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(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】
(24)【登録日】2024-12-06
(45)【発行日】2024-12-16
(54)【発明の名称】把持検出装置
(51)【国際特許分類】
B62D 1/06 20060101AFI20241209BHJP
B60R 16/027 20060101ALI20241209BHJP
H05B 3/00 20060101ALI20241209BHJP
【ＦＩ】
B62D1/06
B60R16/027 T
H05B3/00 330Z
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2021137899
(22)【出願日】2021-08-26
(65)【公開番号】P2023032036
(43)【公開日】2023-03-09
【審査請求日】2024-02-06
(73)【特許権者】
【識別番号】500309126
【氏名又は名称】株式会社ヴァレオジャパン
(74)【代理人】
【識別番号】110004141
【氏名又は名称】弁理士法人紀尾井坂テーミス
(74)【代理人】
【識別番号】100148301
【弁理士】
【氏名又は名称】竹原 尚彦
(74)【代理人】
【識別番号】100176991
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 由布子
(74)【代理人】
【識別番号】100217696
【弁理士】
【氏名又は名称】川口 英行
(72)【発明者】
【氏名】依田 直也
(72)【発明者】
【氏名】田本 安充
【審査官】高瀬 智史
(56)【参考文献】
【文献】特表２０２０－５１８５０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－２０６７７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】実公昭５１－０１７５５５（ＪＰ，Ｙ１）
【文献】特開２０１５－１８０５７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６２－２８７３１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１０２０２４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特許第６１４５５６９（ＪＰ，Ｂ２）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６２Ｄ １／０４
Ｂ６０Ｒ １６／０２７
Ｈ０５Ｂ ３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両のステアリングホイールに設けられたヒータと前記ヒータに電力を供給する電源とからなる直列回路と、前記ヒータに接続し、静電容量の変化を検出するための第１の交流信号を前記ヒータに出力する静電容量センサ回路と、
前記静電容量の変化から、前記車両の乗員による前記ステアリングホイールの把持を検出する検出部と、
前記直列回路に設けられ、前記電源と前記ヒータとの接続状態を切り替えるスイッチと、
前記スイッチの動作を制御する制御信号を出力し、前記静電容量センサ回路が前記第１の交流信号を出力する際に、前記電源と前記ヒータの接続を遮断するスイッチ制御部と、を備える把持検出装置において、
前記スイッチ制御部は、前記スイッチの前記接続状態を切り替える動作を遅延させる遅延回路を備え、
前記静電容量センサ回路は、
前記ヒータの一端に接続し、前記第１の交流信号を前記ヒータに出力する第１の接続部と、
前記直列回路の前記第１の接続部と前記電源との間に接続し、前記第１の交流信号と同電圧および同電位の第２の交流信号を前記直列回路に出力する第２の接続部と、を有し、
前記スイッチは、前記直列回路における前記第２の接続部の両側に設けられた第１のスイッチと第２のスイッチを備えることを特徴とする、把持検出装置。
【請求項2】
前記スイッチは、ゲートに入力される前記制御信号の電圧に応じて動作するＦＥＴを用いて構成され、前記遅延回路は、前記スイッチの前記接続状態を切り替える際に、ＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号発生器と、前記ＰＷＭ信号を平滑化し、前記制御信号として前記スイッチに出力する平滑回路とを有することを特徴とする、請求項１に記載の把持検出装置。
【請求項3】
前記スイッチは、ゲートに入力される前記制御信号の電圧に応じて動作するＦＥＴを用いて構成され、前記遅延回路は、任意の電圧の前記制御信号を出力するＤＡコンバータを有することを特徴とする、請求項１に記載の把持検出装置。
【請求項4】
前記ヒータに並列に接続され、前記電源からのノイズをバイパスさせて、前記ヒータへのノイズの流入を抑制する容量素子を備えることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の把持検出装置。
【請求項5】
前記第１のスイッチと前記第２のスイッチのいずれかに前記遅延回路が接続されることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の把持検出装置。
【請求項6】
前記静電容量センサ回路は、前記ヒータの他端に接続し、前記第１の交流信号を前記ヒータに出力する第３の接続部と、
前記直列回路の前記第３の接続部とグランドとの間に接続し、前記第１の交流信号と同電圧および同電位の第２の交流信号を出力する第４の接続部と、を有し、
前記スイッチは、前記直列回路における前記第４の接続部の両側に設けられた第３のスイッチと第４のスイッチを備えることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の把持検出装置。
【請求項7】
前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ、前記第３のスイッチおよび前記第４のスイッチのいずれか一つに、前記遅延回路が接続されることを特徴とする、請求項６に記載の把持検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、把持検出装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、車両のステアリングホイールに設けられたヒータに交流信号を送出して、乗員がステアリングホイールを把持しているかを検出する把持検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第６１４５５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
図１０は、従来の把持検出装置１００の構成を示す図である。
図１０に示すように、ヒータ２００Ａは、直列回路１１０によって、ヒータ２００Ａに電力を供給する直流電源１２０に接続されている。
把持検出装置１００は、ヒータ２００Ａの一端に接続された静電容量センサ回路３００を備える。
静電容量センサ回路３００は、静電容量センサ３１０を備える。静電容量センサ３１０は、ヒータ２００Ａに、ヒータ２００Ａの静電容量の変化を検出するための交流信号を出力する。乗員がステアリングホイールを把持すると、ヒータ２００Ａの静電容量は変化する。把持検出装置１００は、ヒータ２００Ａの静電容量の変化から、ステアリングホイールの把持を検出する。
図１０に示すように、ヒータ２００Ａは、直列回路１１０によって、ヒータ２００Ａに電力を供給する直流電源１２０に接続されている。
把持検出装置１００は、ヒータ２００Ａの一端に接続された静電容量センサ回路３００を備える。
静電容量センサ回路３００は、静電容量センサ３１０を備える。静電容量センサ３１０は、ヒータ２００Ａに、ヒータ２００Ａの静電容量の変化を検出するための交流信号を出力する。乗員がステアリングホイールを把持すると、ヒータ２００Ａの静電容量は変化する。把持検出装置１００は、ヒータ２００Ａの静電容量の変化から、ステアリングホイールの把持を検出する。
【0005】
把持検出装置１００は、直列回路１１０に設けられたＦＥＴ等で構成されるスイッチ５１０、５２０と、スイッチ５１０、５２０のオンとオフを制御するスイッチ制御部７００を備える。静電容量センサ３１０からヒータ２００Ａに交流信号を出力する際には、スイッチ制御部７００はスイッチ５１０、５２０をオフして直流電源１２０からヒータ２００Ａへの電力供給を遮断する。
把持検出は周期的に行われるため、把持検出の検出周期に合わせてスイッチ５１０、５２０のオンとオフが切り替えられ、ヒータ２００Ａは間欠的に動作する。ヒータ２００Ａが間欠的に動作すると、ヒータ２００Ａに流れる電流が急激に変化することになり、電磁ノイズが発生しやすくなる。
把持検出は周期的に行われるため、把持検出の検出周期に合わせてスイッチ５１０、５２０のオンとオフが切り替えられ、ヒータ２００Ａは間欠的に動作する。ヒータ２００Ａが間欠的に動作すると、ヒータ２００Ａに流れる電流が急激に変化することになり、電磁ノイズが発生しやすくなる。
【0006】
車両におけるＥＭＣ（Electromagnetic Compatibility：電磁両立性）の観点から、ヒータにおける電磁ノイズの発生の低減が求められている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、
車両のステアリングホイールに設けられたヒータと前記ヒータに電力を供給する電源とからなる直列回路と、
前記ヒータに接続し、静電容量の変化を検出するための第１の交流信号を前記ヒータに出力する静電容量センサ回路と、
前記静電容量の変化から、前記車両の乗員による前記ステアリングホイールの把持を検出する検出部と、
前記直列回路に設けられ、前記電源と前記ヒータとの接続状態を切り替えるスイッチと、
前記スイッチの動作を制御する制御信号を出力し、前記静電容量センサ回路が前記第１の交流信号を出力する際に、前記電源と前記ヒータの接続を遮断するスイッチ制御部と、を備える把持検出装置において、
前記スイッチ制御部は、前記スイッチの前記接続状態を切り替える動作を遅延させる遅延回路を備え、
前記静電容量センサ回路は、
前記ヒータの一端に接続し、前記第１の交流信号を前記ヒータに出力する第１の接続部と、
前記直列回路の前記第１の接続部と前記電源との間に接続し、前記第１の交流信号と同電圧および同電位の第２の交流信号を前記直列回路に出力する第２の接続部と、を有し、
前記スイッチは、前記直列回路における前記第２の接続部の両側に設けられた第１のスイッチと第２のスイッチを備える。
車両のステアリングホイールに設けられたヒータと前記ヒータに電力を供給する電源とからなる直列回路と、
前記ヒータに接続し、静電容量の変化を検出するための第１の交流信号を前記ヒータに出力する静電容量センサ回路と、
前記静電容量の変化から、前記車両の乗員による前記ステアリングホイールの把持を検出する検出部と、
前記直列回路に設けられ、前記電源と前記ヒータとの接続状態を切り替えるスイッチと、
前記スイッチの動作を制御する制御信号を出力し、前記静電容量センサ回路が前記第１の交流信号を出力する際に、前記電源と前記ヒータの接続を遮断するスイッチ制御部と、を備える把持検出装置において、
