JP2005511932A - 特に自動車を対象とする利用者の存否検出システム - Google Patents

Abstract

本発明は、特に自動車のドアの部位での利用者の存否検出システムに関するものであり、該システムは、ドアに担持される取っ手（１）と、利用者の存否センサを含んでおり、該センサは、制御モジュールと、測定電極（７）と、基準電極（６）とを具備し、各電極は制御モジュールに接続され、少なくとも部分的には取っ手の部位に位置付けられている。この配置により、前記電極間の電磁結合を確立し、利用者の存否検出ゾーンを画定できるようになり、利用者の存否検出により、自動車の部位に与えられた少なくとも一つの機能を指令操作できるようになる。本発明によると、本システムはまた、存否検出ゾーンの局所的な変成によって、利用者の存否の非検出ゾーン（１０）を少なくとも一つ創出するための手段も含む。

Description

本発明は、特に自動車のドアの部位での利用者の存否検出システムに関する。

本発明は、より特徴的には、局所的に存否の非検出ゾーンを創出するための手段を有する存否センサを内蔵する利用者の存否検出システムに関する。

本発明は、また、このような利用者の存否検出システムを内蔵した、自動車の少なくとも一つのドアの施錠及び／又は解錠システムにも関する。

自動車の分野において、ドアの取っ手は、かつて、ドアを開くため、錠付きのロッドリンク機構を介して機械的な動きを伝達するためだけに使われていたが、これは非常に進化した。

実際、特に機械的な鍵も遠隔操作システムも必要としない、自動車の施錠及び解錠を可能にする、「ハンズフリー」と言われるアクセスシステムにとって、取っ手は、識別装置（たとえばバッジの形状）を携行する利用者と自動車に搭載した装置の間の好適なインタフェースとなってきた。

これらハンズフリーのアクセスシステムの出現によって、新しいアクセスシステム、特に自分の自動車にアクセスしようとする利用者の検出を可能にし、次いでその利用者の検出によって自動車への利用者のアクセスを許可するために利用者の識別を開始する新しいシステムを規定することが必要となった。

ハンズフリーのアクセス装置で利用されている取っ手を図１に示す。一般的に、このような取っ手１は自動車ＶのドアＯに担持されており、該取っ手は二つの部分、すなわちドアＯに対する可動性を有する把持部２と、ドアＯのボディに固定された部分３からなる。この固定部は本質的に装飾的であり、たとえば、非常用ロックシステムを内蔵している。

独国特許出願公開第１９６１７０３８号は、存否検出システムを記載しており、該システムはハンズフリーのアクセスシステムを備えた自動車のドアの部位に位置付けられ、ドアの取っ手の部位で利用者の接近を検出するようになっている。該存否検出システムは、電子制御モジュール、取っ手の把持部の中に配置された第一の電極、及びドアの部位に配置された第二の電極を具備する存否センサを含んでいる。

二つの電極間に確立される電磁結合によって、取っ手の部位で利用者の存否検出ゾーンが生成される。こうして、利用者が自分の自動車にアクセスするために取っ手に手を近づけると利用者の存在が検出され、自動車と利用者が携行する識別装置の間の交信によって利用者の識別が開始される。

しかしながら、利用者の存否センサの二つの電極が二つとも、少なくとも部分的には取っ手の部位に位置付けられていると、存否検出ゾーンがきわめて広くなり、特にいかなる検出も望まれていないゾーンまで包含されてしまうことがある。たとえば図１に示すように、利用に関する人間工学的な理由から、取っ手の把持部２の部位では最大検出を、またドアのボディに位置付けられた取っ手の固定部のあるゾーンの部位では最小検出、ひいてはゼロ検出となることが望ましい。

他方、いくつかのシステムの中には、存否検出センサが特に取っ手の部位の狭い空間に内蔵されており、利用者に関連した存否検出ゾーンがきわめて広くなり、特にセンサの電子モジュールを包含することがある。この構成が電子モジュールの部位での電磁的擾乱の発生源となっており、存否検出センサの作動を著しく阻害することがある。
独国特許出願公開第１９６１７０３８号

本発明の目的の一つはこれらの難点を改善し、解決策を提案することで、利用者の存否検出ゾーンを明確に画定するように、利用者の存否検出ゾーンの広がりの管理を実現できるようにすることである。

