４６２、及び電圧センサ４６３を備え、これらを用いることによって右上電極部４０の電気的特性を測定する。リファレンスコンデンサ４６１は、右上電極部４０と第１スイッチ４３を介して接続されている。

【0048】

第２スイッチ４６２は、リファレンスコンデンサ４６１に対し並列に接続されている。第２スイッチ４６２は、制御回路４７からの指令に応じてオン／オフされるスイッチング素子である。第２スイッチ４６２は、オンになると、リファレンスコンデンサ４６１の高電位側と接地とを導通し、リファレンスコンデンサ４６１に蓄えられた電荷を放電する。第２スイッチ４６２は、オフになると、リファレンスコンデンサ４６１の高電位側と接地とを遮断する。

【0049】

電圧センサ４６３は、リファレンスコンデンサ４６１の電圧ＶＣｒｅｆを測定し、測定値に応じた信号を制御回路４７へ送信する。以下では、右上近接センサ４の電圧センサ４６３によって得られる電圧ＶＣｒｅｆの測定値を“ＶＣｒｅｆ＿ＲＵ”と表記する。

【0050】

制御回路４７は、後述の故障診断装置８からの指令によって定められた制御モードの下で第１スイッチ４３、電源回路４５、及び測定回路４６を制御する。制御回路４７には、右上近接センサ４を近接センサとして作動させるセンシングモードや、右上近接センサ４を、電磁波を受信するためのアンテナとして作動させる受信モード等の複数の制御モードが定められている。

【0051】

制御回路４７は、センシングモードの下では、以下の手順によって第１スイッチ４３、電源回路４５、及び測定回路４６を制御することによって、右上近接センサ４を近接センサとして作動させる。

【0052】

より具体的には、制御回路４７は、センシングモードの下では、リファレンスコンデンサ４６１の電圧の測定値ＶＣｒｅｆ＿ＲＵが予め定められた閾値Ｖｔｈｒに到達するまでの間、第２スイッチ４６２をオフにする。また制御回路４７は、リファレンスコンデンサ４６１の電圧の測定値ＶＣｒｅｆ＿ＲＵが閾値Ｖｔｈｒに到達した後、第２スイッチ４６２をオンにし、リファレンスコンデンサ４６１に蓄えられた電荷を放電させる。

【0053】

また制御回路４７は、センシングモードの下では、パルス電源４５１をオンにし、電源回路４５によって発振周波数ｆａの電圧を発生させながら、この発振周波数ｆａとほぼ同じ周波数で第１スイッチ４３をオン／オフを切り替える。

【0054】

より具体的には、制御回路４７は、パルス電源４５１のパルス電圧Ｖｓの立ち上がりに応じて第１スイッチ４３をオンにし、右上電極部４０と電源回路４５とを導通し、右上電極部４０と測定回路４６とを遮断する。これにより右上電極部４０には、パルス電圧Ｖｓが印加され、図２において矢印２ａで示す経路を経て電荷が移動し、人体Ｈ及び浮遊コンデンサＥが充電される。

【0055】

また制御回路４７は、パルス電源４５１のパルス電圧Ｖｓの立ち下がりに応じて第１スイッチ４３をオフにし、右上電極部４０と測定回路４６とを導通し、右上電極部４０と電源回路４５とを遮断する。これにより、人体Ｈ及び浮遊コンデンサＥとリファレンスコンデンサ４６１とが接続され、人体Ｈ及び浮遊コンデンサＥからリファレンスコンデンサ４６１へ図２において矢印２ｂで示す経路を経て電荷が移動し、リファレンスコンデンサ４６１が充電される。これによりリファレンスコンデンサ４６１の電圧ＶＣｒｅｆは上昇する。