前記スイッチ制御部は、前記スイッチの前記接続状態を切り替える動作を遅延させる遅延回路を備え、
前記静電容量センサ回路は、
前記ヒータの一端に接続し、前記第１の交流信号を前記ヒータに出力する第１の接続部と、
前記直列回路の前記第１の接続部と前記電源との間に接続し、前記第１の交流信号と同電圧および同電位の第２の交流信号を前記直列回路に出力する第２の接続部と、を有し、
前記スイッチは、前記直列回路における前記第２の接続部の両側に設けられた第１のスイッチと第２のスイッチを備える。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、ヒータにおける電磁ノイズの発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施形態に係る把持検出装置を含む車室内の概略図である。
【図2】把持検出装置の構成を示す図である。
【図3】制御部の構成を示す図である。
【図4】（Ａ）は、ＰＷＭ信号発生器が出力する制御信号の電圧を示す図であり、（Ｂ）は、平滑回路が出力する制御信号の電圧を示す図であり、（Ｃ）は、ヒータ線に流れる電流を示す図である。
【図5】実施形態に係る把持検出装置の動作を示す図である。
【図6】（Ａ）は、スイッチ５２、５３、５４のゲート電圧を示す図であり、（Ｂ）は、スイッチ５１のゲート電圧を示す図である。
【図7】実施形態におけるヒータ線に流れる電流の変化を示す図である。
【図8】比較例におけるヒータ線に流れる電流の変化を示す図である。
【図9】変形例に係る把持検出装置の制御部の構成を示す図である。
【図10】従来の把持検出装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る把持検出装置１を含む車室ＶＲ内の概略図である。図１では、ヒータ線２００を簡略化してクロスハッチングで示している。
図１に示すように、車両の車室ＶＲには、乗員ＤＰが車両の走行方向を操作するためのステアリングホイールＳＷが設けられている。ステアリングホイールＳＷには、電流が流れることにより発熱するヒータ線２００（ヒータ）が全周に亘り設けられている。詳細な説明は省略するが、ヒータ線２００は、たとえば、ステアリングホイールＳＷを覆う被覆部材の内側で、ステアリングホイールＳＷの外周側から巻き掛けられている。
図１は、本発明の実施形態に係る把持検出装置１を含む車室ＶＲ内の概略図である。図１では、ヒータ線２００を簡略化してクロスハッチングで示している。
図１に示すように、車両の車室ＶＲには、乗員ＤＰが車両の走行方向を操作するためのステアリングホイールＳＷが設けられている。ステアリングホイールＳＷには、電流が流れることにより発熱するヒータ線２００（ヒータ）が全周に亘り設けられている。詳細な説明は省略するが、ヒータ線２００は、たとえば、ステアリングホイールＳＷを覆う被覆部材の内側で、ステアリングホイールＳＷの外周側から巻き掛けられている。
【0011】
図１に示すように、乗員ＤＰは車両の走行方向を操作する際にステアリングホイールＳＷを把持する。乗員ＤＰがステアリングホイールＳＷを把持すると、乗員ＤＰの手が、ステアリングホイールＳＷに設けられたヒータ線２００に近接する。ヒータ線２００に後述の交流信号Ｓ１を出力することにより、ヒータ線２００に電流が流れて電界が生じるが、この電界に乗員ＤＰの手が近づくことで、ヒータ線２００に流れる静電容量が変化する。
実施形態の把持検出装置１は、ヒータ線２００の静電容量の変化を周期的に検出し、検出した静電容量の変化が、乗員ＤＰがステアリングホイールＳＷを把持していることを示すものであるかを判定する。
すなわち、本明細書において、「把持検出装置１が乗員ＤＰによるステアリングホイールＳＷの把持を検出する」ということは、「把持検出装置１によって、乗員ＤＰがステアリングホイールＳＷを把持していることを示す静電容量変化値が検出される」ことと同義である。
実施形態の把持検出装置１は、ヒータ線２００の静電容量の変化を周期的に検出し、検出した静電容量の変化が、乗員ＤＰがステアリングホイールＳＷを把持していることを示すものであるかを判定する。
すなわち、本明細書において、「把持検出装置１が乗員ＤＰによるステアリングホイールＳＷの把持を検出する」ということは、「把持検出装置１によって、乗員ＤＰがステアリングホイールＳＷを把持していることを示す静電容量変化値が検出される」ことと同義である。
【0012】
図２は、把持検出装置１の構成を示す図である。
図２に示すように、把持検出装置１は、直列回路１０と、静電容量センサ回路３０と、スイッチ５１～５４と、制御部７０と、を備える。
直列回路１０は、ヒータ線２００と、ヒータ線２００に電力を供給する直流電源１１とからなる回路である。直列回路１０は、ヒータ線２００の一端２００ａを直流電源１１に接続する接続線２１０と、ヒータ線２００の他端２００ｂをグランド１３に接続する接続線２２０と、を有する。接続線２１０は、ヒータ線２００を、スイッチ５１、５２を介して直流電源１１に接続する。接続線２２０は、ヒータ線２００を、スイッチ５３、５４を介してグランド１３に接続する。接続線２１０には、ヒータ線２００の過熱を防止するためのサーモスタット２５０が接続されている。一定の温度以上になると、サーモスタット２５０が作動して、直流電源１１からヒータ線２００への電力の供給が遮断される。
図２に示すように、把持検出装置１は、直列回路１０と、静電容量センサ回路３０と、スイッチ５１～５４と、制御部７０と、を備える。
直列回路１０は、ヒータ線２００と、ヒータ線２００に電力を供給する直流電源１１とからなる回路である。直列回路１０は、ヒータ線２００の一端２００ａを直流電源１１に接続する接続線２１０と、ヒータ線２００の他端２００ｂをグランド１３に接続する接続線２２０と、を有する。接続線２１０は、ヒータ線２００を、スイッチ５１、５２を介して直流電源１１に接続する。接続線２２０は、ヒータ線２００を、スイッチ５３、５４を介してグランド１３に接続する。接続線２１０には、ヒータ線２００の過熱を防止するためのサーモスタット２５０が接続されている。一定の温度以上になると、サーモスタット２５０が作動して、直流電源１１からヒータ線２００への電力の供給が遮断される。
【0013】
静電容量センサ回路３０は、接続線２１０、２２０を介してヒータ線２００に接続する。静電容量センサ回路３０は、ステアリングホイールＳＷの把持を検出するための交流信号Ｓ１（第１の交流信号）を、接続線２１０、２２０を介してヒータ線２００に出力する。
静電容量センサ回路３０は、静電容量センサ３１と、信号線３２、３３と、信号線３４、３５と、を有する。信号線３２（第１の接続部）は、静電容量センサ３１を、インダクタンス素子Ｉ１と、抵抗素子Ｒ１および容量素子Ｃ１からなる並列回路とを介して、接続点Ｐ１において接続線２１０に接続する。信号線３３（第３の接続部）は、静電容量センサ３１を、インダクタンス素子Ｉ１と、抵抗素子Ｒ１および容量素子Ｃ１からなる並列回路とを介して、接続点Ｐ２において接続線２２０に接続する。
信号線３４（第２の接続部）は、静電容量センサ３１を、直列回路１０における、スイッチ５１のソース電極（Ｓ）と、スイッチ５２のドレイン電極（Ｄ）の間に接続する。信号線３５（第４の接続部）は、静電容量センサ３１を、直列回路１０における、スイッチ５３のソース電極（Ｓ）と、スイッチ５４のドレイン電極（Ｄ）の間に接続する。
静電容量センサ３１は、信号線３２、３３を介してヒータ線２００に交流信号Ｓ１を出力すると共に、交流信号Ｓ１の出力によってヒータ線２００に流れる電流値に基づいて、ヒータ線２００の静電容量値を検出するセンサである。信号線３２、３３に接続された抵抗素子Ｒ１、容量素子Ｃ１およびインダクタンス素子Ｉ１は、それぞれ交流信号Ｓ１の電磁ノイズを除去するために設けられている。静電容量センサ３１が、一対の信号線３２、３３のそれぞれを介してヒータ線２００の静電容量値を検出することで、検出精度を高めることができる。静電容量センサ３１は、交流信号Ｓ１をヒータ線２００に出力する際に、交流信号Ｓ１と同電圧および同電位の交流信号Ｓ２（第２の交流信号）を、信号線３４、３５を介して直列回路１０に出力する。交流信号Ｓ２の作用については後述する。
静電容量センサ回路３０は、静電容量センサ３１と、信号線３２、３３と、信号線３４、３５と、を有する。信号線３２（第１の接続部）は、静電容量センサ３１を、インダクタンス素子Ｉ１と、抵抗素子Ｒ１および容量素子Ｃ１からなる並列回路とを介して、接続点Ｐ１において接続線２１０に接続する。信号線３３（第３の接続部）は、静電容量センサ３１を、インダクタンス素子Ｉ１と、抵抗素子Ｒ１および容量素子Ｃ１からなる並列回路とを介して、接続点Ｐ２において接続線２２０に接続する。
信号線３４（第２の接続部）は、静電容量センサ３１を、直列回路１０における、スイッチ５１のソース電極（Ｓ）と、スイッチ５２のドレイン電極（Ｄ）の間に接続する。信号線３５（第４の接続部）は、静電容量センサ３１を、直列回路１０における、スイッチ５３のソース電極（Ｓ）と、スイッチ５４のドレイン電極（Ｄ）の間に接続する。
静電容量センサ３１は、信号線３２、３３を介してヒータ線２００に交流信号Ｓ１を出力すると共に、交流信号Ｓ１の出力によってヒータ線２００に流れる電流値に基づいて、ヒータ線２００の静電容量値を検出するセンサである。信号線３２、３３に接続された抵抗素子Ｒ１、容量素子Ｃ１およびインダクタンス素子Ｉ１は、それぞれ交流信号Ｓ１の電磁ノイズを除去するために設けられている。静電容量センサ３１が、一対の信号線３２、３３のそれぞれを介してヒータ線２００の静電容量値を検出することで、検出精度を高めることができる。静電容量センサ３１は、交流信号Ｓ１をヒータ線２００に出力する際に、交流信号Ｓ１と同電圧および同電位の交流信号Ｓ２（第２の交流信号）を、信号線３４、３５を介して直列回路１０に出力する。交流信号Ｓ２の作用については後述する。
【0014】
図２に示すように、把持検出装置１は、直列回路１０に接続された４つのスイッチ５１、５２、５３、５４を備えている。スイッチ５１、５２、５３、５４は、直流電源１１とヒータ線２００との電気的な接続状態、すなわち、直流電源１１とヒータ線２００の電気的な接続および遮断を切り替えるものである。
スイッチ５１（第１のスイッチ）とスイッチ５２（第２のスイッチ）は、直列回路１０における信号線３４の接続点Ｐ３の両側に接続する。スイッチ５１は、直列回路１０の、直流電源１１と信号線３４との間に接続する。スイッチ５２は、直列回路１０の、信号線３４と信号線３２との間に接続する。
スイッチ５３（第３のスイッチ）とスイッチ５４（第４のスイッチ）は、直列回路１０における信号線３５の接続点Ｐ４の両側に接続する。スイッチ５３は、直列回路１０の、信号線３３と信号線３５との間に接続する。スイッチ５４は、直列回路１０の、信号線３５とグランド１３との間に接続する。
スイッチ５１（第１のスイッチ）とスイッチ５２（第２のスイッチ）は、直列回路１０における信号線３４の接続点Ｐ３の両側に接続する。スイッチ５１は、直列回路１０の、直流電源１１と信号線３４との間に接続する。スイッチ５２は、直列回路１０の、信号線３４と信号線３２との間に接続する。
スイッチ５３（第３のスイッチ）とスイッチ５４（第４のスイッチ）は、直列回路１０における信号線３５の接続点Ｐ４の両側に接続する。スイッチ５３は、直列回路１０の、信号線３３と信号線３５との間に接続する。スイッチ５４は、直列回路１０の、信号線３５とグランド１３との間に接続する。