そのため、本発明は、特に自動車のドアの部位での利用者の存否検出システムを目的とし、該システムは、
−ドアが担持する取っ手と、
−制御モジュールと、少なくとも一つの測定電極と、少なくとも一つの基準電極とを具備する利用者の存否センサを含み、
前記両電極はそれぞれが制御モジュールに接続され、少なくとも部分的に取っ手の部位に位置付けられており、利用者の存否検出ゾーンを少なくとも一つ画定するため、前記両電極間に電磁結合が確立されており、前記ゾーンの部位での利用者の存否検出によって、自動車の部位に与えられた少なくとも一つの機能の指令操作が可能になるシステムであって、
該システムがまた、存否検出ゾーンの局所的な変成によって、利用者の非検出ゾーンを少なくとも一つ創出するための手段を含むことを特徴とする。

さらに、本発明による装置は以下の特徴の一つ又は複数を備えてもよい。
−前記の存否の非検出ゾーンを創出するための手段が、所望の非検出ゾーンの部位に測定電極のマスキング手段を具備する。
−マスキング手段が、基準電位に接続された金属エレメントによって形成される。
−金属エレメントが存否センサの基準電極によって形成され、該存否センサが測定電極をマスキングするように、その手前に局所的に置かれる。
−前記の存否の非検出ゾーンを創出するための手段が前記両電極によって形成され、該両電極が互いに局所的に接近し、その結果生じる電磁結合が強化され、このことが存否センサの検出感度の局所的な低下を引き起こす。
−存否センサの制御モジュールがプリント回路を具備し、存否の非検出ゾーンが前記プリント回路と存否センサの存否検出ゾーンの間に生成される。

本発明のもう一つの目的は、単一のセンサを利用して、異なった複数の機能の指令操作を可能にするいくつかの存否検出ゾーンを同一の取っ手に持たせることを提案することにより、人間工学的に取っ手を改良することからなる。そうするため、本発明はさらに以下の特徴を呈する。
−利用者の存否の非検出ゾーンが、異なった二つの機能の指令操作を可能にするため、二つの存否検出ゾーンに分かれていること。
−二つの存否検出ゾーンが異なった感度であること。
−二つの存否検出ゾーン及び一つの存否の非検出ゾーンがすべて、前記基準電極及び前記測定電極の結合によって生成されること。
−存否センサの制御モジュールが取っ手に内蔵されていること。
−存否の非検出ゾーンにおいて、基準電極が測定電極を完全に取り囲むことで、局所的に同軸ケーブルを形成するようになっていること。

さらに本発明は、自動車の少なくとも一つのドアの施錠及び／又は解錠システムを目的とし、該システムは本発明による利用者の存否検出システムを具備することを特徴とする。

本発明は、以下の添付図面を参照しながら展開される詳細な説明においてよりよく理解されるものである。
−図１は、自動車の側面の部分図で、ハンズフリーのアクセスシステムで用いられる取っ手の位置と一般的な構造を示している。
−図２は、本発明による存否検出システムを形成する取っ手付きのドア正面の部分図であり、該取っ手上に利用者の存否検出ゾーンが表示されている。
−図３は、本発明による存否検出システムの存否検出センサを内蔵する、図２の取っ手の背面図である。
−図４は、軸Ａ−Ａ’に沿った図３の取っ手の横断面図である。
−図５は、軸Ｂ−Ｂ’に沿った図３の取っ手の横断面図である。
−図６は、本発明の第二の実施態様による取っ手の横断面図である。
−図７は、本発明の第三の実施態様による取っ手の横断面図である。
−図８は、本発明の第四の実施態様による存否検出システムのいくつかの存否検出センサを内蔵した取っ手の背面図である。
−図９は、本発明による存否検出システムの第五の実施態様による存否検出センサを内蔵した取っ手の背面図である。

図２は、利用者の存否検出ゾーン９を概略的に示しており、該ゾーンは、取っ手１の部位で、ハンズフリーのアクセスシステムで用いられ、把持部２とボディに対する固定部３とによって形成され、本発明による存否検出システムの−図示せず−存否センサによって生成されている。この存否検出ゾーンは、取っ手の中線上にその中心が置かれており、少なくとも把持エレメント部２の一部と、利用者が把持エレメントを掴もうと接近したときの、利用者の手の接近ゾーンに対応したゾーンとを包含している。