【0056】

このように電源回路４５によって発振周波数ｆａのパルス電圧を印加すると、人体Ｈ及び浮遊コンデンサＥの充電及び放電が交互に繰り返され、リファレンスコンデンサ４６１の電圧ＶＣｒｅｆが徐々に高くなる。この際、リファレンスコンデンサ４６１の電圧ＶＣｒｅｆが閾値Ｖｔｈｒに到達するまでの時間（又は、パルス電源４６１のパルス数）は、人体Ｈによって形成される静電容量Ｃｈ、すなわち右上電極部４０と運転者の身体との間の距離に応じて変化する。すなわち、リム部２０のうち右上電極部４０の配置位置に対し運転者の身体の一部が近接しており静電容量Ｃｈが高い場合、リファレンスコンデンサ４６１の電圧ＶＣｒｅｆが閾値Ｖｔｈｒに到達するまでにかかる時間は短くなり、運転者の身体の一部が右上電極部４０の配置位置から離れており静電容量Ｃｈが低い場合、リファレンスコンデンサ４６１の電圧ＶＣｒｅｆが閾値Ｖｔｈｒに到達するまでにかかる時間は長くなる。

【0057】

制御回路４７は、センシングモードの下では、リファレンスコンデンサ４６１の電圧の測定値ＶＣｒｅｆ＿ＲＵが閾値Ｖｔｈｒに到達するまでの時間やパルス数を測定しており、この測定結果に基づいて間接的に右上電極部４０の近傍に存在する人体Ｈによって形成される静電容量Ｃｈを測定し、測定値に応じた信号を把持判定装置９へ送信する。以上のように制御回路４７は、このような静電容量Ｃｈの測定を介して右近接センサ４の検出対象領域に対する人体Ｈの近接を検出する。以下では、制御回路４７によって得られる静電容量Ｃｈの測定値を“Ｃｈ＿ＲＵ”と表記する。

【0058】

以上のように制御回路４７は、センシングモードの下では右上電極部４０と電源回路４５とを接続し、右上電極部４０に発振周波数ｆａの電圧を印加する。このため右近接センサ４をセンシングモードの下で作動させている間、右上電極部４０から発振周波数ｆａの電磁波が発生する。

【0059】

また制御回路４７は、受信モードの下では、第１スイッチ４３及び第２スイッチ４６２をオフにした状態を維持する。すなわち制御回路４７は、受信モードの下では、右上電極部４０と電源回路４５との接続を遮断するとともに、右上電極部４０と測定回路４６とを接続した状態で維持する。また制御回路４７は、受信モードの下では、右上電極部４０と測定回路４６とを接続した状態で維持しながら、測定回路４６による右上電極部４０の電気的特性の測定結果、すなわちリファレンスコンデンサ４６１の電圧の測定値ＶＣｒｅｆ＿ＲＵに応じた信号を故障診断装置８へ送信する。

【0060】

以上のように制御回路４７は、受信モードの下では右上電極部４０と電源回路４５との接続を遮断した状態で維持することから、右上電極部４０に対する人体Ｈの近接を検出することはできない。

【0061】

なお左上センサ回路５２、右下センサ回路６２、及び左下センサ回路７２の回路構成は、パルス電源の発振周波数を除き、右上センサ回路４２の回路構成とほぼ同じである。従って以下では、左上センサ回路５２、右下センサ回路６２、及び左下センサ回路７２の回路構成の詳細な説明及び図示を省略する。

【0062】

以下では、左上センサ回路５２のパルス電源の発振周波数を“ｆｂ”と表記し、右下センサ回路６２のパルス電源の発振周波数を“ｆｃ”と表記し、左下センサ回路７２のパルス電源の発振周波数を“ｆｄ”と表記する。なお以下では、各近接センサ４，５，６，７の発振周波数ｆａ，ｆｂ，ｆｃ，ｆｄは異なる場合について説明するが、本発明はこれに限らない。発振周波数ｆａ～ｆｄは、各近接センサ４～７で同じにしてもよい。またこれら発振周波数ｆａ～ｆｄは、例えば数十［ｋＨｚ］程度に設定される。

【0063】

以下では、左上センサ回路５２のリファレンスコンデンサの電圧の測定値を“ＶＣｒｅｆ＿ＬＵ”と表記し、右下センサ回路６２のリファレンスコンデンサの電圧の測定値を“ＶＣｒｅｆ＿ＲＬ”と表記し、左下センサ回路７２のリファレンスコンデンサの電圧の測定値を“ＶＣｒｅｆ＿ＬＬ”と表記する。