【0015】
スイッチ５１～５４は、たとえば、ＦＥＴ（Field effect transistor：電界効果トランジスタ）から構成することができる。図２の例では、ＦＥＴとして、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）を用いている。Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴは、ゲート電極（Ｇ）に電圧を印加することで、ソース電極（Ｓ）とドレイン電極（Ｄ）の間に電流が流れてオンするトランジスタである。Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴは、ゲート電極（Ｇ）に印加される電圧（ゲート電圧）がＨｉｇｈレベルになるとオンし、Ｌｏｗレベルになるとオフする。Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴを用いる場合は、ドレイン電極（Ｄ）を直流電源１１側に配置し、ソース電極（Ｓ）をグランド１３側に配置する。
なお、スイッチ５１～５４として、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴに代えて、Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴを用いても良い。Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴは、ゲート電極（Ｇ）に印加される電圧（ゲート電圧）がＬｏｗレベルになるとオンし、Ｈｉｇｈレベルになるとオフするトランジスタである。Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴを用いる場合は、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴとは反対に、ソース電極（Ｓ）を直流電源１１側に配置し、ドレイン電極（Ｄ）をグランド１３側に配置する。
なお、スイッチ５１～５４として、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴに代えて、Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴを用いても良い。Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴは、ゲート電極（Ｇ）に印加される電圧（ゲート電圧）がＬｏｗレベルになるとオンし、Ｈｉｇｈレベルになるとオフするトランジスタである。Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴを用いる場合は、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴとは反対に、ソース電極（Ｓ）を直流電源１１側に配置し、ドレイン電極（Ｄ）をグランド１３側に配置する。
【0016】
スイッチ５１～５４がオンすることで、直流電源１１とヒータ線２００が接続して、直流電源１１からヒータ線２００に電力が供給される。スイッチ５１～５４がオフすることで、直流電源１１とヒータ線２００の接続が遮断され、ヒータ線２００への電力の供給が遮断される。
【0017】
把持検出装置１は、さらに、ヒータ線２００に対して並列に接続された容量素子Ｃ２を備えている。
具体的には、容量素子Ｃ２は、ヒータ線２００の一端２００ａ側に接続する接続線２１０と、ヒータ線２００の他端２００ｂ側に接続する接続線２２０とに接続されている。より具体的には、容量素子Ｃ２は、接続線２１０と信号線３２との接続点Ｐ１と、接続線２２０と信号線３３との接続点Ｐ２に跨がって接続されている。詳細は後記するが、容量素子Ｃ２は、ヒータ線２００から発生する電磁ノイズを低減するために設けられている。
具体的には、容量素子Ｃ２は、ヒータ線２００の一端２００ａ側に接続する接続線２１０と、ヒータ線２００の他端２００ｂ側に接続する接続線２２０とに接続されている。より具体的には、容量素子Ｃ２は、接続線２１０と信号線３２との接続点Ｐ１と、接続線２２０と信号線３３との接続点Ｐ２に跨がって接続されている。詳細は後記するが、容量素子Ｃ２は、ヒータ線２００から発生する電磁ノイズを低減するために設けられている。
【0018】
図２に示す制御部７０は、静電容量センサ３１とスイッチ５１、５２、５３、５４の動作を制御し、かつ静電容量センサ３１の検出結果を処理するものである。なお、図２では図面をわかりやすくするため、スイッチ５２～５４のゲート電極（Ｇ）と制御部７０とを接続する信号線の図示を省略している。
【0019】
図３は、制御部７０の構成を示す図である。
図３に示すように、制御部７０は、センサ制御部７１と、スイッチ制御部７２と、把持検出部７３（検出部）と、を備える。
制御部７０は、たとえば、ＭＣＵ（Micro Control Unit）等の、マイクロプロセッサおよびメモリ等を搭載した集積回路から構成することができる。なお、センサ制御部７１、スイッチ制御部７２および把持検出部７３は、それぞれ個別のＭＣＵ（Micro Control Unit）から構成しても良い。
図３に示すように、制御部７０は、センサ制御部７１と、スイッチ制御部７２と、把持検出部７３（検出部）と、を備える。
制御部７０は、たとえば、ＭＣＵ（Micro Control Unit）等の、マイクロプロセッサおよびメモリ等を搭載した集積回路から構成することができる。なお、センサ制御部７１、スイッチ制御部７２および把持検出部７３は、それぞれ個別のＭＣＵ（Micro Control Unit）から構成しても良い。
【0020】
センサ制御部７１は、静電容量センサ３１の動作を制御する。
静電容量センサ３１は、センサ制御部７１の指示に応じて、予め設定された検出周期で交流信号Ｓ１を信号線３２、３３に出力する。静電容量センサ３１は、交流信号Ｓ１を出力した際のヒータ線２００の静電容量値を検出する。
言い換えると、静電容量センサ３１は、ステアリングホイールＳＷが把持されているか否かを確認できる静電容量の変化を検出するために、検出周期毎に交流信号Ｓ１を出力して、ヒータ線２００の静電容量値を検出する。
静電容量センサ３１は、センサ制御部７１の指示に応じて、予め設定された検出周期で交流信号Ｓ１を信号線３２、３３に出力する。静電容量センサ３１は、交流信号Ｓ１を出力した際のヒータ線２００の静電容量値を検出する。
言い換えると、静電容量センサ３１は、ステアリングホイールＳＷが把持されているか否かを確認できる静電容量の変化を検出するために、検出周期毎に交流信号Ｓ１を出力して、ヒータ線２００の静電容量値を検出する。
【0021】
静電容量センサ３１は、交流信号Ｓ１を出力する際に、交流信号Ｓ１と同電位かつ同電圧の交流信号Ｓ２を、信号線３４、３５に出力する。
【0022】
スイッチ制御部７２は、スイッチ５１、５２、５３、５４の動作を制御する。
スイッチ制御部７２は、スイッチ５１～５４のオンおよびオフを制御するための制御信号を出力する。制御信号は、静電容量センサ３１の検出周期に応じて、スイッチ制御部７２から出力される。
スイッチ制御部７２は、静電容量センサ３１が交流信号Ｓ１を出力する際に、スイッチ５１～５４をオンからオフに切り替える。スイッチ制御部７２は、静電容量センサ３１からの交流信号Ｓ１の出力が終了すると、スイッチ５１～５４をオフからオンに切り替える。すなわち、スイッチ制御部７２は、ステアリングホイールＳＷの把持を検出する間、直流電源１１とヒータ線２００の接続を遮断して、ヒータ線２００の動作を一時的に停止させる。
スイッチ制御部７２は、スイッチ５１～５４のオンおよびオフを制御するための制御信号を出力する。制御信号は、静電容量センサ３１の検出周期に応じて、スイッチ制御部７２から出力される。
スイッチ制御部７２は、静電容量センサ３１が交流信号Ｓ１を出力する際に、スイッチ５１～５４をオンからオフに切り替える。スイッチ制御部７２は、静電容量センサ３１からの交流信号Ｓ１の出力が終了すると、スイッチ５１～５４をオフからオンに切り替える。すなわち、スイッチ制御部７２は、ステアリングホイールＳＷの把持を検出する間、直流電源１１とヒータ線２００の接続を遮断して、ヒータ線２００の動作を一時的に停止させる。
【0023】
前記したように、ＦＥＴで構成されるスイッチ５１～５４は、ゲート電極（Ｇ）に電圧が印加されることでオンするスイッチである。スイッチ制御部７２は、電圧のレベルを変化させた制御信号をスイッチ５１、５２、５３、５４のそれぞれのゲート電極（Ｇ）に出力することで、スイッチ５１～５４のオンおよびオフを切り替える。
【0024】
スイッチ制御部７２は、スイッチ５１に接続されたＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号発生器７４と、スイッチ５２～５４に接続されたＧＰＩＯ（General-purpose input/output）７５と、を備える。
ＰＷＭ信号発生器７４は、信号線９１を介してスイッチ５１のゲート電極（Ｇ）に接続されている。信号線９１には、抵抗素子Ｒ３と容量素子Ｃ３が接続されている。抵抗素子Ｒ３と容量素子Ｃ３は、平滑回路を構成する。
ＰＷＭ信号発生器７４は、信号線９１に制御信号を出力する。信号線９１に入力された制御信号は、平滑回路（抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３）で平滑化されて、スイッチ５１のゲート電極（Ｇ）に入力される。
出力端子であるＧＰＩＯ７５は、信号線９２、９３、９４を介して、スイッチ５２、５３、５４のそれぞれのゲート電極（Ｇ）に接続されている。ＧＰＩＯ７５は、信号線９２、９３、９４を介して、スイッチ５２～５４のそれぞれに制御信号を出力する。
ＰＷＭ信号発生器７４は、信号線９１を介してスイッチ５１のゲート電極（Ｇ）に接続されている。信号線９１には、抵抗素子Ｒ３と容量素子Ｃ３が接続されている。抵抗素子Ｒ３と容量素子Ｃ３は、平滑回路を構成する。
ＰＷＭ信号発生器７４は、信号線９１に制御信号を出力する。信号線９１に入力された制御信号は、平滑回路（抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３）で平滑化されて、スイッチ５１のゲート電極（Ｇ）に入力される。
出力端子であるＧＰＩＯ７５は、信号線９２、９３、９４を介して、スイッチ５２、５３、５４のそれぞれのゲート電極（Ｇ）に接続されている。ＧＰＩＯ７５は、信号線９２、９３、９４を介して、スイッチ５２～５４のそれぞれに制御信号を出力する。
【0025】
スイッチ５１に接続されたＰＷＭ信号発生器７４と、抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３からなる平滑回路とは、スイッチ５１のオン動作およびオフ動作を遅延させる遅延回路を構成する。なお、「オン動作」はスイッチがオフからオンに切り替わる動作を意味し、「オフ動作」は、スイッチがオンからオフに切り替わる動作を意味する。
図４の（Ａ）は、ＰＷＭ信号発生器７４が出力する制御信号の電圧を示す図である。図４の（Ｂ）は、平滑回路が出力する制御信号の電圧を示す図であると共に、スイッチ５１のゲート電極（Ｇ）に入力される電圧（ゲート電圧）を示す図である。図４の（Ｃ）は、ヒータ線２００を流れる電流を示す図である。
