JP2010235059A - Control pedal device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動車等の車両に搭載されたペダル装置に関し、特にペダルへの踏み込み動作に先立ってその動作を検知して車両の各種制御に用いる車両用制御ペダル装置に関する。 The present invention relates to a pedal device mounted on a vehicle such as an automobile, and more particularly to a vehicle control pedal device that is used for various controls of a vehicle by detecting the operation before the pedal is depressed.
車両のブレーキランプの点灯を制御するものとして、ブレーキランプ点灯装置(例えば、特許文献1(第3−5頁、第1−3図)参照)が知られている。このブレーキランプ点灯装置は、補助ブレーキランプと、走行車両に対して急ブレーキがかけられたことを検知する急ブレーキ検知センサと、急ブレーキ検知センサによって急ブレーキが検知されたときに、補助ブレーキランプを所定の方式で点灯させる点灯制御手段とを備える。 A brake lamp lighting device (for example, see Patent Document 1 (page 3-5, Fig. 1-3)) is known as a device that controls lighting of a brake lamp of a vehicle. The brake lamp lighting device includes an auxiliary brake lamp, a sudden brake detection sensor that detects that a sudden brake has been applied to the traveling vehicle, and an auxiliary brake lamp that detects when the sudden brake is detected by the sudden brake detection sensor. Lighting control means for lighting the lamp in a predetermined manner.
しかしながら、上述した特許文献1に開示されているブレーキランプ点灯装置では、実際にドライバによってブレーキペダルが踏まれ急ブレーキが掛けられた際に、補助ブレーキランプを点灯させて後続車両に注意を喚起するものである。このため、後続車両に対してドライバがブレーキ動作に入ることを前もって知らせることは想定されておらず、より早く注意を喚起して車両の衝突防止を図るのが困難であるという問題がある。
However, in the brake lamp lighting device disclosed in
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、車両の乗員のペダルへの踏み込み動作に先立ってその動作を検知して車両の各種制御に用いることができる車両用制御ペダル装置を提供することを目的とする。 The present invention provides a vehicle control pedal device that can be used for various control of a vehicle by detecting the operation of the vehicle occupant prior to the stepping on the pedal in order to eliminate the above-described problems caused by the prior art. The purpose is to do.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる車両用制御ペダル装置は、車両に搭載されたペダル装置のペダルパッドに設けられたセンサ電極と、前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、少なくとも前記センサ電極が接続され、接続された電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、前記補助電極を前記検出回路に接続しない第1の接続状態と、前記補助電極を前記検出回路に接続する第2の接続状態とを選択的に切り替え可能な切替スイッチと、前記第1の接続状態における前記検出回路からの第1の静電容量値と、前記第2の接続状態における前記検出回路からの第2の静電容量値とを比較した比較値、および前記第1または第2の静電容量値に基づき、人体が前記ペダルパッド上の検知範囲内にあるか否かを判定する比較判定手段と、前記比較判定手段からの判定結果に基づいて、前記車両に関する制御信号を出力する制御手段とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a vehicle control pedal device according to the present invention is provided with a sensor electrode provided on a pedal pad of a pedal device mounted on a vehicle and in the vicinity of the sensor electrode. The auxiliary electrode, at least the sensor electrode is connected, a detection circuit for detecting a capacitance value based on a capacitance from the connected electrode, and a first connection state in which the auxiliary electrode is not connected to the detection circuit A changeover switch capable of selectively switching between a second connection state for connecting the auxiliary electrode to the detection circuit, a first capacitance value from the detection circuit in the first connection state, Based on the comparison value obtained by comparing the second capacitance value from the detection circuit in the second connection state and the first or second capacitance value, the human body detects the detection range on the pedal pad. A comparison determination means for determining whether or not within, based on a determination result from said comparison and determination means, characterized in that a control means for outputting a control signal related to the vehicle.
前記切替スイッチは、例えば前記第1の接続状態のときに、前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている。 The change-over switch is configured to be able to open, connect to the ground, or to a predetermined potential, for example, when the auxiliary switch is in the first connection state.
前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるシールド駆動回路をさらに備え、前記切替スイッチは、例えば前記第1の接続状態のときに、前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている。 The shield switch further includes a shield drive circuit that applies a potential equivalent to the sensor electrode to the auxiliary electrode, and the changeover switch is configured to be able to connect the auxiliary electrode to the shield drive circuit, for example, in the first connection state. ing.
また、この発明にかかる車両用制御ペダル装置は、車両に搭載されたペダル装置のペダルパッドに設けられたセンサ電極と、前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、前記センサ電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路と、前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続する第1の接続状態と、前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続する第2の接続状態とを選択的に切り替え可能な切替スイッチと、前記第1の接続状態における前記検出回路からの第1の静電容量値と、前記第2の接続状態における前記検出回路からの第2の静電容量値とを比較した比較値、および前記第1または第2の静電容量値に基づき、人体が前記ペダルパッド上の検知範囲内にあるか否かを判定する比較判定手段と、前記比較判定手段からの判定結果に基づいて、前記車両に関する制御信号を出力する制御手段とを備えたことを特徴とする。 The vehicle control pedal device according to the present invention includes a sensor electrode provided on a pedal pad of a pedal device mounted on a vehicle, an auxiliary electrode provided in the vicinity of the sensor electrode, and a static electricity from the sensor electrode. A detection circuit for detecting a capacitance value based on a capacitance; a shield drive circuit for applying a potential equal to that of the sensor electrode to the auxiliary electrode; and a first connection for connecting the auxiliary electrode to the shield drive circuit A changeover switch capable of selectively switching between a state and a second connection state in which the auxiliary electrode is open, grounded or connected to a predetermined potential, and a first static from the detection circuit in the first connection state Based on the comparison value comparing the capacitance value and the second capacitance value from the detection circuit in the second connection state, and the first or second capacitance value, the human body Comparing and determining means for determining whether or not it is within a detection range on the dull pad, and control means for outputting a control signal related to the vehicle based on a determination result from the comparison and determining means. .