図３は、図２の取っ手の背面図で、取っ手１の固定部３を示しており、該固定部に存否センサ４が固定されている。

この存否センサ４は、電子部品で形成され、プリント回路８の上に位置付けられている制御モジュール５と、基準電極６と、測定電極７から構成されている。

制御モジュール５は利用者の存否検出の電子的管理を実現し、所与の機能を指令操作するための自動車内部に統合されている中央管理ユニットと交信する。特に、ハンズフリーのアクセスシステムを備えた自動車において、利用者が取っ手に手を接近させたとき利用者の存否が検出されると、制御モジュールがこの情報を中央管理ユニットに伝達することで、中央管理ユニットが、利用者を識別し、自動車への利用者の接近を許可するために、利用者が携行している識別装置との交信を開始する。

基準電極６及び測定電極７は、既知の方法によって固定部３に固定された導線の形状で製作され、固定部が導電性であるときは、この固定部に対して電気的に絶縁されている。

この場合、両電極は二つとも自由端を有しており、それぞれが制御モジュールに接続されているが、きわめてさまざまな形態を取ってもよい。

基準電極６が固定部３の内側端部に位置しており、固定部の長手方向に沿って延びているのに対し、測定電極７は固定部３の中央部で、長手方向の軸に沿って配置されている。

これら二つの電極間に電磁結合が確立され、該電磁結合によって取っ手の部位で利用者の存否検出ゾーン９が画定される。

確立される結合が十分強力となるように、一般的に、これら二つの電極が十分な間隔を置いて配置されることで、センサが利用者の接近の検出に適合する感度となるようになっている。

逆に、本発明に従うと、電極が互いにきわめて接近して制御モジュールの近傍に位置付けられるため、このゾーンにおいてはセンサの感度はきわめて低く、存否の検出が不可能となるゾーン１０が生成される。このゾーンを存否の非検出ゾーンと称する。

こうして二つの電極を制御モジュールの端部に接近させることによって存否検出ゾーンの局所的な変成が実現されるのだが、このことは、利用者の非検出ゾーンが創出されるという結果となる。このとき、取っ手を取り囲む容積は、利用者の存否検出ゾーン９と存否の非検出ゾーン１０に分割される。

提示した実施態様において、存否検出センサの制御モジュールは取っ手１の中に位置しており、このことは、両電極間に発生する結合が取っ手の部位にのみ位置するという効果がある。

他方、表示していない実施態様においては、存否検出センサの制御モジュールは、自動車の中、取っ手から離れた場所に位置付けてもよい。電磁結合は、一般的に両電極間に確立され、制御モジュールから取っ手までの電極の道筋に沿って発生し、該道筋に接近検出ゾーンが位置し、したがってこの道筋に沿って存否の非検出ゾーンを創出することが必要となる。この非検出ゾーンは、本発明によると、先に開示したように両電極の接近によって実現できる。

図４は、軸Ａ−Ａ’に沿った図３の横断面図を表しており、電極の相対的位置が示されている。基準電極６及び測定電極７は、取っ手１の固定部３の上で長手方向に延び、一方は固定部３の中央部に、また他方は端部に位置している。これら二つの電極間の電磁結合は、利用者の存否検出ゾーン９を画定する。この存否検出ゾーン９は、この断面に沿って全体的に円形の形状を呈しており、取っ手の固定部の内壁面の両側に延びている。特にこの検出ゾーンは、把持部２と固定部３の間で画定される内部容積の大部分にわたって延びている。このことはきわめて有利なのだが、それは、利用者が自動車のドアを開けるために取っ手の把持部２を掴もうとして手を接近させると、すぐに利用者の存在が検出されるからである。

図５は、軸Ｂ−Ｂ’、すなわち存否センサの制御モジュールの部位に沿った図３の横断面図である。制御モジュールの近傍で、本発明の第一の実施態様に従うと、基準電極６及び測定電極７は互いに接近している。電極のこの特異な局所的配置には、二つの電極間に確立される結合が弱いという効果があり、このことにより存否検出ゾーン９が生成されるのだが、該ゾーンは単に容積が小さいだけではなく、ドアの内部に向かって変位する。こうして、固定部３と把持部の間の空間は、局所的に存否の非検出ゾーン１０を形成する。