ＰＷＭ信号発生器７４は、制御信号としてＰＷＭ信号を出力する。ＰＷＭ信号は、パルス信号のパルス幅を変調させた信号である。パルス信号は、電圧がＨｉｇｈレベルとなる期間（Ｈｉｇｈパルス幅Ｔｐ）とＬｏｗレベルとなる期間（Ｌｏｗパルス幅Ｔｑ）を周期的に繰り返す信号である。ＰＷＭ信号発生器７４は、１つのパルス周期Ｔにおけるデューティ比Ｄの設定を変化させることで、ＰＷＭ信号を生成する。デューティ比Ｄは、１つのパルス周期ＴにおけるＨｉｇｈパルス幅Ｔｐの割合を意味する（Ｄ＝Ｔｐ／Ｔ）。
図４の（Ａ）は、ＰＷＭ信号発生器７４が出力する制御信号の電圧を示す図である。図４の（Ｂ）は、平滑回路が出力する制御信号の電圧を示す図であると共に、スイッチ５１のゲート電極（Ｇ）に入力される電圧（ゲート電圧）を示す図である。図４の（Ｃ）は、ヒータ線２００を流れる電流を示す図である。
ＰＷＭ信号発生器７４は、制御信号としてＰＷＭ信号を出力する。ＰＷＭ信号は、パルス信号のパルス幅を変調させた信号である。パルス信号は、電圧がＨｉｇｈレベルとなる期間（Ｈｉｇｈパルス幅Ｔｐ）とＬｏｗレベルとなる期間（Ｌｏｗパルス幅Ｔｑ）を周期的に繰り返す信号である。ＰＷＭ信号発生器７４は、１つのパルス周期Ｔにおけるデューティ比Ｄの設定を変化させることで、ＰＷＭ信号を生成する。デューティ比Ｄは、１つのパルス周期ＴにおけるＨｉｇｈパルス幅Ｔｐの割合を意味する（Ｄ＝Ｔｐ／Ｔ）。
【0026】
図４の（Ａ）に示すように、ＰＷＭ信号発生器７４は、ヒータ線２００を動作させる際には、デューティ比Ｄを１００％に設定する。これによって、ＰＷＭ信号発生器７４は、デューティ比Ｄが１００％である間、電圧がＨｉｇｈレベルの制御信号（オン信号）を出力する。図４の（Ｂ）に示すように、オン信号の入力によってスイッチ５１のゲート電圧がＨｉｇｈレベルとなり、スイッチ５１はオンされる。
図４の（Ａ）に示すように、ＰＷＭ信号発生器７４は、ヒータ線２００の動作を停止させる際には、デューティ比Ｄを０％に設定する。これによって、ＰＷＭ信号発生器７４は、デューティ比Ｄが０％である間、電圧がＬｏｗレベルの制御信号（オフ信号）を出力する。図４の（Ｂ）に示すように、オフ信号の入力によって、スイッチ５１のゲート電圧がＬｏｗレベルとなり、スイッチ５１はオフされる。
図４の（Ａ）に示すように、ＰＷＭ信号発生器７４は、ヒータ線２００の動作を停止させる際には、デューティ比Ｄを０％に設定する。これによって、ＰＷＭ信号発生器７４は、デューティ比Ｄが０％である間、電圧がＬｏｗレベルの制御信号（オフ信号）を出力する。図４の（Ｂ）に示すように、オフ信号の入力によって、スイッチ５１のゲート電圧がＬｏｗレベルとなり、スイッチ５１はオフされる。
【0027】
図４の（Ａ）に示すように、ＰＷＭ信号発生器７４は、スイッチ５１をオンからオフに切り替える際（期間Ｄ１）と、オンからオンに切り替える際（期間Ｄ２）には、ＰＷＭ信号のデューティ比Ｄを徐々に変化させる。
期間Ｄ１において、ＰＷＭ信号発生器７４は、デューティ比Ｄを１００％から徐々に下げて最終的には０％にする。これによって、期間Ｄ１では、Ｈｉｇｈレベルの制御信号（オン信号）から、Ｈｉｇｈパルス幅ＴｐとＬｏｗパルス幅Ｔｑが交互に繰り返されるＰＷＭ信号に移行する。期間Ｄ１では、ＰＷＭ信号のＨｉｇｈパルス幅Ｔｐは徐々に短くなる一方、Ｌｏｗパルス幅Ｔｑが徐々に長くなっていき、最終的にはＬｏｗレベルの制御信号（オフ信号）に移行する。期間Ｄ１では、デューティ比Ｄが徐々に下がることで、ＰＷＭ信号の平均電圧が徐々に低くなっていく。ここで、平均電圧は、ＰＷＭ信号の1つのパルス周期Ｔにおける平均電圧を意味する。
期間Ｄ１において、ＰＷＭ信号発生器７４は、デューティ比Ｄを１００％から徐々に下げて最終的には０％にする。これによって、期間Ｄ１では、Ｈｉｇｈレベルの制御信号（オン信号）から、Ｈｉｇｈパルス幅ＴｐとＬｏｗパルス幅Ｔｑが交互に繰り返されるＰＷＭ信号に移行する。期間Ｄ１では、ＰＷＭ信号のＨｉｇｈパルス幅Ｔｐは徐々に短くなる一方、Ｌｏｗパルス幅Ｔｑが徐々に長くなっていき、最終的にはＬｏｗレベルの制御信号（オフ信号）に移行する。期間Ｄ１では、デューティ比Ｄが徐々に下がることで、ＰＷＭ信号の平均電圧が徐々に低くなっていく。ここで、平均電圧は、ＰＷＭ信号の1つのパルス周期Ｔにおける平均電圧を意味する。
【0028】
期間Ｄ２において、ＰＷＭ信号発生器７４は、デューティ比Ｄを０％から徐々に上げて最終的に１００％にする。これによって、期間Ｄ２では、Ｌｏｗレベルの制御信号（オフ信号）から、Ｈｉｇｈパルス幅ＴｐとＬｏｗパルス幅Ｔｑが交互に繰り返されるＰＷＭ信号に移行する。期間Ｄ２では、ＰＷＭ信号のＨｉｇｈパルス幅Ｔｐは徐々に長くなる一方、Ｌｏｗパルス幅Ｔｑが徐々に短くなっていき、最終的にはＨｉｇｈレベルの制御信号（オン信号）に移行する。期間Ｄ２では、デューティ比Ｄが徐々に上がることで、ＰＷＭ信号の平均電圧が徐々に高くなっていく。
なお、図４はあくまで模式図であり、ヒータ線２００を動作させる期間、ヒータ線２００の動作を停止させる期間および期間Ｄ１、Ｄ２の長さは適宜変更可能である。
なお、図４はあくまで模式図であり、ヒータ線２００を動作させる期間、ヒータ線２００の動作を停止させる期間および期間Ｄ１、Ｄ２の長さは適宜変更可能である。
【0029】
このように、スイッチ５１のオンとオフを切り替える期間Ｄ１および期間Ｄ２において、ＰＷＭ信号の平均電圧が徐々に変化する状態となる。ただし、ＰＷＭ信号の実際の電圧の波形は、図４の（Ａ）に示すようにＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルの間で単純に切り替わるものである。
ＰＷＭ信号発生器７４から出力されたＰＷＭ信号は、平滑回路（抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３）で平滑化されてから、スイッチ５１のゲート電極（Ｇ）に入力される。
平滑回路は、容量素子Ｃ３が充放電を行うことで、急峻な電圧の立ち上がりおよび立ち下りを鈍らせ、電圧の波形を平滑化するものである。図４の（Ｂ）に示すように、平滑回路は、電圧がＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルの間で急峻に切り替わるＰＷＭ信号を平滑化して、電圧が緩やかに変化する制御信号として出力する。
平均電圧が徐々に低くなる期間Ｄ１のＰＷＭ信号は、平滑化されることによって、電圧がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに緩やかに減少する制御信号となる。この制御信号が入力されるスイッチ５１のゲート電圧も、Ｈｉｇｈレベル－からＬｏｗレベルに緩やかに減少する。
平均電圧が徐々に高くなる期間Ｄ２のＰＷＭ信号は、平滑化されることによって、電圧がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに緩やかに増加する制御信号となる。この制御信号が入力されるスイッチ５１のゲート電圧も、ＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに緩やかに増加する。
このように、スイッチ５１のゲート電極（Ｇ）には、ＰＷＭ信号を平滑化した制御信号が入力される。これによって、スイッチ５１のゲート電圧が緩やかに変動するため、スイッチ５１ではオン/オフの切り替えが、ゆっくり行われる。
ＰＷＭ信号発生器７４から出力されたＰＷＭ信号は、平滑回路（抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３）で平滑化されてから、スイッチ５１のゲート電極（Ｇ）に入力される。
平滑回路は、容量素子Ｃ３が充放電を行うことで、急峻な電圧の立ち上がりおよび立ち下りを鈍らせ、電圧の波形を平滑化するものである。図４の（Ｂ）に示すように、平滑回路は、電圧がＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルの間で急峻に切り替わるＰＷＭ信号を平滑化して、電圧が緩やかに変化する制御信号として出力する。
平均電圧が徐々に低くなる期間Ｄ１のＰＷＭ信号は、平滑化されることによって、電圧がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに緩やかに減少する制御信号となる。この制御信号が入力されるスイッチ５１のゲート電圧も、Ｈｉｇｈレベル－からＬｏｗレベルに緩やかに減少する。
平均電圧が徐々に高くなる期間Ｄ２のＰＷＭ信号は、平滑化されることによって、電圧がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに緩やかに増加する制御信号となる。この制御信号が入力されるスイッチ５１のゲート電圧も、ＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに緩やかに増加する。
このように、スイッチ５１のゲート電極（Ｇ）には、ＰＷＭ信号を平滑化した制御信号が入力される。これによって、スイッチ５１のゲート電圧が緩やかに変動するため、スイッチ５１ではオン/オフの切り替えが、ゆっくり行われる。
【0030】
一方、出力端子であるＧＰＩＯ７５は、制御信号の電圧を単純にＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルの間で切り替えて出力する。
ＧＰＩＯ７５は、ヒータ線２００を動作させる際には、Ｈｉｇｈレベルの制御信号（オン信号）を出力してスイッチ５２～５４をオンさせる。
ＧＰＩＯ７５は、ヒータ線２００を停止させる際には、Ｌｏｗレベルの制御信号（オフ信号）を出力してスイッチ５２～５４をオフさせる。
ＧＰＩＯ７５は、スイッチ５２～５４をオンからオフに切り替える際には、制御信号をオン信号からオフ信号に切り替える。ＧＰＩＯ７５は、スイッチ５２～５４をオフからオンに切り替える際は、制御信号をオフ信号からオン信号に切り替える。
そのため、スイッチ５２～５４のゲート電圧は、オンとオフの切り替えの際に、ＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルの間で急峻に変動するため、スイッチ５２～５４はスイッチ５１と比較して速やかに動作する。
ＧＰＩＯ７５は、ヒータ線２００を動作させる際には、Ｈｉｇｈレベルの制御信号（オン信号）を出力してスイッチ５２～５４をオンさせる。
ＧＰＩＯ７５は、ヒータ線２００を停止させる際には、Ｌｏｗレベルの制御信号（オフ信号）を出力してスイッチ５２～５４をオフさせる。
ＧＰＩＯ７５は、スイッチ５２～５４をオンからオフに切り替える際には、制御信号をオン信号からオフ信号に切り替える。ＧＰＩＯ７５は、スイッチ５２～５４をオフからオンに切り替える際は、制御信号をオフ信号からオン信号に切り替える。
そのため、スイッチ５２～５４のゲート電圧は、オンとオフの切り替えの際に、ＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルの間で急峻に変動するため、スイッチ５２～５４はスイッチ５１と比較して速やかに動作する。
【0031】
図３に示すように、把持検出部７３は、静電容量センサ３１が検出したヒータ線２００の静電容量値から、静電容量の変化（静電容量変化値）を検出する。この検出した静電容量変化値からステアリングホイールＳＷの把持の有無が特定可能となる。
