アルプスアルパインがマルチゾーンハンズオフ検出ECUを開発

Alps Alpineは、ハンドルのドライバーのグリップの変化を区別することで自動運転システムをサポートする、ハンズオフ検出用の電子制御ユニット（ECU）1を開発しました。そうすることで、車両の運転支援システムは、自動運転支援と手動運転をいつ切り替えるかを決定し、それに応じてドライバーに警告することができます。

同社によれば、2021年春に量産を開始しており、徐々に車種への展開を拡大していく計画であり、次世代モデルの開発はすでに進んでいる。

技術革新は、コネクテッドカー、自動運転、共有とサービス、および電化の自動車分野でスピードを上げています。自動運転では、特定の条件下で、車線を維持しながら前方の車を自動的に追跡できるシステムの導入が進んでいます。現在市場に出回っている最近開発された高度な自動運転システムの1つは、高速道路や低速走行中など、限られたシナリオですべての運転タスクを実行します。

これらの機能を搭載した車両は、自動運転と手動運転を安全かつスムーズに切り替えるために、ドライバーの運転状況を検出して評価できる必要があります。 1つの側面は、ハンズオフ検出です。これは、ステアリングホイールのドライバーのグリップの状態を判断する機能であり、他のシステムと相互作用して運転状態を評価し、ドライバー制御モードとシステム制御モードを安全に切り替えることができます。自動運転支援システムの高度化が進んでいることを考えると、安全機能が必要であり、法律が進んでいます。 R79国際規制に基づく規定はその一例です。

自動運転支援と手動運転を切り替える適切なタイミングを決定するには、安全を確保するために、車両の運転状態とドライバーの運転姿勢を常に監視する必要があります。自動運転支援の継続が不適切であると判断された場合、ドライバーは、支援が解除され、直ちに手動運転に戻るように促されることを迅速に警告する必要があります。安全性の保証には、ステアリングホイールのドライバーのグリップのさまざまな変化をより正確に検出することが求められます。

アルプスアルパインの新しいハンズオフ検出ECUは、コストと機能性能により、ステアリングホイールのタッチ検出に静電容量式センシングを使用しています。ステアリングホイールに巻き付けられた専用の静電容量センサーを介して取得されたデータは、ドライバーがステアリングホイールに触れているかどうかを判断するために使用され、評価を先進運転支援システム（ADAS）に伝えます。既存のハンズオフ検出システムは単一ゾーンのセットアップであるのに対し、アルプスアルパインは4つの電極を備えたマルチゾーン構成を開発しました（図を参照）。ステアリングホイールとグリップパターンを小さなセクションに分割することで、効率的なシステム切り替えとタッチ評価の信頼性の向上が可能になります。

同社は、1990年代にノートブックPCおよびゲームコンソール用のタッチパネルを製造し、2010年代に容量性タッチタイプの車載インフォテインメント（IVI）システム用の自動車用コントロールパネルを製造した経験を活用しています。この知識を活用して、専用ステアリングホイール静電容量センサーで使用するハンズオフ検出ECUを開発しました。ステアリングホイールメーカーへの納入は2021年春に始まりました。ECUは、容量性制御を採用する際の物理的ストレスに対する回復力の必要性を考慮し、環境要因（温度、湿度、電磁ノイズ）に対する耐性とセンサー自体の感触を維持します。

ECUのセンサー電極は4つのセクションに分割されており、さまざまなグリップ状態を識別できます。これにより、既存の単一電極センサーを使用して到達した基本的な接触/非接触の決定よりも、運転状態のより詳細な評価が可能になります。アルプスアルパインは、厳格な自動車規格に準拠するために耐久性と汎用性が向上した独自の静電容量式制御ASICを開発しました。ステアリングホイールの設計、センサーの材質、および電磁両立性の条件はモデルごとに異なり、静電容量センサーを介して取得されるデータにばらつきが生じます。個別の状況に対応するために、アルプスアルパインは、たとえばパラメータの変更など、個々の最適化を求める独自に開発されたアルゴリズムを提供できると述べました。