【0064】

また以下では、左上センサ回路５２の制御回路によって得られる静電容量の測定値を“Ｃｈ＿ＬＵ”と表記し、右下センサ回路６２の制御回路によって得られる静電容量の測定値を“Ｃｈ＿ＲＬ”と表記し、左下センサ回路７２の制御回路によって得られる静電容量の測定値を“Ｃｈ＿ＬＬ”と表記する。

【0065】

また左上近接センサ５、右下近接センサ６、及び左下近接センサ７は、何れも上述の右上近接センサ４と同様に、故障診断装置８からの指令に応じて、制御モードをセンシングモード及び受信モードの何れかに切り替えることが可能となっている。

【0066】

把持判定装置９は、各近接センサ４～７の検出結果、すなわち各近接センサ４～７をセンシングモードで作動させることによって得られる静電容量の測定値Ｃｈ＿ＲＵ，Ｃｈ＿ＬＵ，Ｃｈ＿ＲＬ，Ｃｈ＿ＬＬと所定の把持判定閾値Ｃｈ＿ＲＵ＿ｔｈ，Ｃｈ＿ＬＵ＿ｔｈ，Ｃｈ＿ＲＬ＿ｔｈ，Ｃｈ＿ＬＬ＿ｔｈとの比較に基づいて運転者によるステアリングハンドル２の把持の有無を判定する。

【0067】

より具体的には、把持判定装置９は、測定値Ｃｈ＿ＲＵが把持判定閾値Ｃｈ＿ＲＵ＿ｔｈより大きい場合、ステアリングハンドル２は右上グリップ部２０４において把持されていると判定し、測定値Ｃｈ＿ＲＵが把持判定閾値Ｃｈ＿ＲＵ＿ｔｈ以下である場合、ステアリングハンドル２は右上グリップ部２０４において把持されていないと判定する。

【0068】

また把持判定装置９は、測定値Ｃｈ＿ＬＵが把持判定閾値Ｃｈ＿ＬＵ＿ｔｈより大きい場合、ステアリングハンドル２は左上グリップ部２０５において把持されていると判定し、測定値Ｃｈ＿ＬＵが把持判定閾値Ｃｈ＿ＬＵ＿ｔｈ以下である場合、ステアリングハンドル２は左上グリップ部２０５において把持されていないと判定する。

【0069】

また把持判定装置９は、測定値Ｃｈ＿ＲＬが把持判定閾値Ｃｈ＿ＲＬ＿ｔｈより大きい場合、ステアリングハンドル２は右下グリップ部２０６において把持されていると判定し、測定値Ｃｈ＿ＲＬが把持判定閾値Ｃｈ＿ＲＬ＿ｔｈ以下である場合、ステアリングハンドル２は右下グリップ部２０６において把持されていないと判定する。

【0070】

また把持判定装置９は、測定値Ｃｈ＿ＬＬが把持判定閾値Ｃｈ＿ＬＬ＿ｔｈより大きい場合、ステアリングハンドル２は左下グリップ部２０７において把持されていると判定し、測定値Ｃｈ＿ＬＬが把持判定閾値Ｃｈ＿ＬＬ＿ｔｈ以下である場合、ステアリングハンドル２は左下グリップ部２０７において把持されていないと判定する。

【0071】

なお把持判定装置９は、各近接センサ４～７の何れかが故障診断装置８によって故障していると診断された場合、故障していると診断された近接センサの検出結果に基づく判定結果をキャンセルする。

【0072】

故障診断装置８は、図３を参照して説明する故障診断処理を実行することにより、近接センサ４～７の故障の有無を診断する。

【0073】

図３は、故障診断処理の具体的な手順を示すフローチャートである。故障診断装置８は、ステアリング装置１が搭載された車両が起動されたことに応じて、図３に示す故障診断処理を繰り返し実行する。