さらに、この発明にかかる車両用制御ペダル装置は、車両に搭載されたペダル装置のペダルパッドに設けられたセンサ電極と、前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、接続された電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、前記センサ電極を前記検出回路に接続する第1の接続状態と、前記センサ電極を前記検出回路に接続しない第2の接続状態とを選択的に切り替え可能な第1切替スイッチと、前記センサ電極が前記第1の接続状態のときに前記補助電極を前記検出回路に接続せず、前記第1切替スイッチが前記第2の接続状態のときに前記補助電極を前記検出回路に接続するように切り替え可能な第2切替スイッチと、前記第1の接続状態の場合における前記検出回路からの第1の静電容量値と、前記第2の接続状態の場合における前記検出回路からの第2の静電容量値とを比較した比較値、および前記第1または第2の静電容量値に基づき、人体が前記ペダルパッド上の検知範囲内にあるか否かを判定する比較判定手段と、前記比較判定手段からの判定結果に基づいて、前記車両に関する制御信号を出力する制御手段とを備えたことを特徴とする。 Furthermore, the vehicle control pedal device according to the present invention includes a sensor electrode provided on a pedal pad of a pedal device mounted on a vehicle, an auxiliary electrode provided in the vicinity of the sensor electrode, and a connected electrode. A detection circuit that detects a capacitance value based on capacitance, a first connection state in which the sensor electrode is connected to the detection circuit, and a second connection state in which the sensor electrode is not connected to the detection circuit. A first changeover switch that can be selectively switched, and the auxiliary electrode is not connected to the detection circuit when the sensor electrode is in the first connection state, and the first changeover switch is in the second connection state. A second changeover switch that is sometimes switchable to connect the auxiliary electrode to the detection circuit, a first capacitance value from the detection circuit in the case of the first connection state, and the second Based on the comparison value obtained by comparing the second capacitance value from the detection circuit in the case of the continuous state and the first or second capacitance value, the human body is within the detection range on the pedal pad. Comparison determining means for determining whether or not there is provided, and control means for outputting a control signal related to the vehicle based on a determination result from the comparison determination means.
前記第1切替スイッチは、例えば前記第2の接続状態のときに前記センサ電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、前記第2切替スイッチは、例えば前記第1の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている。 The first changeover switch is configured to be able to open, connect to the ground or a predetermined potential of the sensor electrode in the second connection state, for example, and the second changeover switch is, for example, in the first connection state. Sometimes, the auxiliary electrode is open, grounded, or connectable to a predetermined potential.
前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与える、または前記センサ電極に前記補助電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路をさらに備え、前記第1切替スイッチは、例えば前記第2の接続状態のときに前記センサ電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成され、前記第2切替スイッチは、例えば前記第1の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている。 A shield driving circuit for applying a potential equal to the sensor electrode to the auxiliary electrode, or a potential equivalent to the auxiliary electrode for the sensor electrode, and the first changeover switch includes, for example, the second connection The sensor electrode is configured to be connectable to the shield drive circuit when in a state, and the second changeover switch is configured to be able to connect the auxiliary electrode to the shield drive circuit in the first connection state, for example. ing.
前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路をさらに備え、前記第1切替スイッチは、例えば前記第2の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、前記第2切替スイッチは、例えば前記第1の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能構成されている。 A shield driving circuit for applying a potential equivalent to that of the sensor electrode to the auxiliary electrode is further provided, and the first changeover switch opens the auxiliary electrode in the second connection state, grounds, or has a predetermined potential, for example. The second changeover switch is configured to be able to connect the auxiliary electrode to the shield drive circuit in the first connection state, for example.
前記センサ電極に前記補助電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路をさらに備え、前記第1切替スイッチは、例えば前記第2の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成され、前記第2切替スイッチは、例えば前記第1の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている。 A shield drive circuit for applying a potential equivalent to that of the auxiliary electrode to the sensor electrode is further provided, and the first changeover switch can connect the auxiliary electrode to the shield drive circuit in the second connection state, for example. The second changeover switch is configured such that, for example, the auxiliary electrode can be opened, grounded, or connected to a predetermined potential in the first connection state.
前記センサ電極の検知面とは反対側の裏面側に該センサ電極に対して絶縁された状態で配置され、前記センサ電極の裏面側の検知をシールドするシールド電極をさらに備えてもよい。 You may further provide the shield electrode which is arrange | positioned in the state insulated with respect to this sensor electrode on the back surface side on the opposite side to the detection surface of the said sensor electrode, and shields the detection of the back surface side of the said sensor electrode.
前記シールド電極は、例えば該シールド電極に前記センサ電極および前記補助電極の少なくとも一つと同等の電位を与えるためのシールド駆動回路に接続されている。 The shield electrode is connected to a shield drive circuit for applying a potential equal to at least one of the sensor electrode and the auxiliary electrode to the shield electrode, for example.
前記補助電極は、例えば前記センサ電極の検知面と同一平面上に該センサ電極に対して絶縁された状態で配置されている。 For example, the auxiliary electrode is disposed on the same plane as the detection surface of the sensor electrode and is insulated from the sensor electrode.
前記補助電極は、例えば前記センサ電極を囲むように配置されている。 The auxiliary electrode is disposed, for example, so as to surround the sensor electrode.
前記補助電極は、例えば前記センサ電極と同心に配置されている。 The auxiliary electrode is arranged concentrically with the sensor electrode, for example.
前記比較判定手段は、例えば前記第1の静電容量値を前記第2の静電容量値で除算した値に所定の係数を乗算して比較値を算出し、該比較値があらかじめ設定された所定のしきい値以上となるか否かによって、前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体があるか否かを判定する。 For example, the comparison determination unit calculates a comparison value by multiplying a value obtained by dividing the first capacitance value by the second capacitance value by a predetermined coefficient, and the comparison value is preset. It is determined whether or not there is a human body within the detection range on the pedal pad, depending on whether or not the predetermined threshold value is exceeded.
検知面側がシールド電極で覆われているダミー電極をさらに備え、前記検出回路は差動動作可能に構成され、該検出回路の一方の入力端が前記センサ電極と直接接続、または前記第1切替スイッチを介して接続され、当該検出回路の他方の入力端が前記ダミー電極と接続されてもよい。 The detection circuit further includes a dummy electrode covered with a shield electrode, and the detection circuit is configured to be differentially operable, and one input terminal of the detection circuit is directly connected to the sensor electrode or the first changeover switch And the other input terminal of the detection circuit may be connected to the dummy electrode.
前記ダミー電極は、例えば電極面の面積が前記センサ電極の検知面の面積の1/2以下となるように形成されている。 The dummy electrode is formed, for example, so that the area of the electrode surface is ½ or less of the area of the detection surface of the sensor electrode.
前記検出回路は、例えば前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体がないときの前記第1の静電容量値の初期容量である第1の初期容量と、前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体がないときの前記第2の静電容量値の初期容量である第2の初期容量とをさらに検出し、前記比較判定手段は、例えば前記第1の静電容量値から前記第1の初期容量を差し引いた第1の検出値と、前記第2の静電容量値から前記第2の初期容量を差し引いた第2の検出値とを比較した比較値、および前記第1または第2の検出値に基づき、人体が前記ペダルパッド上の検知範囲内に存するか否かを判定する。 The detection circuit includes, for example, a first initial capacitance that is an initial capacitance of the first capacitance value when there is no human body within the detection range on the pedal pad, and a human body within the detection range on the pedal pad. And a second initial capacitance that is an initial capacitance of the second capacitance value when there is no data, and the comparison and determination means detects the first initial capacitance from the first capacitance value, for example. A comparison value obtained by subtracting the first detection value obtained by subtracting the second detection value obtained by subtracting the second initial capacitance from the second capacitance value, and the first or second detection value. Based on the above, it is determined whether or not the human body is within the detection range on the pedal pad.