ヒータ線２００に交流信号Ｓ１を出力した際に静電容量センサ３１によって検出される静電容量値は、乗員ＤＰがステアリングホイールＳＷを把持している場合と、ステアリングホイールＳＷを把持していない場合で、異なる値となる。検出される静電容量値は、ステアリングホイールＳＷが把持されている場合のほうが、ステアリングホイールＳＷが把持されていない場合よりも高い値となる。
ヒータ線２００に交流信号Ｓ１を出力した際に静電容量センサ３１によって検出される静電容量値は、乗員ＤＰがステアリングホイールＳＷを把持している場合と、ステアリングホイールＳＷを把持していない場合で、異なる値となる。検出される静電容量値は、ステアリングホイールＳＷが把持されている場合のほうが、ステアリングホイールＳＷが把持されていない場合よりも高い値となる。
【0032】
一例として、ステアリングホイールＳＷが把持されていない場合の静電容量値を基準値Ａｓとする。把持検出部７３は、この基準値Ａｓと、実際に検出された静電容量値Ａとの差分Δ（Ａ－Ａｓ）を、静電容量の変化（静電容量変化値）として検出する。把持検出部７３が、検出した静電容量変化値Δ（Ａ－Ａｓ）を、閾値Ｔｈと比較することで、乗員ＤＰがステアリングホイールＳＷを把持しているか否かを判定できる。ここで、閾値Ｔｈは、基準値Ａｓからの静電容量値Ａの変化量が、ステアリングホイールＳＷが把持されていると判断できる値であることを示すものである。把持検出部７３は、静電容量変化値Δ（Ａ－Ａｓ）を閾値Ｔｈと比較して、閾値Ｔｈよりも大きい場合（Δ（Ａ－Ａｓ）＞Ｔｈ）に、乗員ＤＰがステアリングホイールＳＷを把持していると判定することができる。
また、別の例として、把持検出部７３は、静電容量センサ３１が検出した静電容量値Ａそのものを静電容量変化値として用い、閾値Ｔｈ’と比較しても良い。この場合、閾値Ｔｈ’は、ステアリングホイールＳＷが把持されていると判断できる静電容量値を示すものである。把持検出部７３は、静電容量値Ａが閾値Ｔｈ’よりも大きい場合（Ａ＞Ｔｈ’）に、乗員ＤＰがステアリングホイールＳＷを把持していると判定することができる。
なお、ここで挙げた基準値Ａｓ、閾値Ｔｈ、Ｔｈ’は、実験やシミュレーションを通じて予め設定してメモリに記憶させても良く、静電容量センサ３１が検出する静電容量値Ａから設定して環境の変化等に応じて随時更新しても良い。
また、ここで説明したステアリングホイールＳＷの把持を検出する方法はあくまで一例に過ぎず、他の手法によりステアリングホイールＳＷの把持を判定しても良い。
また、別の例として、把持検出部７３は、静電容量センサ３１が検出した静電容量値Ａそのものを静電容量変化値として用い、閾値Ｔｈ’と比較しても良い。この場合、閾値Ｔｈ’は、ステアリングホイールＳＷが把持されていると判断できる静電容量値を示すものである。把持検出部７３は、静電容量値Ａが閾値Ｔｈ’よりも大きい場合（Ａ＞Ｔｈ’）に、乗員ＤＰがステアリングホイールＳＷを把持していると判定することができる。
なお、ここで挙げた基準値Ａｓ、閾値Ｔｈ、Ｔｈ’は、実験やシミュレーションを通じて予め設定してメモリに記憶させても良く、静電容量センサ３１が検出する静電容量値Ａから設定して環境の変化等に応じて随時更新しても良い。
また、ここで説明したステアリングホイールＳＷの把持を検出する方法はあくまで一例に過ぎず、他の手法によりステアリングホイールＳＷの把持を判定しても良い。
【0033】
前記したように、本実施形態では、静電容量センサ３１は、信号線３２と信号線３３の各々から、ヒータ線２００に交流信号Ｓ１を出力できる仕様となっている。すなわち、静電容量センサ３１は、ヒータ線２００の一端２００ａ側と他端２００ｂ側に交流信号Ｓ１を出力できる。
把持検出部７３は、信号線３２から交流信号Ｓ１を出力したときのヒータ線２００の静電容量変化値と、信号線３３から交流信号Ｓ１を出力したときのヒータ線２００の静電容量変化値が、閾値を超えているか否かを判定することができる。
把持検出部７３は、少なくとも一方の静電容量変化値が閾値を超えている場合に、ステアリングホイールＳＷの把持を特定するためのフラグをセットするようにしても良い。フラグがセットされるとは、乗員ＤＰがステアリングホイールＳＷを把持していることを意味する。
把持検出部７３は、信号線３２から交流信号Ｓ１を出力したときのヒータ線２００の静電容量変化値と、信号線３３から交流信号Ｓ１を出力したときのヒータ線２００の静電容量変化値が、閾値を超えているか否かを判定することができる。
把持検出部７３は、少なくとも一方の静電容量変化値が閾値を超えている場合に、ステアリングホイールＳＷの把持を特定するためのフラグをセットするようにしても良い。フラグがセットされるとは、乗員ＤＰがステアリングホイールＳＷを把持していることを意味する。
【0034】
把持検出部７３は、把持検出装置１の外部に設けられた報知部２７０に接続されている。報知部２７０は、たとえば、車室ＶＲに設けられたディスプレイ、インジケータ、スピーカ等とすることができる。報知部２７０は、たとえば、把持検出部７３でステアリングホイールＳＷの把持が検出されなかった場合に、乗員ＤＰに把持を促すメッセージを出力することができる。メッセージは文字または画像としても良く、音声としても良い。
【0035】
次に、実施形態に係る把持検出装置１の動作および作用を説明する。
図５は、実施形態に係る把持検出装置１の動作を示す図である。図５は、ステアリングホイールＳＷの把持を検出する際の、把持検出装置１の動作を示している。
図６の（Ａ）は、スイッチ５２、５３、５４のゲート電極（Ｇ）の電圧（ゲート電圧）を示す図であり、図６の（Ｂ）は、スイッチ５１のゲート電極（Ｇ）のゲート電圧を示す図である。図６は、スイッチ５１～５４をオンからオフに切り替える際のゲート電圧の変化を示している。
図５は、実施形態に係る把持検出装置１の動作を示す図である。図５は、ステアリングホイールＳＷの把持を検出する際の、把持検出装置１の動作を示している。
図６の（Ａ）は、スイッチ５２、５３、５４のゲート電極（Ｇ）の電圧（ゲート電圧）を示す図であり、図６の（Ｂ）は、スイッチ５１のゲート電極（Ｇ）のゲート電圧を示す図である。図６は、スイッチ５１～５４をオンからオフに切り替える際のゲート電圧の変化を示している。
【0036】
図５に示すように、静電容量センサ３１が交流信号Ｓ１を出力する際に、スイッチ５１～５４はオフされる。直列回路１０のスイッチ５１～５４のすべてがオフされることによって、直流電源１１からヒータ線２００への電力供給が遮断される。
【0037】
具体的には、図６の（Ａ）に示すように、スイッチ５２～５４は、スイッチ制御部７２のＧＰＩＯ７５から出力される制御信号によって、ゲート電圧が速やかにＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに減少してオフされる。
すなわち、スイッチ５２～５４では、ゲート電圧がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに下がるまでの時間Ｔ１が短く、スイッチ５２～５４のオフ動作が速やかに行われる。
すなわち、スイッチ５２～５４では、ゲート電圧がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに下がるまでの時間Ｔ１が短く、スイッチ５２～５４のオフ動作が速やかに行われる。
【0038】
一方、前記したように、ＰＷＭ信号発生器７４から出力されたＰＷＭ信号は、平滑回路（抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３）により平滑化され、電圧が緩やかに減少する制御信号としてスイッチ５１に入力される（図４の（Ａ）および図４の（Ｂ）の期間Ｄ１参照）。そのため、図６の（Ｂ）に示すように、スイッチ５１では、ゲート電圧のレベルがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに下がるまでの時間Ｔ２が、時間Ｔ１よりも長くなる（Ｔ１＜Ｔ２）。すなわち、スイッチ５１のオフ動作の速度が遅延し、スイッチ５１のオフ動作は、スイッチ５２～５４よりもゆっくり行われる。
図４の（Ｃ）に示すように、ヒータ線２００に流れる電流は、遅延したスイッチ５１のオフ動作に合わせてゆっくりと減少する。すなわち、スイッチ５１のオフ動作が遅延することによって、ヒータ線２００は急激な電流の変化が抑制される。
図示は省略するが、スイッチ５１がオフからオンに切り替わる際も同様である。ＰＷＭ信号発生器７４から出力されたＰＷＭ信号は、平滑回路（抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３）により平滑化され、電圧が緩やかに増加する制御信号としてスイッチ５１に入力される（図４の（Ａ）および図４の（Ｂ）の期間Ｄ２参照）。そのため、スイッチ５１のゲート電圧がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに上がるまでの時間が、スイッチ５２～５４のゲート電圧がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに上がるまでの時間よりも長くなる。これによって、スイッチ５１のオン動作の速度は遅延し、スイッチ５１のオン動作は、スイッチ５２～５４のオン動作よりもゆっくり行われる。図４の（Ｃ）に示すように、ヒータ線２００に流れる電流は、遅延したスイッチ５１のオン動作に合わせてゆっくりと増加する。
図４の（Ｃ）に示すように、ヒータ線２００に流れる電流は、遅延したスイッチ５１のオフ動作に合わせてゆっくりと減少する。すなわち、スイッチ５１のオフ動作が遅延することによって、ヒータ線２００は急激な電流の変化が抑制される。
図示は省略するが、スイッチ５１がオフからオンに切り替わる際も同様である。ＰＷＭ信号発生器７４から出力されたＰＷＭ信号は、平滑回路（抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３）により平滑化され、電圧が緩やかに増加する制御信号としてスイッチ５１に入力される（図４の（Ａ）および図４の（Ｂ）の期間Ｄ２参照）。そのため、スイッチ５１のゲート電圧がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに上がるまでの時間が、スイッチ５２～５４のゲート電圧がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに上がるまでの時間よりも長くなる。これによって、スイッチ５１のオン動作の速度は遅延し、スイッチ５１のオン動作は、スイッチ５２～５４のオン動作よりもゆっくり行われる。図４の（Ｃ）に示すように、ヒータ線２００に流れる電流は、遅延したスイッチ５１のオン動作に合わせてゆっくりと増加する。
【0039】
このように、ＰＷＭ信号発生器７４と、抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３からなる平滑回路により構成された遅延回路は、スイッチ５１に入力される制御信号の電圧を緩やかに変化させる。これにより、スイッチ５１のオン/オフの切り替えが遅延する結果、直流電源１１とヒータ線２００との接続状態の切り替えが、ゆっくりと行われることになる。
【0040】
図７は、実施形態におけるヒータ線２００に流れる電流の変化を示す図である。
図８は、比較例におけるヒータ線２００に流れる電流の変化を示す図である。
図８の比較例は、把持検出装置１に遅延回路を設けなかった場合を示す例である。