【0074】

初めにステップＳＴ１では、故障診断装置８は、ターン数Ｎをカウントアップし、ステップＳＴ２に移る。ここでターン数Ｎとは、以下で説明するステップＳＴ２～ＳＴ６の処理によって構成される故障診断処理の実行回数に相当し、初期値は０に設定される。

【0075】

次にステップＳＴ２では、故障診断装置８は、複数の近接センサ４～７の中の少なくとも２つを新たに発振対象及び診断対象として設定し、ステップＳＴ３に移る。なお以下では、故障診断装置８は、複数の近接センサ４～７の中から選択した１つを発振対象として設定し、複数の近接センサ４～７から発振対象を除いたものを全て診断対象として設定する場合について説明するが、本発明はこれに限らない。すなわち、複数の近接センサ４～７のうち、発振対象及び診断対象はそれぞれ少なくとも１つずつ設定されていれば良く、設定数は任意である。

【0076】

なお本実施形態では、故障診断装置８は、ターン数Ｎに基づいて図４に例示するような対象設定テーブルを検索することによって、発振対象及び診断対象を設定する場合について説明する。

【0077】

図４に示す対象設定テーブルによれば、発振対象は、ターン数Ｎが増加する度に、右上近接センサ４、左上近接センサ５、右下近接センサ６、及び左下近接センサ７の順で循環的に設定される。また複数の近接センサ４～７から発振対象を除いたものは全て診断対象に設定される。従ってターン数Ｎが“１”である場合、図４の対象設定テーブルによれば、右上近接センサ４が発振対象に設定され、左上近接センサ５、右下近接センサ６、及び左下近接センサ７が診断対象に設定される。

【0078】

次にステップＳＴ３では、故障診断装置８は、ステップＳＴ２において発振対象とした近接センサの制御モードをセンシングモードに設定し、診断対象とした近接センサの制御モードを受信モードに設定し、ステップＳＴ４に移る。上述のように発振対象の制御モードをセンシングモードに設定することにより、この発振対象を近接センサとして利用しつつ、この発振対象の電極部から発振周波数の電磁波を発生させることができる。また診断対象の制御モードを受信モードに設定することにより、これら診断対象を、アンテナとして作動させ、発振対象から発生する電磁波を受信させることができる。

【0079】

次にステップＳＴ４では、故障診断装置８は、診断対象の測定回路による測定結果、すなわち診断対象のリファレンスコンデンサの電圧の測定値（以下、「電圧測定値」という）を取得し、ステップＳＴ５に移る。

【0080】

ステップＳＴ５では、故障診断装置８は、ステップＳＴ３において初めて発振対象及び診断対象の制御モードをそれぞれセンシングモード及び受信モードに設定してから経過した時間に相当する診断時間は、所定の設定時間を超えたか否かを判定する。ここで設定時間は、発振対象のパルス電源によって生成されるパルス電圧の周期（すなわち、発振周波数の逆数）よりも十分に長い時間に設定される。ただし上述のように受信モードに設定されている診断対象では、電極部に対する物体の近接を検出することができない。このため設定時間は、所定の上限時間以下の範囲内で設定される。より具体的には、この設定時間は、例えば数百［ｍｓ］程度に設定される。故障診断装置８は、ステップＳＴ５の判定結果がＮＯである場合、ステップＳＴ３に戻り、ＹＥＳである場合、ステップＳＴ６に移る。以上のように故障診断装置８は、新たに発振対象及び診断対象を設定した後、設定時間にわたり発振対象の電源回路によって電極部から発振周波数の電磁波を発生させながら診断対象の測定回路によってリファレンスコンデンサの電圧を測定する。

【0081】

次にステップＳＴ６では、故障診断装置８は、ステップＳＴ３及びＳＴ４の処理を設定時間にわたり繰り返し実行することによって得られた各診断装置の電圧測定値の時系列データに基づいて、各診断対象の故障の有無を診断し、ステップＳＴ２の処理に戻る。すなわち故障診断装置８は、各診断対象の故障の有無を診断した後、ステップＳＴ１に戻り、次ターンの故障診断処理を開始する。