図６に、本発明の第二の実施態様による存否検出装置を備えた取っ手の、図５に類似した横断面図を示した。この実施態様では、存否検出ゾーンの局所的変成が測定電極のマスキング手段により実現され、このことによって、非検出ゾーンを生成できるようになる。

こうして、もはや検出を望んでいないゾーンの部位で、基準電位に接続された金属エレメント１１は測定電極と所望の非検出ゾーンの間に挿入される。

基準電位は通常、基準電極が存在する電位であるが、一般的に基準電極がアースに接続されているように、基準電位もまた、制御モジュール５を担持するプリント回路８のアース電位、又は自動車のアース電位として規定してもよい。

図示しているように、金属エレメントは基準電位に接続されており、このことにより、電磁結合の変成によって、存否検出ゾーンを局所的に変えられるようになる。したがって、この断面に沿って利用者の存否検出ゾーン９がドアの内部に向かって変位し、取っ手の部位で、把持部２と固定部３の間に位置しているゾーンが存否の非検出ゾーン１０となる。

図７は、本発明の好ましい実施態様による装置を備えた取っ手の横断面図を示している。この実施態様では、測定電極７をマスキングする金属エレメント１１は基準電極６によって直接的に製作され、該基準電極は測定電極と、利用者の検出を望まないゾーンの間に変位し、挿入されている。こうして制御モジュールの近傍で基準電極が測定電極をマスキングすることで、利用者の存否検出ゾーンを変位させる。要するに、断面の軸に沿って存否の非検出ゾーン１０が創出され、利用者の存否検出ゾーン９はドアの内部に向かって変位する。

この有利な配置及び基準電極を測定電極のマスキング手段として利用することにより、取っ手の部位での利用者の存否検出ゾーンの広がりを制御し、その位置決定を管理できるようになる。

しかし、実際にはいくつかのシステムが存在しており、これらのシステムでは、いくつかの存否検出センサが、特に取っ手の部位の狭い空間に内蔵されている。これらのシステムでは、きわめて広く、制御されていない存否検出ゾーンがあることが擾乱の発生源となっており、この擾乱がさまざまな存否センサの作動を著しく阻害することがある。

図８に示された本発明の実施態様は、いくつかの存否検出センサが内蔵された取っ手の背面図を示しており、この実施態様により、上記の問題を克服することができる。

この実施態様において、取っ手１には複数の存否検出センサ４ａ及び４ｂが備えられ、該センサの検出ゾーンは異なっている。

これらのセンサは、
−取っ手の部位で利用者の接近を検出できるようにする近接センサ４ａ、及び、
−取っ手の部位で接触するという利用者の自発的動作を検出できるようにするタッチセンサ４ｂに分かれている。

一般的に、近接センサが、識別装置と自動車に搭載したシステムの間の交信を開始するために、利用者の接近を検出するために用いられる一方で、タッチセンサは、利用者が自動車を施錠したいと望むときの、利用者の自発的動作を検出するために用いられる。

これら二つの存否センサは同一の原理に従って機能するが、それぞれの電極の形状及び／又はそれらの相対的位置によって異なった感度を有する。実際、両電極を接近させると電極間の結合が強化され、この結合に起因する感度が低下するのだが、それは、検出を引き起こすための必然的な擾乱がさらに大きくなってしまうからである。

近接センサ４ａは、取っ手の固定部３の上を長手方向に延びる基準電極６及び測定電極７を有しており、存否検出に対する重要な感度を有する一方で、タッチセンサ４ｂは、利用者の接触を必要とする、プリント回路８の部位に局所化された電極に関連した、より微弱な感度を有する。

こうして、近接センサの存否検出ゾーン９ａはきわめて広く、細長い形状を有する一方で、タッチセンサの存否検出ゾーン９ｂはより狭く、プリント回路８の中心に置かれている。

本発明によると、二つの存否検出ゾーン９ａ及び９ｂは、近接センサの二つの電極の局所的な接近によって創出された利用者の存否の非検出ゾーン１０によって分離されている。この方法によって、近接式の検出ゾーン９ａとタッチ式の検出ゾーン９ｂは十分に離されるため、あらゆる誤動作が回避される。