前記検出回路の出力を基準電圧にするための基準電圧調整手段をさらに備え、前記検出回路は、例えば前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体がないときの前記第1の静電容量値の初期容量である第1の初期容量を前記基準電圧に調整するための第1の設定値と、前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体がないときの前記第2の静電容量値の初期容量である第2の初期容量を前記基準電圧に調整するための第2の設定値とをそれぞれ取得するとともに、前記第1の設定値により調整した第1の静電容量値と、前記第2の設定値により調整した第2の静電容量値とを出力するように構成され、前記比較判定手段は、例えば前記第1の設定値により調整した前記第1の静電容量値から前記基準電圧を差し引いたものを前記第1の検出値とし、前記第2の設定値により調整した前記第2の静電容量値から前記基準電圧を差し引いたものを前記第2の検出値として両者を比較した比較値、および前記第1または第2の検出値に基づき、人体が前記ペダルパッド上の検知範囲内に存するか否かを判定する。 Reference voltage adjusting means for setting the output of the detection circuit to a reference voltage is further provided, and the detection circuit, for example, an initial value of the first capacitance value when there is no human body within a detection range on the pedal pad. A first set value for adjusting a first initial capacitance, which is a capacitance, to the reference voltage, and an initial capacitance of the second capacitance value when there is no human body within the detection range on the pedal pad. A second setting value for adjusting a second initial capacitance to the reference voltage, and a first capacitance value adjusted by the first setting value; and the second setting value. A second capacitance value adjusted according to the value, and the comparison and determination means subtracts the reference voltage from the first capacitance value adjusted according to the first set value, for example. The first detection value, and Based on the comparison value obtained by subtracting the reference voltage from the second capacitance value adjusted by the set value of 2 as the second detection value and the first or second detection value It is determined whether or not the human body is within the detection range on the pedal pad.
前記比較判定手段は、例えば前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体があると判定したときは、前記第1の静電容量値、前記第2の静電容量値、前記第1の検出値、および前記第2の検出値のいずれかの値に基づき、人体の前記センサ電極までの距離に応じた信号を出力し、前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体がないと判定したときは、該出力を所定の電位とする。 For example, when the comparison determination unit determines that there is a human body within a detection range on the pedal pad, the first capacitance value, the second capacitance value, the first detection value, When a signal corresponding to the distance of the human body to the sensor electrode is output based on one of the second detection values and it is determined that there is no human body within the detection range on the pedal pad, the The output is set to a predetermined potential.
前記所定の電位は、例えば接地電位または基準電位である。 The predetermined potential is, for example, a ground potential or a reference potential.
前記比較判定手段は、例えば前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体があると判定したときは、前記第1の静電容量値、前記第2の静電容量値、前記第1の検出値、および前記第2の検出値のいずれかの値に基づき、人体の前記センサ電極までの距離に応じた信号を出力し、前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体がないと判定したときは、該出力をハイインピーダンスとする。 For example, when the comparison determination unit determines that there is a human body within a detection range on the pedal pad, the first capacitance value, the second capacitance value, the first detection value, When a signal corresponding to the distance of the human body to the sensor electrode is output based on one of the second detection values and it is determined that there is no human body within the detection range on the pedal pad, the Set the output to high impedance.
前記センサ電極は、例えばブレーキペダル装置のブレーキペダルパッドに設けられ、前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記ブレーキペダルパッド上の検知範囲内にあると判定された場合に、前記車両に関する制御信号として、例えばブレーキランプを点灯または点滅させる信号を出力する。 The sensor electrode is provided, for example, on a brake pedal pad of a brake pedal device, and the control means controls the vehicle when the human body is determined to be within a detection range on the brake pedal pad according to the determination result. For example, a signal for turning on or blinking a brake lamp is output as the signal.
また、前記センサ電極は、例えばブレーキペダル装置のブレーキペダルパッドに設けられ、前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記ブレーキペダルパッド上の検知範囲内にあると判定された場合に、前記車両に関する制御信号として、例えばブレーキランプに点灯時電流よりも弱い微弱電流を流させる信号を出力する。 The sensor electrode is provided, for example, on a brake pedal pad of a brake pedal device, and the control means determines that the vehicle is in the detection range on the brake pedal pad when it is determined that the human body is within the detection range on the brake pedal pad. For example, a signal for causing a weak current weaker than the lighting current to flow through the brake lamp is output as the control signal.
前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記ブレーキペダルパッド上の検知範囲内にあると判定された場合に、前記車両に関する制御信号として、例えば車々間通信によって後続車両に対しブレーキが掛けられる旨を報知する信号、および車内LANにてブレーキ信号が優先的に送信される割り込み準備のための信号の少なくとも一つを出力する。 When the determination result indicates that the human body is within the detection range on the brake pedal pad, the control means indicates that a brake is applied to the following vehicle as a control signal related to the vehicle, for example, by inter-vehicle communication. At least one of a signal to be notified and a signal for preparing for interruption in which a brake signal is preferentially transmitted in the in-vehicle LAN is output.
前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記ブレーキペダルパッド上の検知範囲内にあると判定された場合に、前記車両に関する制御信号として、例えば車両システムにシフトダウンをさせる信号または車両システムにシフトダウンの準備をさせる信号を出力する。 When the determination result indicates that the human body is within the detection range on the brake pedal pad, the control means is, for example, a signal that causes the vehicle system to shift down or shifts to the vehicle system as a control signal related to the vehicle. Output a signal to prepare for down.
前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記ブレーキペダルパッド上の検知範囲内にあると判定された場合に、前記車両に関する制御信号として、例えば車両システムにブレーキアシストの準備を開始させる信号を出力する。 The control means outputs, for example, a signal that causes the vehicle system to start preparation for brake assist as a control signal related to the vehicle when it is determined by the determination result that the human body is within the detection range on the brake pedal pad. To do.
前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記ブレーキペダルパッド上の検知範囲内にあると判定され、かつクルーズコントロールが実行されている旨を示す信号を取得した場合に、前記車両に関する制御信号として、例えば車両システムにクルーズコントロールを解除させる信号を出力する。 When the control unit determines that the human body is within the detection range on the brake pedal pad according to the determination result and acquires a signal indicating that cruise control is being executed, For example, a signal for causing the vehicle system to cancel the cruise control is output.
前記センサ電極は、例えばアクセルペダル装置のアクセルペダルパッドに設けられ、前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記アクセルペダルパッド上の検知範囲内にあると判定され、かつ車両がアイドリングストップ状態である旨を示す信号を取得した場合に、前記車両に関する制御信号として、例えば車両システムにアイドリングストップ状態を解除させる信号を出力する。 The sensor electrode is provided, for example, on an accelerator pedal pad of an accelerator pedal device, and the control means determines that the human body is within a detection range on the accelerator pedal pad based on the determination result, and the vehicle is in an idling stop state. When a signal indicating that there is a certain signal is acquired, for example, a signal that causes the vehicle system to cancel the idling stop state is output as the control signal related to the vehicle.