【0082】

より具体的には、故障診断装置８は、ステップＳＴ３及びＳＴ４の処理によって得られた電圧測定値の時系列データに基づいて、診断対象毎に電圧の周波数、平均レベル、及びパルス状変動の発生回数を算出する。また故障診断装置８は、電圧測定値に基づいて算出した周波数、平均レベル、及びパルス状変動の発生回数に基づいて、以下で説明する手順に従って各診断対象の故障の有無を診断する。

【0083】

先ず故障診断装置８は、電圧測定値に基づいて算出した周波数と発振対象のパルス電源の発振周波数とを比較することにより、発振対象から発生する発振周波数の電磁波を受信できたか否かを、診断対象毎に判定する。より具体的には、故障診断装置８は、電圧測定値に基づいて算出した周波数と発振対象の発振周波数との差の絶対値が所定値未満である場合、発振対象から発生する電磁波を受信できたと判定し、上記差の絶対値が所定値以上である場合、発振対象から発生する電磁波を受信できなかったと判定する。また故障診断装置８は、発振対象から発生する電磁波を受信できなかったと判定した場合、この診断対象は故障（より具体的には、導通パターンの剥離やスイッチング素子の劣化、破壊等に起因して、診断対象の回路内で断線が生じる所謂開故障）していると判断する。

【0084】

次に故障診断装置８は、以上の手順によって発振対象から発生する発振周波数の電磁波を受信できたと判定した場合、電圧測定値に基づいて算出した電圧の平均レベルと予め定められた基準レベルとを比較することにより、発振対象から発生する発振周波数の電磁波を適切な感度で受信できたか否かを、診断対象毎に判定する。より具体的には、故障診断装置８は、電圧測定値に基づいて算出した電圧の平均レベルと基準レベルとの差が所定レベル未満である場合、発振対象から発生する電磁波を適切な感度で受信できたと判定し、診断対象は正常である（すなわち、故障していない）と判断する。また故障診断装置８は、電圧測定値に基づいて算出した電圧の平均レベルと基準レベルとの差が所定レベル以上である場合、発振対象から発生する電磁波を適切な感度で受信できなかったと判定する。また故障診断装置８は、発振対象から発生する電磁波を適切な感度で受信できなかったと判定した場合、この診断対象は故障（より具体的には、異物の侵入やスイッチング素子の劣化、破壊等に起因して、診断対象の回路内で短絡が生じる所謂閉故障）していると判断する。

【0085】

ここで診断対象によって発振対象から発生する電磁波を受信した場合における電圧の平均レベルは、発振対象と診断対象との間の距離や障害物の有無等によって変化する。このため上述の基準レベルは、発振対象と診断対象の組み合わせ毎に定められる。

【0086】

次に故障診断装置８は、以上の手順によって発振対象から発生する発振周波数の電磁波を適切な感度で受信できたと判定した場合、電圧測定値に基づいて算出したパルス状変動の発生回数と所定の回数閾値とを比較することにより、診断対象に含まれるスイッチング素子（特に、第１スイッチ）におけるチャタリング故障の発生の有無を、診断対象毎に判定する。ここでチャタリング故障とは、スイッチング素子のオン／オフが切り替わる際に、スイッチング素子が所定時間にわたり意図に反して導通状態と遮断状態とを断続的に繰り返す現象をいう。より具体的には、故障診断装置８は、電圧測定値に基づいて算出したパルス状変動の発生回数が回数閾値未満である場合、診断対象にチャタリング故障は生じていないと判断する。また故障診断装置８は、電圧測定値に基づいて算出したパルス状変動の発生回数が回数閾値以上である場合、診断対象にチャタリング故障が発生していると判断する。