比較例では、スイッチ制御部７２にＰＷＭ信号発生器７４が設けられていない。さらに、スイッチ制御部７２とスイッチ５１を接続する信号線９１（図３参照）に、抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３が設けられていない。比較例では、ＧＰＩＯ７５が、スイッチ５１～５４の全てに制御信号を出力する。すなわち、スイッチ５１～５４には、単純に電圧がＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルの間で切り替わる制御信号が入力されるため、全てのスイッチ５１～５４は速やかに動作する。
図８は、比較例におけるヒータ線２００に流れる電流の変化を示す図である。
図８の比較例は、把持検出装置１に遅延回路を設けなかった場合を示す例である。
比較例では、スイッチ制御部７２にＰＷＭ信号発生器７４が設けられていない。さらに、スイッチ制御部７２とスイッチ５１を接続する信号線９１（図３参照）に、抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３が設けられていない。比較例では、ＧＰＩＯ７５が、スイッチ５１～５４の全てに制御信号を出力する。すなわち、スイッチ５１～５４には、単純に電圧がＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルの間で切り替わる制御信号が入力されるため、全てのスイッチ５１～５４は速やかに動作する。
【0041】
図７に示すように、スイッチ５１～５４のオフ動作の開始に伴って、ヒータ線２００に流れる電流も減少していき、スイッチ５１～５４の全てのオフ動作が完了すると、直流電源１１からヒータ線２００への電流の流れは遮断される。
ここで、前記したように、実施形態では、遅延回路（ＰＷＭ信号発生器７４と、抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３からなる平滑回路）により、スイッチ５１のオフ動作の速度が遅延する。スイッチ５１の動作速度が遅延する分、ヒータ線２００に流れる電流もゆっくりと減少する。図示は省略するが、スイッチ５１のオン動作の際も、スイッチ５１の動作速度が遅延する分、ヒータ線２００に流れる電流はゆっくりと増加する。
ここで、前記したように、実施形態では、遅延回路（ＰＷＭ信号発生器７４と、抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３からなる平滑回路）により、スイッチ５１のオフ動作の速度が遅延する。スイッチ５１の動作速度が遅延する分、ヒータ線２００に流れる電流もゆっくりと減少する。図示は省略するが、スイッチ５１のオン動作の際も、スイッチ５１の動作速度が遅延する分、ヒータ線２００に流れる電流はゆっくりと増加する。
【0042】
一方、図８に示す比較例では、スイッチ５１には遅延回路が設けられていないため、スイッチ５１の直流電源１１とヒータ線２００の接続状態の切り替え動作の速度は遅延しない。すべてのスイッチ５１～５４が速やかにオンからオフに切り替わることで、図８に示すように、ヒータ線２００に流れる電流は急激に減少する。図示は省略するが、比較例では、スイッチ５１～５４がオフからオンに切り替わる際も同様に、ヒータ線２００に流れる電流は急激に増加する。
【0043】
ステアリングホイールＳＷの把持の検出は周期的に行われるため、比較例ではヒータ線２００の電流は急激な減少と増加を繰り返すことになる。このようにヒータ線２００の電流が激しく変化することで、ヒータ線２００から電磁ノイズが発生しやすくなる。具体的には、電流の急激な変化によって直流電源１１で電源ノイズが発生し、この電源ノイズがヒータ線２００に流入することで、ヒータ線２００から電磁ノイズが発生しやすくなる。車両におけるＥＭＣ（Electromagnetic Compatibility：電磁両立性）の観点から、ヒータ線２００からの電磁ノイズの発生を低減することが求められている。
【0044】
実施形態では、遅延回路（ＰＷＭ信号発生器７４と、抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３からなる平滑回路）によって、スイッチ５１の動作速度が遅延することで、直流電源１１とヒータ線２００の接続状態（接続および遮断）がゆっくりと切り替えられ、ヒータ線２００に流れる電流の変化も緩やかになる。これによって、ヒータ線２００での電磁ノイズの発生が低減される。
【0045】
図５に示すように、スイッチ５１～５４がオフされると、静電容量センサ３１は信号線３２から交流信号Ｓ１を出力する。交流信号Ｓ１は、信号線３２および接続線２１０を介してヒータ線２００の一端２００ａに入力される。静電容量センサ３１は、ヒータ線２００に流れる電流値の変化から、ヒータ線２００の静電容量値を検出する。静電容量センサ３１は、続いて、信号線３３から交流信号Ｓ１を出力する。交流信号Ｓ１は、信号線３３および接続線２２０を介してヒータ線２００の他端２００ｂに入力される。静電容量センサ３１は、ヒータ線２００に流れる電流値の変化から、ヒータ線２００の静電容量値を検出する。なお、信号線３２、３３に交流信号Ｓ１を出力する順序は逆にしても良い。
【0046】
静電容量センサ３１は、信号線３２、３３から交流信号Ｓ１を出力すると共に、信号線３４、３５から、交流信号Ｓ１と同電圧かつ同電位の交流信号Ｓ２を出力する。ここで、スイッチ５１～５４を省いて見たとき、信号線３４の直列回路１０との接続点Ｐ３は、信号線３２の直列回路１０との接続点Ｐ１と、直流電源１１との間に位置する。信号線３５の直列回路１０との接続点Ｐ４は、信号線３３の直列回路１０との接続点Ｐ２と、グランド１３との間に位置する。交流信号Ｓ１を出力する際、スイッチ５１～５４はオフとなっているが、ＦＥＴで構成されたスイッチ５１～５４はダイオードを含んでおり、かつＦＥＴからも僅かながら漏れ電流が発生する。そのため、ＦＥＴのダイオードまたは漏れ電流を介して、直流電源１１またはグランド１３側からの電磁ノイズが交流信号Ｓ１に対して流入する可能性がある。
【0047】
そこで、実施形態では、静電容量センサ３１が、交流信号Ｓ１と同電圧かつ同電位の交流信号Ｓ２を、直列回路１０の、交流信号Ｓ１が入力される接続点Ｐ１と直流電源１１の間と、交流信号Ｓ１が入力される接続点Ｐ２とグランド１３との間に、それぞれ出力する。交流信号Ｓ２が入力された直列回路１０は、交流信号Ｓ１が入力された静電容量センサ回路３０やヒータ線２００の電圧に近くなる。直列回路１０と静電容量センサ回路３０やヒータ線２００の電位差が低減されることで、ＦＥＴのダイオードまたは漏れ電流を介して、直流電源１１またはグランド１３側からの電磁ノイズが、交流信号Ｓ１に対して流入するのを抑制することができる。
また、実施形態は、直列回路１０における信号線３４の両側にスイッチ５１、５２を設け、信号線３５の両側にスイッチ５３、５４を設けている。これにより、ＦＥＴのダイオードまたは漏れ電流を介して、直流電源１１またはグランド１３側の双方からの電磁ノイズが、交流信号Ｓ１に対して流入するのを抑制することができる。
また、実施形態は、直列回路１０における信号線３４の両側にスイッチ５１、５２を設け、信号線３５の両側にスイッチ５３、５４を設けている。これにより、ＦＥＴのダイオードまたは漏れ電流を介して、直流電源１１またはグランド１３側の双方からの電磁ノイズが、交流信号Ｓ１に対して流入するのを抑制することができる。
【0048】
さらに、図５に示すように、ヒータ線２００には並列に容量素子Ｃ２が接続されている。これにより、図中黒塗りの矢印で示すように、直流電源１１で発生する電源ノイズは、容量素子Ｃ２をバイパスしてグランド１３に流れるため、電源ノイズがヒータ線２００に流入してヒータ線２００から電磁ノイズが発生することを低減することができる。
【0049】
静電容量センサ３１が交流信号Ｓ１を出力してヒータ線２００の静電容量値を検出した後、スイッチ５１～５４はオフからオンに切り替えられる。スイッチ５１～５４のすべてがオンとなることで、直流電源１１からヒータ線２００への電力供給が開始される。この際も、実施形態では遅延回路（ＰＷＭ信号発生器７４と、抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３からなる平滑回路）によってスイッチ５１のオン動作の速度が遅延するため、ヒータ線２００に流れる電流はゆっくりと増加し（図４の（Ｃ）参照）、ヒータ線２００における電磁ノイズの発生が低減される。
【0050】
以上の通り、実施形態に係る把持検出装置１は、以下の構成を有している。
（１）把持検出装置１は、車両のステアリングホイールＳＷに設けられたヒータ線２００（ヒータ）の静電容量値から検出される静電容量変化値（静電容量の変化）が、車両の乗員ＤＰがステアリングホイールＳＷを把持していることを示す静電容量変化値であるか否かを判定する。すなわち、把持検出装置１は、ヒータ線２００の静電容量変化値から、車両の乗員ＤＰによるステアリングホイールＳＷの把持を検出するものである。
把持検出装置１は、直列回路１０と、静電容量センサ回路３０と、把持検出部７３（検出部）と、スイッチ５１～５４と、スイッチ制御部７２と、を備える。
直列回路１０は、ヒータ線２００と、ヒータ線２００に電力を供給する直流電源１１（電源）とからなる。
静電容量センサ回路３０は、接続線２１０、２２０を介してヒータ線２００に接続している。静電容量センサ回路３０は、静電容量変化値（静電容量の変化）を検出するための交流信号Ｓ１（第１の交流信号）をヒータ線２００に出力する。
把持検出部７３は、静電容量センサ回路３０が検出した静電容量値から静電容量変化値を検出する。把持検出部７３は、ヒータ線２００の静電容量変化値が、車両の乗員ＤＰがステアリングホイールＳＷを把持していることを示す静電容量変化値であるか否かを判定する。すなわち、把持検出部７３は、静電容量変化値から、車両の乗員ＤＰによるステアリングホイールＳＷの把持を検出する。
スイッチ５１～５４は、直列回路１０に設けられている。スイッチ５１～５４は、直流電源１１とヒータ線２００との接続状態（接続および遮断）を切り替える。
スイッチ制御部７２は、スイッチ５１～５４の動作を制御する制御信号を出力する。スイッチ５１に対しては、ＰＷＭ信号発生器７４が制御信号を出力し、スイッチ５２～５４に対しては、ＧＰＩＯ７５が制御信号を出力する。スイッチ制御部７２は、静電容量センサ回路３０が交流信号Ｓ１を出力する際に、直流電源１１とヒータ線２００の接続を遮断する。
スイッチ制御部７２は、スイッチ５１の接続状態（接続および遮断）を切り替える動作を遅延させる遅延回路（ＰＷＭ信号発生器７４と、抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３からなる平滑回路）を備える。
（１）把持検出装置１は、車両のステアリングホイールＳＷに設けられたヒータ線２００（ヒータ）の静電容量値から検出される静電容量変化値（静電容量の変化）が、車両の乗員ＤＰがステアリングホイールＳＷを把持していることを示す静電容量変化値であるか否かを判定する。すなわち、把持検出装置１は、ヒータ線２００の静電容量変化値から、車両の乗員ＤＰによるステアリングホイールＳＷの把持を検出するものである。
把持検出装置１は、直列回路１０と、静電容量センサ回路３０と、把持検出部７３（検出部）と、スイッチ５１～５４と、スイッチ制御部７２と、を備える。