前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記アクセルペダルパッド上の検知範囲内にあると判定され、かつパーキングブレーキが掛けられている旨を示す信号を取得した場合に、前記車両に関する制御信号として、例えば乗員に対しパーキングブレーキが解除されていない旨を報知する信号を出力する。 When the control unit determines that the human body is within the detection range on the accelerator pedal pad according to the determination result and acquires a signal indicating that the parking brake is applied, For example, a signal for notifying the passenger that the parking brake has not been released is output.
前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記アクセルペダルパッド上の検知範囲内にあると判定され、かつシートベルトが装着されていない旨を示す信号を取得した場合に、前記車両に関する制御信号として、例えば乗員に対しシートベルトが装着されていない旨を報知する信号を出力する。 When the control unit determines that the human body is within the detection range on the accelerator pedal pad based on the determination result and acquires a signal indicating that the seat belt is not worn, For example, a signal for notifying the passenger that the seat belt is not worn is output.
本発明によれば、車両の乗員のペダルへの踏み込み動作に先立ってその動作を検知して車両の各種制御に用いることができる車両用制御ペダル装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the control pedal apparatus for vehicles which can detect the operation | movement prior to stepping on the pedal of the passenger | crew of a vehicle, and can use it for various control of a vehicle can be provided.
以下に、添付の図面を参照して、この発明にかかる車両用制御ペダル装置の好適な実施の形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a control pedal device for a vehicle according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の一実施形態にかかる車両用制御ペダル装置の機能的構成の例を示すブロック図である。図1に示すように、車両用制御ペダル装置は、図示しない車両に搭載され、静電容量センサ部10と、制御部20とを備え、さらに走行制御部32と、通信制御部33と、点灯制御部34とを有して構成されている。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of a vehicle control pedal device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the vehicle control pedal device is mounted on a vehicle (not shown), and includes a
静電容量センサ部10は、例えば図示しない車両のブレーキペダルのペダルパッドに配置され、検知対象物として人体を検知する。この静電容量センサ部10は、具体的には人体の下肢における下腿先端の足を検知する。制御部20は、静電容量センサ部10からの情報に基づき車両に関する各種制御信号を出力するとともに、車両の車載機器や補機等の各部からの情報に基づいて車両全体の制御を行う。
The
走行制御部32は、制御部20からの制御信号によって車両の走行に関する各種機能を制御する。通信制御部33は、制御部20からの制御信号によって車々間通信や車内LAN等の車両の通信に関する各種機能を制御する。点灯制御部34は、制御部20からの制御信号によって車両のランプ60の点灯に関する各種機能を制御する。
The traveling
このように構成された車両用制御ペダル装置は、静電容量センサ部10からの情報に基づき制御部20によって、ペダルパッド上の検知範囲内に足があるか否かを判定する。そして、この判定結果に基づいて、車両の各部を制御するための車両に関する制御信号を出力する。これにより、例えば車両の乗員のペダルへの踏み込み動作に先立って、その動作を検知して車両の各種制御に用いることが可能となる。
In the vehicle control pedal device configured as described above, the
図2は、本発明の一実施形態にかかる車両用制御ペダル装置の静電容量センサ部および制御部の全体構成の例を示す説明図、図3は同車両用制御ペダル装置の検知動作時における動作概念を説明するための説明図である。また、図4は、同車両用制御ペダル装置の検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図、図5は同車両用制御ペダル装置の検知動作時における動作概念を説明するための説明図である。 FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of the overall configuration of the capacitance sensor unit and the control unit of the vehicle control pedal device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating a detection operation of the vehicle control pedal device. It is explanatory drawing for demonstrating an operation | movement concept. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the object to be detected and the lines of electric force during the detection operation of the control pedal device for the vehicle, and FIG. 5 is the operation during the detection operation of the control pedal device for the vehicle. It is explanatory drawing for demonstrating a concept.
図2に示すように、車両用制御ペダル装置の静電容量センサ部10は、例えばブレーキペダルのペダルパッド1の表面あるいは裏面に設置されたり、内蔵されたりして設けられる。この静電容量センサ部10は、楕円平板状に形成されたセンサ電極11と、このセンサ電極11の裏面側に形成されたシールド電極12と、センサ電極11と同一平面上に形成されセンサ電極11を囲うようなドーナツ状に形成された補助電極13とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 2, the
これらセンサ電極11および補助電極13は、それぞれ互いに絶縁された状態で配置され、例えばペダルパッド1の形状に合わせて材料の無駄を少なくするために矩形平板状およびロの字状に形成されていてもよい。また、シールド電極12は、裏面側のセンサ感度を減少させるために、センサ電極11よりも大きいことが好ましい。
The
センサ電極11は、検知面側の検知領域にある(存する)足を検知する。シールド電極12は、センサ電極11の裏面側にて足が検知されないようにシールドする。補助電極13は、センサ電極11の検知面側における等静電容量線(面)を可変せしめ、静電容量センサ部10に指向性を持たせるためのものである。なお、シールド電極12は、上述した態様とともに併せて例えば補助電極13の外周側に設けられていてもよい。
The
制御部20は、例えばセンサ電極11に直接接続されたC−V変換回路21と、A/D変換器22と、CPU23とを備え、ここではシールド駆動回路24をさらに備えて構成され、補助電極13の接続をC−V変換回路21とシールド駆動回路24とに切り替える切替スイッチSWが設けられている。
The
C−V変換回路21は、センサ電極11によって、またはセンサ電極11および補助電極13によって、それぞれ検知された静電容量(Capacitance)を電圧(Voltage)に変換する。A/D変換器22は、C−V変換回路21からの電圧を示すアナログ信号をディジタル信号に変換する。
The
CPU23は、車両用制御ペダル装置全体の制御を司るとともに切替スイッチSWの動作を制御したり、検知領域における検知対象物(足)の検出(有無)を判定したりする。シールド駆動回路24は、例えばシールド電極12や補助電極13をセンサ電極11と同等の電位に駆動する。
The
なお、制御部20は、CPU23の一時記憶領域として利用されるRAMやデータ格納用のROM等の記憶手段(図示せず)を備えて構成される。静電容量センサ部10は、例えば図示しない基板上に形成されている。この基板としては、例えばフレキシブルプリント基板、リジッド基板またはリジッドフレキシブル基板のいずれの基板も採用することができる。また、制御部20は、静電容量センサ部10が形成された基板の同一面側または裏面側に実装されて一体的に設けられてもよい。
The