【0087】

また故障診断装置８は、以上の手順によって得られた各診断対象に対する診断結果に関する情報を把持判定装置９へ送信する。

【0088】

図５は、図４に示す対象設定テーブルに基づいて発振対象及び診断対象を設定した場合における各近接センサ４～７の制御モードの遷移を示すタイムチャートである。

【0089】

故障診断装置８は、図３に示す故障診断処理では、設定時間毎に周期的に発振対象及び診断対象の設定を切り替える。このため図５に示すように、各近接センサ４～７の制御モードも設定時間毎に周期的にセンシングモードと受信モードとの間で切り替わる。また上述のように近接センサの制御モードを受信モードに設定している間、この近接センサではステアリングハンドル２に対する人体の近接を検出することができない。しかしながら図４に示すような対象設定テーブルに基づいて発振対象及び診断対象を設定することにより、図５に示すように各近接センサの制御モードを４ターン毎に定期的にセンシングモードに設定できるので、各近接センサ４～７によってステアリングハンドル２が運転者によって適切に把持されているかどうかを監視しながら、各近接センサの故障を診断することができる。

【0090】

本実施形態に係る近接センサシステムＳ及びステアリング装置１によれば、以下の効果を奏する。

【0091】

（１）近接センサシステムＳは、ステアリングハンドル２に対する人体Ｈの近接を検出する複数の近接センサ４～７と、これら近接センサ４～７の故障の有無を診断する故障診断装置８と、を備える。また各近接センサ４～７は、それぞれ、ステアリングハンドル２の異なる位置に設けられた電極部と、この電極部に発振周波数の電圧を印加する電源回路４５と、電極部の電気的特性を測定する測定回路と、を備える。故障診断装置８は、複数の近接センサ４～７の中の少なくとも２つを発振対象及び診断対象として設定する。また故障診断装置８は、発振対象の電源回路によって電極部から発振周波数の電磁波を発生させている間における診断対象の測定回路による電気的特性の測定結果を取得し、この測定結果に基づいて診断対象の故障の有無を診断する。ここで、発振対象の電源回路によって電極部に発振周波数の電圧を印加すると、この電極部の周囲には発振周波数の電磁波が発生する。この際、診断対象に故障が無ければ、発振対象と診断対象との間のアンテナ誘導作用によって診断対象の電極部の電気的特性が変化する。従って診断対象の故障の有無は、診断対象の測定回路による測定結果と相関がある。よって本実施形態によれば、同じステアリングハンドル２に設けられた複数の近接センサ４～７の少なくとも２つを利用して故障の有無を診断できるので、比較的簡易な構成によって各近接センサ４～７の故障の有無を診断でき、ひいては持続可能な輸送システムの発展に寄与することができる。

【0092】

（２）故障診断装置８は、発振対象によって電磁波を発生させている間、診断対象の電極部と電源回路との接続を遮断するとともに診断対象の電極部と測定回路とを接続した状態で維持する。よって本実施形態によれば、診断対象の電源回路から印加される電圧の影響によって、診断対象の電極部の電気的特性が変動するのを防止することができるので、診断対象の故障の有無を精度良く診断することができる。

【0093】

（３）故障診断装置８は、発振対象及び診断対象の設定を所定の設定時間毎に周期的に切り替える。これにより本実施形態によれば、ステアリングハンドル２に多くの近接センサ４～７が設けられている場合であっても、これら全ての近接センサ４～７の故障の有無を定期的に診断することができる。

【0094】

（４）上述のように発振対象の電源回路によって電極部に発振周波数の電圧を印加すると、この電極部の周囲には発振周波数の電磁波が発生する。この際、診断対象に故障が無ければ、発振対象と診断対象との間のアンテナ誘導作用によって診断対象の電極部に接続されたリファレンスコンデンサの電圧は、発振対象の発振周波数と同じ周波数で変動する。そこで故障診断装置８は、診断対象の測定回路によって測定されるリファレンスコンデンサの電圧の周波数と、発振対象の電源回路の発振周波数との比較に基づいて診断対象の故障の有無を診断する。これにより、診断対象の故障の有無を高い精度で診断することができる。