直列回路１０は、ヒータ線２００と、ヒータ線２００に電力を供給する直流電源１１（電源）とからなる。
静電容量センサ回路３０は、接続線２１０、２２０を介してヒータ線２００に接続している。静電容量センサ回路３０は、静電容量変化値（静電容量の変化）を検出するための交流信号Ｓ１（第１の交流信号）をヒータ線２００に出力する。
把持検出部７３は、静電容量センサ回路３０が検出した静電容量値から静電容量変化値を検出する。把持検出部７３は、ヒータ線２００の静電容量変化値が、車両の乗員ＤＰがステアリングホイールＳＷを把持していることを示す静電容量変化値であるか否かを判定する。すなわち、把持検出部７３は、静電容量変化値から、車両の乗員ＤＰによるステアリングホイールＳＷの把持を検出する。
スイッチ５１～５４は、直列回路１０に設けられている。スイッチ５１～５４は、直流電源１１とヒータ線２００との接続状態（接続および遮断）を切り替える。
スイッチ制御部７２は、スイッチ５１～５４の動作を制御する制御信号を出力する。スイッチ５１に対しては、ＰＷＭ信号発生器７４が制御信号を出力し、スイッチ５２～５４に対しては、ＧＰＩＯ７５が制御信号を出力する。スイッチ制御部７２は、静電容量センサ回路３０が交流信号Ｓ１を出力する際に、直流電源１１とヒータ線２００の接続を遮断する。
スイッチ制御部７２は、スイッチ５１の接続状態（接続および遮断）を切り替える動作を遅延させる遅延回路（ＰＷＭ信号発生器７４と、抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３からなる平滑回路）を備える。
【0051】
このような構成により、ヒータ線２００から発生する電磁ノイズを低減することができる。
具体的には、ステアリングホイールＳＷの把持を検出するために静電容量センサ３１が交流信号Ｓ１を出力する際には、スイッチ５１～５４をオンからオフに切り替え、交流信号Ｓ１の出力後には再びオフからオンに切り替える。ここで、全てのスイッチ５１～５４が速やかに動作すると、ヒータ線２００に流れる電流が急激に変化する。交流信号Ｓ１の出力が周期的に行われる場合、ヒータ線２００の急激な電流の変化が繰り返されることになるため、ヒータ線２００から電磁ノイズが発生しやすくなる。
実施形態では、遅延回路によりスイッチ５１の動作速度を遅らせることで、ヒータ線２００の電流の変化が緩やかになり、ヒータ線２００からの電磁ノイズの発生を低減することができる。これによって、車両におけるＥＭＣの要求に応じた把持検出装置１を提供することができる。
具体的には、ステアリングホイールＳＷの把持を検出するために静電容量センサ３１が交流信号Ｓ１を出力する際には、スイッチ５１～５４をオンからオフに切り替え、交流信号Ｓ１の出力後には再びオフからオンに切り替える。ここで、全てのスイッチ５１～５４が速やかに動作すると、ヒータ線２００に流れる電流が急激に変化する。交流信号Ｓ１の出力が周期的に行われる場合、ヒータ線２００の急激な電流の変化が繰り返されることになるため、ヒータ線２００から電磁ノイズが発生しやすくなる。
実施形態では、遅延回路によりスイッチ５１の動作速度を遅らせることで、ヒータ線２００の電流の変化が緩やかになり、ヒータ線２００からの電磁ノイズの発生を低減することができる。これによって、車両におけるＥＭＣの要求に応じた把持検出装置１を提供することができる。
【0052】
（２）スイッチ５１～５４は、ゲート電極（Ｇ）に印加される制御信号の電圧に応じて動作するＦＥＴを用いて構成される。
遅延回路は、ＰＷＭ信号発生器７４と、平滑回路である抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３とを有する。ＰＷＭ信号発生器７４は、スイッチ５１の接続状態（接続および遮断）を切り替える際に、ＰＷＭ信号を出力する。抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３からなる平滑回路は、ＰＷＭ信号発生器７４が出力したＰＷＭ信号を平滑化し、平滑化した信号を制御信号としてスイッチ５１に出力する。
遅延回路は、ＰＷＭ信号発生器７４と、平滑回路である抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３とを有する。ＰＷＭ信号発生器７４は、スイッチ５１の接続状態（接続および遮断）を切り替える際に、ＰＷＭ信号を出力する。抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３からなる平滑回路は、ＰＷＭ信号発生器７４が出力したＰＷＭ信号を平滑化し、平滑化した信号を制御信号としてスイッチ５１に出力する。
【0053】
たとえば、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴで構成されるスイッチ５１～５４は、ゲート電極（Ｇ）に印加される電圧（ゲート電圧）が、Ｈｉｇｈレベルになることでオンし、Ｌｏｗレベルになるとオフする。実施形態では、スイッチ５１の接続状態（接続および遮断）を切り替える際に、ＰＷＭ信号発生器７４がＰＷＭ信号のデューティ比Ｄを徐々に変化させることで、ＰＷＭ信号の平均電圧を徐々に変化させることができる。平滑回路（抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３）は、ＰＷＭ信号を平滑化し、電圧が緩やかに変化する制御信号としてスイッチ５１のゲート電極（Ｇ）に出力することができる。これによって、制御信号が入力されたスイッチ５１のゲート電圧は緩やかに変化するため、スイッチ５１のオン動作とオフ動作の速度を遅らせることができる。スイッチ５１がゆっくりとオン/オフ動作することで、ヒータ線２００の電流の変化も緩やかになり、ヒータ線２００からの電磁ノイズの発生を低減することができる。
【0054】
（３）把持検出装置１は、ヒータ線２００に並列に接続された容量素子Ｃ２を備える。容量素子Ｃ２は、直流電源１１からの電源ノイズ（ノイズ）をバイパスさせてグランド１３に流すため、ヒータ線２００への電源ノイズの流入を抑制する。これによって、ヒータ線２００からの電磁ノイズの発生を低減することができる。
【0055】
（４）静電容量センサ回路３０は、信号線３２（第１の接続部）と、信号線３４（第２の接続部）と、を有する。
信号線３２はヒータ線２００の一端２００ａに、接続線２１０を介して接続している。信号線３２は、交流信号Ｓ１をヒータ線２００に出力する。
信号線３４は、直列回路１０の信号線３２と直流電源１１との間に接続している。信号線３４は、交流信号Ｓ１と同電圧および同電位の交流信号Ｓ２（第２の交流信号）を直列回路１０に出力する。
スイッチは、スイッチ５１（第１のスイッチ）とスイッチ５２（第２のスイッチ）を備える。スイッチ５１とスイッチ５２は、直列回路１０における信号線３４との接続点Ｐ３の両側に設けられている。
信号線３２はヒータ線２００の一端２００ａに、接続線２１０を介して接続している。信号線３２は、交流信号Ｓ１をヒータ線２００に出力する。
信号線３４は、直列回路１０の信号線３２と直流電源１１との間に接続している。信号線３４は、交流信号Ｓ１と同電圧および同電位の交流信号Ｓ２（第２の交流信号）を直列回路１０に出力する。
スイッチは、スイッチ５１（第１のスイッチ）とスイッチ５２（第２のスイッチ）を備える。スイッチ５１とスイッチ５２は、直列回路１０における信号線３４との接続点Ｐ３の両側に設けられている。
【0056】
このように構成することで、交流信号Ｓ２が入力された直列回路１０の電圧が、交流信号Ｓ１が入力された静電容量センサ回路３０やヒータ線２００の電圧と近くなる。これによって、ＦＥＴで構成されたスイッチ５１、５２のダイオードまたは漏れ電流を介して、直流電源１１またはグランド１３からの電磁ノイズが、交流信号Ｓ１に対して流入するのを抑制することができる。また、信号線３４の両側にスイッチ５１、５２を設けることで、ＦＥＴのダイオードまたは漏れ電流を介して、直流電源１１またはグランド１３の双方からの電磁ノイズが、交流信号Ｓ１に対して流入するのを抑制することができる。
【0057】
（５）スイッチ５１（第１のスイッチ）とスイッチ５２（第２のスイッチ）のいずれかに、遅延回路（ＰＷＭ信号発生器７４と、抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３からなる平滑回路）が接続される。
直列回路１０に複数のスイッチを設けた場合でも、いずれかのスイッチの動作を遅らせれば、ヒータ線２００の電流の急激な変化が低減できる。いずれかのスイッチのみに遅延回路を設けることで、設置コストが低減できる。
なお、実施形態では、遅延回路をスイッチ５１に接続する例を説明したが、遅延回路はスイッチ５２に接続しても良い。
直列回路１０に複数のスイッチを設けた場合でも、いずれかのスイッチの動作を遅らせれば、ヒータ線２００の電流の急激な変化が低減できる。いずれかのスイッチのみに遅延回路を設けることで、設置コストが低減できる。
なお、実施形態では、遅延回路をスイッチ５１に接続する例を説明したが、遅延回路はスイッチ５２に接続しても良い。
【0058】
（６）静電容量センサ回路３０は、信号線３３（第３の接続部）と、信号線３５（第４の接続部）と、を有する。
信号線３３は、ヒータ線２００の他端２００ｂに接続している。信号線３３は、交流信号Ｓ１をヒータ線２００に出力する。
信号線３５は、直列回路１０の信号線３３とグランド１３との間に接続している。信号線３５は、交流信号Ｓ１と同電圧および同電位の交流信号Ｓ２を直列回路１０に出力する。
スイッチは、スイッチ５３（第３のスイッチ）とスイッチ５４（第４のスイッチ）を備える。スイッチ５３とスイッチ５４は、直列回路１０における信号線３５との接続点Ｐ４の両側に設けられている。
信号線３３は、ヒータ線２００の他端２００ｂに接続している。信号線３３は、交流信号Ｓ１をヒータ線２００に出力する。
信号線３５は、直列回路１０の信号線３３とグランド１３との間に接続している。信号線３５は、交流信号Ｓ１と同電圧および同電位の交流信号Ｓ２を直列回路１０に出力する。
スイッチは、スイッチ５３（第３のスイッチ）とスイッチ５４（第４のスイッチ）を備える。スイッチ５３とスイッチ５４は、直列回路１０における信号線３５との接続点Ｐ４の両側に設けられている。
【0059】
このように構成すると、静電容量センサ３１は、ヒータ線２００の一端２００ａに接続された信号線３２と、ヒータ線２００の他端２００ｂに接続された信号線３３の各々から、ヒータ線２００に交流信号Ｓ１を出力できるようになり、それぞれから静電容量値を検出することができる。
把持検出部７３が、ヒータ線２００の両端側から検出した静電容量変化値のそれぞれに対して、ステアリングホイールＳＷの把持を示す静電容量変化値であるか否かを判定することで、把持検出の精度を高めることができる。
また、信号線３５を設けて直列回路１０に交流信号Ｓ２を出力することで、交流信号Ｓ２が入力された直列回路１０の電圧が、交流信号Ｓ１が入力された静電容量センサ回路３０やヒータ線２００の電圧と近くなる。これによって、ＦＥＴで構成されたスイッチ５３、５４のダイオードまたは漏れ電流を介して、直流電源１１またはグランド１３からの電磁ノイズが、交流信号Ｓ１に対して流入するのを抑制することができる。また、信号線３５の両側にスイッチ５３、５４を設けることで、ＦＥＴのダイオードまたは漏れ電流を介して、直流電源１１またはグランド１３の双方からの電磁ノイズが、交流信号Ｓ１に対して流入するのを抑制することができる。