センサ電極11、シールド電極12および補助電極13は、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリイミド(PI)、ポリアミド(PA)、ガラスエポキシ樹脂、またはセラミック等の絶縁体からなる基板上にパターン形成された銅、銅合金またはアルミニウムや鉄等の金属部材(導電材)や電線などで構成することができる。
The
次に、このように構成された車両用制御ペダル装置の検知動作について説明する。まず、CPU23の制御により、切替スイッチSWがシールド駆動回路24側に接続された場合の動作(動作1)について説明する。この動作1の場合、静電容量センサ部10のセンサ電極11、シールド電極12および補助電極13の制御部20との接続状態は、図3に示すようになる。
Next, the detection operation of the vehicle control pedal apparatus configured as described above will be described. First, an operation (operation 1) when the changeover switch SW is connected to the
すなわち、C−V変換回路21にはセンサ電極11のみが接続され、シールド電極12および補助電極13はシールド駆動回路24に接続されるので、センサ電極11のみによって検知対象物A,Bとの静電容量がC−V変換回路21によって検出される。このとき、センサ電極11の裏面側は、シールド駆動回路24に接続されたシールド電極12によって覆われた状態であるため、センサ電極11の裏面側のセンサ感度はほぼないに等しくなり、これは後述する動作2の場合も同様である。
That is, only the
また、両検知対象物A,Bはセンサ電極11からほぼ等しい距離に存するが、シールド駆動回路24に接続された補助電極13の影響によって、上述した等静電容量線(面)Mが図3に示すような状態となり、検知対象物Bに対するセンサ感度が検知対象物Aに対するセンサ感度よりも低下する。
Further, although both detection objects A and B are at substantially the same distance from the
この場合、図4(a)に示すように、センサ電極11の中心部上付近に存する検知対象物Aに対するセンサ電極11からの電気力線Pは、補助電極13からの電気力線P’(シールド)の影響が小さいといえるが、図4(b)に示すように、センサ電極11に対して外側に存する検知対象物Bに対するセンサ電極11からの電気力線Pは、補助電極13からの電気力線P’(シールド)の影響を受けやすいといえる。
In this case, as shown in FIG. 4A, the electric lines of force P from the
このため、動作1においては、両検知対象物A,Bはセンサ電極11から同一距離に存するが、C−V変換回路21によって検出される静電容量値は検知対象物Aの方が検知対象物Bに比べて大きくなる。なお、このような動作1のときに検出された第1の静電容量値C1をCPU23によって記憶手段に記憶しておく。
For this reason, in the
この動作1の場合、補助電極13をシールド駆動回路24に接続することによって、センサ電極11の中心部のセンサ感度に対して、センサ電極11の電極端(補助電極13側の端部)のセンサ感度を下げることができ、静電容量センサ部10に僅かな指向性を持たせることが可能となる。
In the case of this
ただし、この動作1においては、センサ電極11の電極端のセンサ感度が僅かに低下する程度であるので、例えば図4(b)に示す検知対象物Aよりはセンサ電極11に近い位置に存する検知対象物C(図3参照)の静電容量値は、検知対象物Aの静電容量値とほぼ等しくなってしまい、等静電容量線(面)Mが図3に示すような状態となってしまう。このため、検知対象物A,Cの違いを判別することができず、より強い指向性を持たせることができない状態であるといわざるを得ない。
However, in this
次に、CPU23の制御により、切替スイッチSWがC−V変換回路21側に接続された場合の動作(動作2)について説明する。この動作2の場合、静電容量センサ部10のセンサ電極11、シールド電極12および補助電極13の制御部20との接続状態は、図5に示すようになる。
Next, an operation (operation 2) when the changeover switch SW is connected to the
すなわち、C−V変換回路21にセンサ電極11および補助電極13が接続されるので、これらセンサ電極11および補助電極13によって検知対象物A,Bとの静電容量がC−V変換回路21によって検出される。このとき、上述したようにセンサ電極11の裏面側のセンサ感度はほぼないに等しいが、センサ電極11の検知面側(表面側)における等静電容量線(面)Mは図5に示す状態となり、検知面側の180°の範囲で指向性がない状態といえる。
That is, since the
このため、動作2においては、センサ電極11からほぼ等しい距離に存する両検知対象物A,Bについては、ほぼ同等の静電容量値が検出される。そして、このような動作2のときに検出された第2の静電容量値C2を、第1の静電容量値C1と同様にCPU23によって記憶手段に記憶しておく。
For this reason, in the
このように、上述した動作1および動作2により、センサ電極11による検知面側の等静電容量線(面)Mを可変せしめ、センサ電極11の検知面側において僅かに指向性がある場合に検出された第1の静電容量値C1と、センサ電極11の検知面側において指向性がない場合に検出された第2の静電容量値C2とを取得する。
In this way, when the electrostatic capacitance line (surface) M on the detection surface side by the
その後、本例の車両用制御ペダル装置においては、次のような動作が行われる。まず、CPU23によって記憶手段に記憶しておいた第1の静電容量値C1と第2の静電容量値C2とを比較する。例えば、上述した動作2の場合においては両検知対象物A,Bから検出された静電容量値はともにほぼ同等の値であるため、検知対象物A,Bはセンサ電極11からほぼ等しい距離にあることが判明する。
Thereafter, in the vehicle control pedal device of this example, the following operation is performed. First, the first capacitance value C1 stored in the storage means by the
次に、動作1の場合では検知対象物Aに対して検知対象物Bの静電容量値が小さくなるため、検知対象物Bは検知対象物Aよりもセンサ電極11に対して外側に存することが判明する。これらを踏まえて、CPU23においては、第1の静電容量値C1に対する第2の静電容量値C2の値を比較することにより、検知対象物がセンサ電極11の中心部に対してどの程度外側に存するのか(すなわち、検知対象物が少なくともセンサ電極11の検知面と対向する領域を含む所定の範囲内(以下、「検知範囲内」と略記することがあるとする。)にあるか否か)を判定することができる。
Next, in the case of the
図6は、同車両用制御ペダル装置による足の検知イメージを説明するための説明図である。上述したように構成され動作する車両用制御ペダル装置によれば、図6に示すように、センサ電極11、シールド電極12(図示せず)および補助電極13が配置されたブレーキペダルのペダルパッド1上に形成された検知範囲Z内に足70があるか否かを判定することができる。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a foot detection image by the vehicle control pedal device. According to the vehicle control pedal device constructed and operated as described above, as shown in FIG. 6, the
ペダルパッド1上の検知範囲Zは、設定された指向性によりその範囲が決定するため、検知範囲Zをペダルパッド1上の狭い領域に設定すれば、例えばブレーキペダルのペダルパッド1のパッド面方向近傍に足70が存していても、誤検知することは皆無となる。こうして足70があるか否かを判定した判定結果に基づいて、足70がある場合に制御部20は、ペダルパッド1を踏み込むに先だって走行制御部32、通信制御部33および点灯制御部34などに対して制御信号を出力するとともに、車両の各部を制御する。ここで、一例としてランプ60の点灯制御処理について説明する。
Since the detection range Z on the
図7は、同車両用制御ペダル装置による制御処理の一例としての点灯制御処理手順を示すフローチャートである。なお、以降において、既に説明した部分と重複する箇所には同一の符号を付して説明を割愛することがあるとする。図7に示すように、まず、車両用制御ペダル装置は、例えば車両のイグニッションキーがアクセサリーやONとなることをトリガとして、処理が開始されるまで待つ(ステップS101のN)。 FIG. 7 is a flowchart showing a lighting control processing procedure as an example of the control processing by the vehicle control pedal device. In the following, it is assumed that the same reference numerals are assigned to portions that overlap with the portions that have already been described, and descriptions thereof are omitted. As shown in FIG. 7, first, the vehicle control pedal device waits until the processing is started, for example, triggered by the ignition key of the vehicle being turned on as an accessory or ON (N in step S <b> 101).