【0095】

（５）発振対象と診断対象との間のアンテナ誘導作用によって診断対象の電極部に接続されたリファレンスコンデンサの電圧のレベルは、発振対象の電極部と診断対象の電極部との間の位置関係によって変化する。そこで故障診断装置８は、診断対象の測定回路によって測定される電圧のレベルと、所定の基準レベルとの比較に基づいて診断対象の故障の有無を診断することにより、さらに精度良く診断対象の故障の有無を診断することができる。また本実施形態によれば、周波数を比較することによって、単に故障の有無だけでなく故障の態様（例えば、開故障）を特定できる場合がある。

【0096】

（６）本実施形態では、発振周波数を各近接センサで異なるようにすることにより、発振対象の電極部から発生する電磁波の周波数を近接センサ毎に変えることができる。よって本実施形態によれば、さらに精度良く診断対象の故障の有無を診断することができる。また本実施形態によれば、レベルを比較することによって、単に故障の有無だけでなく故障の態様（例えば、閉故障）を特定できる場合がある。

【0097】

（７）故障診断装置８は、診断対象の測定回路によって測定される電圧のパルス状変動の発生回数に基づいて診断対象の故障の有無を診断する。これにより、診断対象におけるチャタリング故障の発生の有無を診断することができる。

【0098】

（８）ステアリング装置１は、ステアリングハンドル２と、このステアリングハンドル２に設けられた近接センサシステムＳと、複数の近接センサ４～７の検出結果に基づいてステアリングハンドル２の把持の有無を判定する把持判定装置９と、を備える。よって本実施形態によれば、このステアリング装置１が搭載された車両を運転者が運転している間、把持判定装置９によって運転者がステアリングハンドル２を把持しているか否かを判定しながら、故障診断装置８によって複数の近接センサ４～７の故障の有無を診断することができるので、比較的簡易な構成によってステアリングハンドル２に設けられた近接センサ４～７の故障の有無を診断でき、ひいては持続可能な輸送システムの発展に寄与することができる。

【0099】

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る近接センサシステム、ステアリング装置、及び故障診断方法について、図面を参照しながら説明する。なお本実施形態に係る近接センサシステム及びステアリング装置の機械構成は、第１実施形態に係る近接センサシステムＳ及びステアリング装置１の機械構成とほぼ同じであるので、同じ符号を付し、図示及び詳細な説明を省略する。

【0100】

図６は、本実施形態に係る故障診断装置による故障診断処理の具体的な手順を示すフローチャートである。なお図６に示すフローチャートにおいて、ステップＳＴ１１及びＳＴ１６～ＳＴ１９における処理は、それぞれ図３のフローチャートにおけるステップＳＴ１及びＳＴ３～ＳＴ６における処理と同じであるので、詳細な説明を省略する。

【0101】

ステップＳＴ１２では、故障診断装置は、把持判定装置による把持判定結果（すなわち、運転者によるステアリングハンドルの把持の有無、及び把持位置等）を取得し、ステップＳＴ１３に移る。

【0102】

次にステップＳＴ１３では、故障診断装置は、ステップＳＴ１２において取得した判定結果を参照し、ステアリングハンドルは運転者によって把持されているか否かを判定する。故障診断装置は、ステップＳＴ１３の判定結果がＹＥＳである場合、ステップＳＴ１４に移り、ＮＯである場合、ステップＳＴ１５に移る。

【0103】

ステップＳＴ１５では、故障診断装置は、ステップＳＴ１２において取得した把持判定結果に基づいて、複数の近接センサ４～７の中の少なくとも２つを新たに発振対象及び診断対象として設定し、ステップＳＴ１６に移る。

【0104】

より具体的には、故障診断装置は、把持判定結果を参照することによって、人体の近接が検出されている近接センサ、すなわち把持位置を検出対象領域とする近接センサを特定する。また故障診断装置は、複数の近接センサ４～７のうち、人体の近接が検出されているものの中から発振対象を定め、人体の近接が検出されていないものの中から診断対象を定める。なお本実施形態では、故障診断装置は、複数の近接センサ４～７のうち、人体の近接が検出されているものを全て発振対象とし、人体の近接が検出されていないものを全て診断対象として設定する場合について説明するが、本発明はこれに限らない。例えば、人体の近接が検出されているものの中から選択した１つのみを発振対象としてもよいし、人体の近接が検出されていないものの中から選択した１つのみを診断対象としてもよい。