このことはきわめて有利なのだが、それは、きわめて異なった機能の指令操作を可能にする、これら二つのセンサに関連した存否検出ゾーンが入り込み合うのをこのように防ぐからである。

記載した実施態様において、近接センサの電極は電線の形状をした有線電極で製作され、タッチセンサの電極は、プリント回路上に配置された導電性トラックの形状を有している。言うまでもなく、これらの存否検出センサの電極は、ここに紹介したものとは別の形状、特に細い金属薄片の形状で製作してもよい。

これらの電極は有線形状で製作したとき、たとえば接着剤又は糊によって取っ手１の固定部３の上に固定され、該取っ手は非導電性であるか、あるいは取っ手に対して電極が絶縁されている。

図９は、取っ手の背面図であり、該取っ手は本発明による装置を備え、いくつかの存否検出ゾーンを有する単一の存否検出センサを内蔵している。

本発明のこの実施態様において、存否センサ４は二つの存否検出ゾーン９、９’を有し、該二つのゾーンは利用者の存否検出の初期ゾーンの局所的な変成によって創出された存否の非検出ゾーン１０によって分離されている。

この場合、非検出ゾーンは測定電極の局所的なマスキングによって創出され、この非検出ゾーンが初期の存否検出ゾーンを二つの存否検出ゾーン９、９’に分割し、該二つのゾーンによって、単一の存否センサを用いて、自動車の部位で異なった二つの機能を指令操作できるようになる。

実際、取っ手の部位で利用者の存在が検出されたとき、センサの制御モジュールの部位での電子処理によって、どの存否検出ゾーンで利用者が検出されたか、また利用者によってどの機能が操作されたかを知ることができる。電子モジュールは続いて、指令操作された機能を作動させる。

したがって、取っ手は二つの利用者の存否検出ゾーンを有するが、たとえば、その一つは自動車のドア全体の解錠指令操作用のゾーンで、またもう一つは、運転席のドアの解錠指令操作用のゾーンである。したがって、接近を感知する存否センサの枠組みでは、利用者は存否検出ゾーンの一方又は他方に手を接近させて、ドア全体の解錠を指令操作するか、又は運転手のドアのみの解錠を指令操作するかの選択肢を有することになる。

利点は明らかに、単一の存否検出センサで複数の存否検出ゾーンを創出することにより、複数の機能を指令操作できるということである。

示した図面において、二つの存否検出ゾーンは異なったサイズを有しており、それは、基準電極と測定電極の間の結合の差異に起因する。実際、基準電極と測定電極は、二つの存否検出ゾーンにおいて異なった間隔を有している。このように、各存否検出ゾーンは異なった感度を有しており、該感度によって、単一の存否検出センサで、複数の異なった機能を指令操作できるようになる。

他方、存否検出の初期ゾーンの局所的な変成によって、存否検出センサ４と存否検出の第一ゾーンの間に、存否の非検出ゾーンが実現される。この存否の非検出ゾーンにおいて、基準電極が測定電極を完全に取り囲むことで、好ましくは、局所的に同軸ケーブル１２を形成するようになる。この配置はまた、二つの検出ゾーン９と９’の間に適用してもよい。

こうして、非検出ゾーンは局所的な同軸ケーブルの製作によって創出してもよいが、電極の接近あるいは測定電極のマスキングによって創出してもよい。

本発明によって、利用者の存否検出ゾーンの少なくとも一つの広がりと局所化の管理を可能にするシステムを実現した。

本発明による装置は、一般的にドアの取っ手に内蔵され、自動車の少なくとも一つのドアの施錠システム及び／又は解錠システムに、特にハンズフリーアクセスの自動車の枠組みで実施することができる。

自動車の側面の部分図で、ハンズフリーのアクセスシステムで用いられる取っ手の位置と一般的な構造を示す図である。 本発明による存否検出システムを形成する取っ手付きのドア正面の部分図であり、該取っ手上に利用者の存否検出ゾーンが表示されている図である。 本発明による存否検出システムの存否検出センサを内蔵する、図２の取っ手の背面図である。 軸Ａ−Ａ’に沿った図３の取っ手の横断面図である。 軸Ｂ−Ｂ’に沿った図３の取っ手の横断面図である。 本発明の第二の実施態様による取っ手の横断面図である。 本発明の第三の実施態様による取っ手の横断面図である。 本発明の第四の実施態様による存否検出システムのいくつかの存否検出センサを内蔵した取っ手の背面図である。 本発明による存否検出システムの第五の実施態様による存否検出センサを内蔵した取っ手の背面図である。