そして、処理が開始されたら(ステップS101のY)、制御部20のCPU23の制御によって、切替スイッチSWによる補助電極13の接続状態を上述した第1および第2の接続状態に切り替えて、静電容量値(第1および第2の静電容量値C1,C2)を検出し(ステップS102)、これらを比較して比較値を算出する(ステップS103)。
When the process is started (Y in step S101), the connection state of the
そして、第1の静電容量値C1または第2の静電容量値C2に基づいて検知対象物(足70)がブレーキペダルのペダルパッド1に近接しているか否かを判定するとともに(ステップS104)、算出した比較値が、例えばあらかじめ設定された所定のしきい値以上(あるいは所定のしきい値以下や所定のしきい値未満等)であるか否かを判定する(ステップS105)。
Then, based on the first capacitance value C1 or the second capacitance value C2, it is determined whether or not the detection target (foot 70) is close to the
足70が近接していると判定され(ステップS104のY)、かつ比較値が所定のしきい値以上であると判定された場合(ステップS105のY)は、足70を検知と判定して(ステップS106)、点灯制御を行う(ステップS107)。一方、足70が近接していないと判定された場合(ステップS104のN)や、比較値が所定のしきい値以上でないと判定された場合(ステップS105のN)は、足70を非検知と判定する(ステップS108)。
When it is determined that the
点灯制御(ステップS107)においては、制御部20からの制御信号に基づいて、点灯制御部34がランプ60としてのブレーキランプを足70が実際にブレーキペダルを踏み込む前に点灯あるいは点滅させたり、ブレーキランプに点灯時電流よりも弱い微弱電流を流したりする。
In the lighting control (step S107), based on the control signal from the
このようにすれば、車両にブレーキが掛かる前に後続車両にブレーキが掛かる旨の情報を報知して、追突事故の未然防止を図ったり、ブレーキランプの突入電流によるランプ切れ等の不具合の防止を図ったりすることができるようになる。このステップS107の点灯制御の後やステップS108にて非検知と判定した後は、例えば車両のイグニッションキーがOFFとなることをトリガとして、処理が終了されるか否かを判断する(ステップS109)。 In this way, the information that the brake is applied to the following vehicle is notified before the vehicle is braked, so that a rear-end collision can be prevented and problems such as lamp burnout due to the inrush current of the brake lamp can be prevented. It becomes possible to plan. After the lighting control in step S107 or after determining that it is not detected in step S108, for example, it is determined whether or not the process is terminated with a trigger of turning off the ignition key of the vehicle (step S109). .
処理が終了されると判断された場合(ステップS109のY)は、本フローチャートによる一連の点灯制御処理を終了する。処理が終了されないと判断された場合(ステップS109のN)は、上記ステップS102に移行して、第1および第2の静電容量値C1,C2を検出し、以降の処理を繰り返す。 If it is determined that the process is to be terminated (Y in step S109), the series of lighting control processes according to this flowchart is terminated. When it is determined that the process is not ended (N in Step S109), the process proceeds to Step S102, the first and second capacitance values C1 and C2 are detected, and the subsequent processes are repeated.
ここで、具体的には、例えばステップS104においては、第1の静電容量値C1が所定のしきい値としての任意のしきい値Th1よりも大きい場合は足70がセンサ電極11に近接したと判定可能に設定しておく。また、このとき、例えばステップS105においては、比較値α=(a×C1)−(b×C2)あるいは比較値β=d×C1/C2などの計算式によって算出した比較値αや比較値βが、あらかじめ設定された所定のしきい値としての任意のしきい値Th2よりも小さい場合は検知範囲外であると判定可能に設定しておく。
Here, specifically, in step S104, for example, when the first capacitance value C1 is larger than an arbitrary threshold value Th1 as a predetermined threshold value, the
これにより、足70が近接している場合であっても(ステップS104のY)、上記ステップS105に移行して、比較値がしきい値Th2よりも小さい場合(ステップS105のN)は、足70は検知範囲外であると認識され、足70は非検知と判定される(ステップS108)。
Thereby, even when the
そして、足70が近接している場合であって(ステップS104のY)、かつ比較値がしきい値Th2以上の場合にのみ(ステップS105のY)、足70が検知と判定される(ステップS106)ようにすることができる。このように、本例の車両用制御ペダル装置によれば、ペダルパッド1上の検知範囲Z内への足70の近接を正確に検知して、例えばブレーキペダルの踏み込み動作に先立ってその動作を検知し、ブレーキランプに関する点灯制御を行うことができる。
Only when the
なお、上述した比較値α,βにおける係数a,b,cや比較値α,βの計算式およびしきい値Th1,Th2の値などは、静電容量センサ部10のセンサ形状、設置周辺環境、検知対象物の特性などの要因により変化するものであるので、これらの各要因が決まった時点でプロファイルを取りながら逐次設定すればよい。
It should be noted that the coefficients a, b, c in the comparison values α, β, the calculation formulas for the comparison values α, β, the values of the threshold values Th1, Th2, and the like are the sensor shape of the
また、上述した例では、第1の静電容量値C1を第2の静電容量値C2で除算した値を用いて比較することで足70の近接を判定したが、例えば第1の静電容量値C1を第1の静電容量値C1と第2の静電容量値C2との和の値で除算した値を用いて比較したり、その他の計算方法を用いたりして近接を判定するようにしてもよい。
In the above-described example, the proximity of the
このように、本例の車両用制御ペダル装置によれば、例えばしきい値Th2が大きい場合は静電容量センサ部10のセンサ感度の指向性の強度が高く、小さい場合は低いとすることができる。したがって、指向性を任意に調節してブレーキペダルのペダルパッド1上などに検知範囲Zを任意に設定することができ、ペダルパッド1上に足70が置かれた場合のみを検知することができるようになる。
Thus, according to the vehicle control pedal device of the present example, for example, when the threshold value Th2 is large, the directionality of the sensor sensitivity of the
なお、上記ステップS106にて足70が検知とされた場合に、ステップS107にて点灯制御を行うことを例に挙げて説明したが、車両用制御ペダル装置は、例えば次のように動作してもよい。すなわち、ブレーキペダルのペダルパッド1上の検知範囲Z内に足70があると判定された場合に、制御部20によって通信制御部33に制御信号を出力し、この通信制御部33により車両に搭載された車々間通信装置を制御して、後続車両に対しブレーキが掛けられる旨を報知する信号を送信するようにしてもよい。
Note that, when the
その他、制御部20によって直接的あるいは間接的に、車両に搭載された車内LANにてブレーキ信号が優先的に送信される割り込み準備のための信号を出力するようにしてもよい。また、例えば制御部20によって走行制御部32に制御信号を出力し、車両システム(車両走行システム)にシフトダウンあるいはシフトダウンの準備をさせたり、ブレーキアシストの準備を開始させたり、クルーズコントロールが実行されている場合はこれを解除させたりするようにしてもよい。