【0105】

ステップＳＴ１５では、故障診断装置は、ステップＳＴ２（図３参照）と同じ手順によって複数の近接センサ４～７の中の少なくとも２つを新たに発振対象及び診断対象として設定し、ステップＳＴ１６に移る。すなわち、故障診断装置は、例えばターン数Ｎに基づいて図４に例示するような対象設定テーブルを検索することによって、発振対象及び診断対象を設定する。

【0106】

本実施形態に係る近接センサシステム及びステアリング装置によれば、上記（１）～（８）の効果に加え、以下の効果を奏する。

【0107】

（９）近接センサ４～７では、ステアリングハンドル２に対し人体Ｈが近接しているかどうかを検出するためには、電源回路によって電極部に電圧を適宜印加する必要がある。これに対し診断対象として定めた近接センサは、上述のように精度良く故障の有無を診断するためには、電極部と電源回路との接続を遮断した状態で維持することが好ましい。換言すれば、近接センサは、診断対象として定められている間、人体Ｈの近接の有無を検出することができない。そこで本実施形態に係る故障診断装置は、複数の近接センサ４～７のうち、人体Ｈの近接が検出されているものの中から発振対象を定め、人体Ｈの近接が検出されていないものの中から診断対象を定める。これにより、発振対象として定めた近接センサによって、人体Ｈの近接の有無を検出し続けながら、同時に診断対象として定めた近接センサの故障の有無を診断することができる。

【0108】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。

【0109】

例えば第１実施形態では、ステアリングハンドル４に設けられた４つの近接センサ４～７の中の少なくとも２つを発振対象及び診断対象とした場合について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば図１に示す例では、右上電極部４０及び右下電極部６０は、左上電極部５０及び左下電極部７０からやや離れた位置に設けられている。このため右上近接センサ４を発振対象とし、左下近接センサ７を診断対象とした場合、右上近接センサ４の右上電極部４０で発生する電磁波を、左下近接センサ７の左下電極部７０で十分なレベルで受信できず、診断対象の故障の有無を適切に診断できない場合がある。

【0110】

そこで故障診断装置は、４つの近接センサ４～７を、右上近接センサ４及び右下近接センサ６によって構成されるグループと、左上近接センサ５及び左下近接センサ７によって構成されるグループとに分け、各グループ内でそれぞれ１つずつ発振対象及び診断対象を設定し、各グループで独立して故障診断処理を実行してもよい。

【0111】

また例えば上記実施形態では、近接センサ４～７の電極部４０～７０を、スポーク部２５Ｌ，２５Ｒに設けた場合について説明したが、本発明はこれに限らない。各電極部の一部又は全ては、リム部２０やハブ部２３に設けてもよい。また上記実施形態では、ステアリングハンドルに設ける近接センサの数を４とした場合について説明したが、本発明はこれに限らない。ステアリングハンドルに設ける近接センサの数は、２以上であれば幾らでもよい。

【符号の説明】

【0112】

１…ステアリング装置
２…ステアリングハンドル
２０…リム部
２３…ハブ部
２５Ｌ，２５Ｒ，２５Ｄ…スポーク部
Ｓ…近接センサシステム
４…右上近接センサ（近接センサ）
４０…右上電極部（電極部）
４２…右上センサ回路
４３…第１スイッチ（スイッチ）
４５…電源回路
４６…測定回路
４６１…リファレンスコンデンサ（コンデンサ）
４７…制御回路
５…左上近接センサ（近接センサ）
５０…左上電極部（電極部）
５２…左上センサ回路
６…右下近接センサ（近接センサ）
６０…右下電極部（電極部）
６２…右下センサ回路
７…左下近接センサ（近接センサ）
７０…左下電極部（電極部）
７２…左下センサ回路
８…故障診断装置
９…把持判定装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】