符号の説明

Ｏ ドア
Ｖ 自動車
１ 取っ手
２ 把持部
３ 固定部
４ 存否センサ
４ａ 近接センサ
４ｂ タッチセンサ
５ 制御モジュール
６ 基準電極
７ 測定電極
８ プリント回路
９ 存否検出ゾーン
９ａ 近接センサの存否検出ゾーン
９ｂ タッチセンサの存否検出ゾーン
１０ 存否の非検出ゾーン
１１ マスキング手段、金属エレメント
１２ 同軸ケーブル

Claims (12)

1. 特に自動車のドアの部位での利用者の存否検出システムであって、該システムが、
   −ドアが担持する取っ手（１）と、
   −制御モジュール（５）と、少なくとも一つの測定電極（７）と、少なくとも一つの基準電極（６）とを具備する利用者の存否センサ（４）を含み、
   前記両電極がそれぞれ制御モジュールに接続され、少なくとも部分的に取っ手の部位に位置付けられており、
   電磁結合が、利用者の存否検出ゾーンを少なくとも一つ画定するため、前記両電極間に確立されており、
   前記ゾーンの部位での利用者の存否検出によって、自動車の部位に与えられた少なくとも一つの機能の指令操作が可能になるシステムであって、
   該システムがまた、存否検出ゾーン（９）の局所的な変成によって、利用者の存否の非検出ゾーン（１０）を少なくとも一つ創出するための手段を含むことを特徴とする、存否検出システム。
2. 前記の存否の非検出ゾーン（１０）を創出するための手段が、所望の非検出ゾーンの部位に測定電極（７）のマスキング手段（１１）を具備していることを特徴とする、請求項１に記載の存否検出システム。
3. マスキング手段が、基準電位に接続された金属エレメント（１１）によって形成されることを特徴とする、請求項２に記載の存否検出システム。
4. 金属エレメント（１１）が存否センサ（４）の基準電極（６）によって形成され、該センサが測定電極をマスキングするように、その手前に局所的に置かれていることを特徴とする、請求項３に記載の存否検出システム。
5. 前記の存否の非検出ゾーン（１０）を創出するための手段が前記両電極によって形成され、該両電極が互いに局所的に接近し、その結果生じる電磁結合が強化され、このことが存否センサの検出感度の局所的な低下を引き起こすようになっていることを特徴とする、請求項１に記載の存否検出システム。
6. 存否センサの制御モジュール（５）がプリント回路（８）を具備していることと、存否の非検出ゾーン（１０）が前記プリント回路（８）と存否センサ（４）の存否検出ゾーン（９）の間に創出されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つに記載の存否検出システム。
7. 利用者の存否の非検出ゾーン（１０）が、異なった二つの機能の指令操作を可能にするため、二つの存否検出ゾーン（９、９’）に分かれていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つに記載の存否検出システム。
8. 二つの存否検出ゾーン（９、９’）が異なった感度であることを特徴とする、請求項７に記載の存否検出システム。
9. 二つの存否検出ゾーン（９、９’）及び一つの存否の非検出ゾーン（１０）がすべて、前記基準電極及び前記測定電極の結合によって生成されることを特徴とする、請求項７又は請求項８に記載の存否検出システム。
10. 存否センサ（４）の制御モジュール（５）が取っ手（１）に内蔵されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一つに記載の存否検出システム。
11. 存否の非検出ゾーン（１０）において、基準電極（６）が測定電極（７）を完全に取り囲むことで、局所的に同軸ケーブル（１２）を形成するようになっていることを特徴とする、請求項６〜１０のいずれか一つに記載の存否検出システム。
12. 自動車の少なくとも一つのドアの施錠及び／又は解錠システムであって、請求項１〜１１のいずれか一つに記載の、利用者の存否検出システムを具備することを特徴とする、施錠及び／又は解錠システム。
    
    

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