In addition, the
図8は、本発明の一実施形態にかかる車両用制御ペダル装置の静電容量センサ部および制御部の全体構成の他の例を示す説明図である。図8に示すように、ここでの静電容量センサ部10は、車両のアクセルペダルのペダルパッド2に設けられている。その他の点については上述したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating another example of the overall configuration of the capacitance sensor unit and the control unit of the vehicle control pedal device according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the
このように構成することにより、アクセルペダルのペダルパッド2上の検知範囲内に足70があると判定された場合に、制御部20によって走行制御部32に制御信号を出力し、アイドリングストップ状態である場合はこれを解除させたり、車両システムからパーキングブレーキが掛けられている旨の信号を取得した場合は乗員に対してパーキングブレーキが掛けられている(解除されていない)旨を報知したり、シートベルトが装着されていない旨を示す信号を取得した場合は乗員に対してシートベルトが装着されていない旨を報知したりするようにしてもよい。
With this configuration, when it is determined that the
なお、これらの報知手段としては、例えば報知内容を表す音声による出力や文字あるいは光による出力を車両内で行い、乗員に知らせるようにすればよい。また、ブレーキペダルのペダルパッド1およびアクセルペダルのペダルパッド2にそれぞれ静電容量センサ部10を配置して、各ペダルパッド1,2の踏み込み動作前に上述したような処理を並行して行うようにしてもよい。
In addition, as these alerting | reporting means, the output by the audio | voice which represents alerting | reporting content, or the output by a character or light should just be performed in a vehicle and it should just notify a passenger | crew. In addition, the
このような場合であっても、本例の車両用制御ペダル装置における静電容量センサ部10は任意に指向性を設定することができるため、足70の誤検出による誤動作は皆無とすることができる。さらに、上述した制御部20のC−V変換回路21は、例えば抵抗とコンデンサにより出力パルスのデューティー比が変化する周知のタイマーICを利用するものであるが、これに限定されるものではない。
Even in such a case, since the
すなわち、例えば正弦波を印加して静電容量値による電圧変化あるいは電流値から直接インピーダンスを測定する方式、測定する静電容量値を含めて発振回路を構成して発振周波数を測定する方式、RC充放電回路を構成して充放電時間を測定する方式、既知の電圧で充電した電荷を既知の容量に移動してその電圧を測定する方式、または未知の容量に既知電圧で充電し、その電荷を既知容量に移動させることを複数回行い、既知容量が所定電圧に充電されるまでの回数を測定する方式などがあり、検出した静電容量値にしきい値を設け、または静電容量の波形を解析して該当する静電容量波形になったときにトリガとするなどの処理を行ってもよい。 That is, for example, a method in which a sine wave is applied to directly measure an impedance from a voltage change or a current value due to a capacitance value, a method in which an oscillation circuit is configured including a capacitance value to be measured, and an oscillation frequency is measured, RC A charge / discharge circuit is configured to measure the charge / discharge time, a charge charged with a known voltage is transferred to a known capacity and the voltage is measured, or an unknown capacity is charged with a known voltage and the charge is charged. There is a method to measure the number of times until the known capacity is charged to a predetermined voltage by moving it to a known capacity multiple times, setting a threshold value for the detected capacitance value, or a waveform of the capacitance May be processed as a trigger when the corresponding capacitance waveform is obtained.
また、制御部20のC−V変換回路21が静電容量を電圧に変換することを前提としたが、電気的にあるいはソフトウェアとして扱いやすいデータに変換できればよく、例えば静電容量をパルス幅に変換したり、直接ディジタル値に変換したりしてもよい。
In addition, it is assumed that the
さらに、上述した車両用制御ペダル装置では、センサ電極11とシールド電極12および補助電極13とをペダルパッド1,2に配置して、センサ電極11のみの第1の静電容量値C1と、センサ電極11および補助電極13の第2の静電容量値C2とを比較して足70の検出を判定する例を挙げて説明したが、例えば次のようなものであってもよい。
Furthermore, in the vehicle control pedal device described above, the
図9は、本発明の一実施形態にかかる車両用制御ペダル装置の他の構成例を説明するための説明図である。この例の車両用制御ペダル装置は、センサ電極11の他にダミーのセンサ電極(ダミー電極)11’を配置した構成を有し、制御部20のC−V変換回路21が差動動作するものとして構成されている。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining another configuration example of the vehicle control pedal device according to the embodiment of the present invention. The vehicle control pedal device of this example has a configuration in which a dummy sensor electrode (dummy electrode) 11 ′ is arranged in addition to the
具体的には、図9に示すように、例えば差動増幅回路のプラス側入力端にセンサ電極11を接続し、マイナス側入力端にダミー電極11’を接続して静電容量Caの値から静電容量Cbの値を減算し、その出力値をコンパレータなどでしきい値と比較して足70を検出するようにしたものである。
Specifically, as shown in FIG. 9, for example, the
このようなC−V変換回路21の動作としては、例えばスイッチS1がオープン(OFF)で、スイッチS2が接地(GND)され、スイッチS3がクローズ(ON)となっているときに、スイッチS3をオープン(OFF)にし、スイッチS2をVrに切り替え、スイッチS1をオペアンプの反転入力に接続すると、静電容量CaとCfにCaVrが充電され、静電容量CbとCfにCbVrが充電される。
As an operation of such a
次に、スイッチS1をオープン(OFF)およびスイッチS2を接地(GND)した後に、スイッチS1を接地(GND)したときの出力電圧Vを測定する。このときの電圧は、V/Vr={(Cf+Ca)/Cf}−{(Cf+Cb)/Cf}となり、静電容量Caと静電容量Cbの割合に応じた電圧が出力される。 Next, after the switch S1 is opened (OFF) and the switch S2 is grounded (GND), the output voltage V when the switch S1 is grounded (GND) is measured. The voltage at this time is V / Vr = {(Cf + Ca) / Cf} − {(Cf + Cb) / Cf}, and a voltage corresponding to the ratio between the capacitance Ca and the capacitance Cb is output.