把持検出部７３が、ヒータ線２００の両端側から検出した静電容量変化値のそれぞれに対して、ステアリングホイールＳＷの把持を示す静電容量変化値であるか否かを判定することで、把持検出の精度を高めることができる。
また、信号線３５を設けて直列回路１０に交流信号Ｓ２を出力することで、交流信号Ｓ２が入力された直列回路１０の電圧が、交流信号Ｓ１が入力された静電容量センサ回路３０やヒータ線２００の電圧と近くなる。これによって、ＦＥＴで構成されたスイッチ５３、５４のダイオードまたは漏れ電流を介して、直流電源１１またはグランド１３からの電磁ノイズが、交流信号Ｓ１に対して流入するのを抑制することができる。また、信号線３５の両側にスイッチ５３、５４を設けることで、ＦＥＴのダイオードまたは漏れ電流を介して、直流電源１１またはグランド１３の双方からの電磁ノイズが、交流信号Ｓ１に対して流入するのを抑制することができる。
【0060】
（７）スイッチ５１、スイッチ５２、スイッチ５３およびスイッチ５４のいずれか一つに、遅延回路（ＰＷＭ信号発生器７４と、抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３からなる平滑回路）が接続される。
直列回路１０に複数のスイッチを設けた場合でも、いずれかのスイッチの動作を遅らせれば、ヒータ線２００の電流の急激な変化が低減できる。いずれかのスイッチのみに遅延回路を設けることで、設置コストを低減することができる。
実施形態では、遅延回路をスイッチ５１に接続する例を説明したが、スイッチ５３またはスイッチ５４に接続しても良い。
直列回路１０に複数のスイッチを設けた場合でも、いずれかのスイッチの動作を遅らせれば、ヒータ線２００の電流の急激な変化が低減できる。いずれかのスイッチのみに遅延回路を設けることで、設置コストを低減することができる。
実施形態では、遅延回路をスイッチ５１に接続する例を説明したが、スイッチ５３またはスイッチ５４に接続しても良い。
【0061】
実施形態では、把持検出装置１の検出精度を高めるために、静電容量センサ３１が一対の信号線３２、３３を介してヒータ線２００の両端（一端２００ａ、他端２００ｂ）に交流信号Ｓ１を出力する例を説明したが、これに限定されない。静電容量センサ３１は、ヒータ線２００の一端２００ａまたは他端２００ｂのいずれかのみに交流信号Ｓ１を出力するようにしても良い。
【0062】
＜変形例＞
図９は、変形例に係る把持検出装置１Ａの制御部７０Ａの構成を示す図である。
変形例の把持検出装置１Ａの全体的な構成は図２と同じであるため、図示は省略する。また、実施形態の把持検出装置１と同じ構成については、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
図９に示すように、変形例における制御部７０Ａのスイッチ制御部７２Ａは、ＰＷＭ信号発生器７４（図３参照）に代えて、任意の電圧を出力することができるＤＡ（Digital Analog）コンバータ７６を備えている。ＤＡコンバータ７６は、信号線９１を介してスイッチ５１のゲート電極（Ｇ）に接続され、スイッチ５１に制御信号を出力する。変形例では、ＤＡコンバータ７６がスイッチ５１の動作を遅延させる遅延回路を構成する。
なお、スイッチ５２～５４は、実施形態と同様にＧＰＩＯ７５に接続されており、実施形態と同様に動作する。
図９は、変形例に係る把持検出装置１Ａの制御部７０Ａの構成を示す図である。
変形例の把持検出装置１Ａの全体的な構成は図２と同じであるため、図示は省略する。また、実施形態の把持検出装置１と同じ構成については、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
図９に示すように、変形例における制御部７０Ａのスイッチ制御部７２Ａは、ＰＷＭ信号発生器７４（図３参照）に代えて、任意の電圧を出力することができるＤＡ（Digital Analog）コンバータ７６を備えている。ＤＡコンバータ７６は、信号線９１を介してスイッチ５１のゲート電極（Ｇ）に接続され、スイッチ５１に制御信号を出力する。変形例では、ＤＡコンバータ７６がスイッチ５１の動作を遅延させる遅延回路を構成する。
なお、スイッチ５２～５４は、実施形態と同様にＧＰＩＯ７５に接続されており、実施形態と同様に動作する。
【0063】
変形例では、ＤＡコンバータ７６が出力する制御信号の電圧が、交流信号Ｓ１の出力周期（検出周期）に合わせて変化するように、予めプログラムとして設定され制御部７０Ａのメモリに格納されている。
ＤＡコンバータ７６は、ヒータ線２００を動作させる際には、電圧がＨｉｇｈレベルの制御信号（オン信号）を出力し、ヒータ線２００の動作を停止させる際には、電圧がＬｏｗレベルの制御信号（オフ信号）を出力する。ＤＡコンバータ７６は、スイッチ５１をオンからオフに切り替える際には、制御信号の電圧をＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに緩やかに減少させる。ＤＡコンバータ７６は、スイッチ５１をオフからオンに切り替える際には、制御信号の電圧をＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに緩やかに増加させる（図４の（Ｂ）同様）。これによって、制御信号が入力されたスイッチ５１のゲート電圧は緩やかに変化するため、スイッチ５１のオン動作およびオフ動作の速度は、実施形態と同様に遅延する。
ＤＡコンバータ７６は、ヒータ線２００を動作させる際には、電圧がＨｉｇｈレベルの制御信号（オン信号）を出力し、ヒータ線２００の動作を停止させる際には、電圧がＬｏｗレベルの制御信号（オフ信号）を出力する。ＤＡコンバータ７６は、スイッチ５１をオンからオフに切り替える際には、制御信号の電圧をＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに緩やかに減少させる。ＤＡコンバータ７６は、スイッチ５１をオフからオンに切り替える際には、制御信号の電圧をＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに緩やかに増加させる（図４の（Ｂ）同様）。これによって、制御信号が入力されたスイッチ５１のゲート電圧は緩やかに変化するため、スイッチ５１のオン動作およびオフ動作の速度は、実施形態と同様に遅延する。
【0064】
スイッチ５１のオン動作およびオフ動作の速度が遅延することによって、実施形態と同様に、ヒータ線２００に流れる電流の変化が緩やかになるため、ヒータ線２００から発生する電磁ノイズを低減することができる。
【0065】
以上の通り、変形例に係る把持検出装置１Ａは、以下の構成を有する。
（８）変形例における把持検出装置１Ａにおいて、遅延回路は任意の電圧の制御信号を出力するＤＡコンバータ７６を有する。
ＤＡコンバータ７６は任意の電圧の信号を出力することができるため、スイッチ５１の接続状態を切り替える際に、制御信号の電圧を緩やかに変化させることで、スイッチ５１の動作速度を遅延させることができる。これによって、実施形態と同様に、ヒータ線２００における電磁ノイズの発生を低減することができる。さらに、実施形態のようにＰＷＭ信号を平滑化させる平滑回路（抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３）（図３参照）が不要なため、遅延回路を簡易な構成とすることができる。
なお、図９の例では、遅延回路であるＤＡコンバータ７６をスイッチ５１に接続したが、これに限定されず、スイッチ５２～５４のいずれかに接続しても良い。
（８）変形例における把持検出装置１Ａにおいて、遅延回路は任意の電圧の制御信号を出力するＤＡコンバータ７６を有する。
ＤＡコンバータ７６は任意の電圧の信号を出力することができるため、スイッチ５１の接続状態を切り替える際に、制御信号の電圧を緩やかに変化させることで、スイッチ５１の動作速度を遅延させることができる。これによって、実施形態と同様に、ヒータ線２００における電磁ノイズの発生を低減することができる。さらに、実施形態のようにＰＷＭ信号を平滑化させる平滑回路（抵抗素子Ｒ３および容量素子Ｃ３）（図３参照）が不要なため、遅延回路を簡易な構成とすることができる。
なお、図９の例では、遅延回路であるＤＡコンバータ７６をスイッチ５１に接続したが、これに限定されず、スイッチ５２～５４のいずれかに接続しても良い。
【0066】
前記した実施形態および変形例では、交流信号Ｓ１を出力する際に、スイッチ５１～５４のオンまたはオフの動作を開始するタイミングには、特に時間差を設けなかったが、スイッチ５１～５４が時間差で動作を開始するようにしても良い。その場合、スイッチ５１～５４の中で、最後にオフし、かつ最初にオンするスイッチに、遅延回路を接続することで、ヒータ線２００の急激な電流の変化を抑制することができる。
【0067】
以上、本発明の実施形態および変形例を説明したが、本発明は、これらのものに限定されるものではなく、発明の技術的な思想の範囲内で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【0068】
１、１Ａ ：把持検出装置
１０ ：直列回路
１１ ：直流電源（電源）
１３ ：グランド
３０ ：静電容量センサ回路
３１ ：静電容量センサ
３２ ：信号線（第１の接続部）
３３ ：信号線（第３の接続部）
３４ ：信号線（第２の接続部）
３５ ：信号線（第４の接続部）
５１ ：スイッチ（第１のスイッチ）
５２ ：スイッチ（第２のスイッチ）
５３ ：スイッチ（第３のスイッチ）
５４ ：スイッチ（第４のスイッチ）
７０、７０Ａ ：制御部
７１ ：センサ制御部
７２、７２Ａ ：スイッチ制御部
７３ ：把持検出部
７４ ：ＰＷＭ信号発生器
７５ ：ＧＰＩＯ
７６ ：ＤＡコンバータ
Ｒ１、Ｒ３ ：抵抗素子
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３：容量素子
Ｉ１ ：インダクタンス素子
９１、９２、９３、９４：信号線
２００ ：ヒータ線（ヒータ）
２１０、２２０ ：接続線
２５０ ：サーモスタット
２７０ ：報知部
ＶＲ ：車室
ＤＰ： ：乗員
ＳＷ ：ステアリングホイール
１０ ：直列回路
１１ ：直流電源（電源）
１３ ：グランド
３０ ：静電容量センサ回路
３１ ：静電容量センサ
３２ ：信号線（第１の接続部）
３３ ：信号線（第３の接続部）
３４ ：信号線（第２の接続部）
３５ ：信号線（第４の接続部）
５１ ：スイッチ（第１のスイッチ）
５２ ：スイッチ（第２のスイッチ）
５３ ：スイッチ（第３のスイッチ）
５４ ：スイッチ（第４のスイッチ）
７０、７０Ａ ：制御部
７１ ：センサ制御部
７２、７２Ａ ：スイッチ制御部
７３ ：把持検出部
７４ ：ＰＷＭ信号発生器
７５ ：ＧＰＩＯ
７６ ：ＤＡコンバータ
Ｒ１、Ｒ３ ：抵抗素子
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３：容量素子
Ｉ１ ：インダクタンス素子
９１、９２、９３、９４：信号線
２００ ：ヒータ線（ヒータ）
２１０、２２０ ：接続線
２５０ ：サーモスタット
２７０ ：報知部
ＶＲ ：車室
ＤＰ： ：乗員
ＳＷ ：ステアリングホイール
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】