このように、C−V変換回路21を差動動作する構成(差動回路)とすることにより、回路の温度特性を相殺したりコモンモードノイズを低減したりすることができる。そして、このとき、例えば差動増幅回路のマイナス側入力端にはダミー電極11’を接続するが、このダミー電極11’が足70と静電容量結合するとセンサ自体の感度が低くなるので、センサ電極11に対してダミー電極11’の面積を十分に小さく形成するか、ダミー電極11’と足70との間に同電位である他のシールド電極48を設けて足70との静電容量結合を小さくする必要がある。
As described above, the
なお、上述したシールド駆動回路24は、C−V変換回路21が静電容量Cに応じてデューティー比が変化するものである場合は、センサ電極11の出力波形は測定される静電容量によって変化するので、オペアンプなどによるボルテージフォロワやFETによるソースフォロワなどで1倍の増幅回路を構成し、センサ電極11の電圧を入力してその出力をシールド電極12などに接続するように構成してもよい。
In the
また、シールド駆動回路24は、C−V変換回路21が差動動作するものである場合は、センサ電極11の出力波形は電圧がVrとGNDの矩形波で周波数はスイッチの切替周波数になるため、静電容量値によって変動しないので、図9に示したオペアンプの非反転入力をシールド電極12などに接続するように構成してもよい。ただし、駆動電流が必要な場合は、高出力電流のオペアンプなどを介したり、VrとGNDの矩形波を別途生成するようにすればよい。
In addition, when the
さらに、上述した実施形態では、センサ電極11をC−V変換回路21に接続し、シールド電極12をシールド駆動回路24に接続して、補助電極13を切替スイッチSWを介してシールド駆動回路24またはC−V変換回路21に接続するように構成したが、例えばC−V変換回路21が差動動作するものである場合は、図9に示したマイナス側入力端にセンサ電極11を接続し、シールド電極12をシールド駆動回路24に、また補助電極13をプラス側入力端にそれぞれ接続するように構成してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
この場合、上述した動作2のときは補助電極13がセンサ電極11と接続され指向性がほとんどない状態となるが、上述した動作1のときは補助電極13と足70との静電容量結合分の値はセンサ電極11の静電容量値から差し引かれるので、結果的に緩い指向性を持つこととなる。そして、上述した場合と同様に動作1および動作2のときの検出値を比較すれば同様の効果を得ることが可能となる。
In this case, in the
さらにまた、上述した実施形態では、切替スイッチSWにより補助電極13について、動作1のときはシールド駆動回路24に接続し、動作2のときはC−V変換回路21に接続可能と構成し、動作1と動作2のときで等静電容量線(面)Mを可変させるように構成したが、補助電極13について、例えば動作1のときはシールド駆動回路24に接続し、動作2のときは開放、接地または所定の電位に接続可能に構成したり、また例えば、動作1のときは開放、接地または所定の電位に接続し、動作2のときはC−V変換回路21に接続可能に構成しても同様の効果を得ることが可能である。このように、補助電極13は、切替スイッチSWによって開放に接続されたり、接地や他の電位(例えば、接地と同等の電位や、パルス、充電電圧、正弦波などを含む)に接続されたりしてもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the
なお、切替スイッチSWは、電気的な接続を切り替えられる構造であればよく、例えばFETやフォトMOSリレーなどの電子回路スイッチでも、接点切替器などの機械的なスイッチでも採用することができる。また、センサ電極11の形状は、上述したものの他、円形、長方形、多角形などの各種形状を採用することができ、センサ電極11の裏面側も検知範囲Zにする場合には、シールド電極12を設置しなければよい。
Note that the change-over switch SW only needs to have a structure capable of switching electrical connection. For example, an electronic circuit switch such as an FET or a photo MOS relay or a mechanical switch such as a contact switch can be employed. In addition to the above-described shape, the
そして、補助電極13は、センサ電極11の周囲全体を囲む状態で配置したが、検知範囲Zを設定できるものであれば、一部を囲むような状態であったり、隣接する一部に配置されたりしてもよく、例えばセンサ電極11を囲む状態であるときは、センサ電極11と同心(中心を同一)状態に配置されるとよい。
The
次に、本発明の他の実施形態にかかる静電容量センサ部および制御部について、図10〜図12を参照して説明する。上述した実施形態にかかる車両用制御ペダル装置においては、制御部20のC−V変換回路21からの出力は、センサ電極11および補助電極13により検知された静電容量を示す第2の静電容量値C2か、センサ電極11のみにより検知された静電容量を示す第1の静電容量値C1のいずれかとなる。
Next, a capacitance sensor unit and a control unit according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the vehicle control pedal device according to the above-described embodiment, the output from the
このため、センサ電極11(を含む静電容量センサ部10)の設置場所の周囲の構造等により検出される静電容量値が異なる場合がある。このような場合、これら第1および第2の静電容量値C1,C2を比較した比較結果がセンサ電極11が設置される場所の周囲の構造等に依存して変化してしまうことがある。このような状況を回避するために、制御部20の内部構成を、さらに例えば次のようにしてもよい。
For this reason, the capacitance value detected by the structure around the installation place of the sensor electrode 11 (including the capacitance sensor unit 10) may differ. In such a case, the comparison result obtained by comparing the first and second capacitance values C1 and C2 may change depending on the structure around the place where the
図10は、本発明の他の実施形態にかかる車両用制御ペダル装置の静電容量センサ部および制御部の全体構成の例を示す説明図、図11は同車両用制御ペダル装置による制御処理の一例としての点灯制御処理手順を示すフローチャート、図12は同車両用制御ペダル装置の静電容量センサ部および制御部の全体構成の他の例を示す説明図である。なお、以降において、既に説明した部分と重複する箇所には同一の符号を付して説明を省略し、本発明と特に関連のない部分については明記しないことがあるとする。 FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an example of the overall configuration of the capacitance sensor unit and the control unit of the vehicle control pedal device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a diagram illustrating a control process performed by the vehicle control pedal device. The flowchart which shows the lighting control processing procedure as an example, FIG. 12 is explanatory drawing which shows the other example of the whole structure of the electrostatic capacitance sensor part of the control pedal apparatus for vehicles, and a control part. In the following description, parts that are the same as those already described are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and parts not particularly related to the present invention may not be specified.
図10に示すように、本例の制御部20は、上述したC−V変換回路21、シールド駆動回路24の他に、例えばCPUなどからなる判定回路25と、足70が接近していないときの静電容量値(初期容量)を記憶する初期容量記憶装置26と、切替スイッチSWの切り替え動作を制御するスイッチ制御回路27と、バッファ28とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 10, the
このように構成された制御部20を有する車両用制御ペダル装置の検知動作の概要としては、例えば静電容量センサ部10をペダルパッド1,2に設置した後、足70が静電容量センサ部10に接近していないときの動作1と動作2とにおける静電容量値(初期容量)をスイッチ制御回路27の制御により切替スイッチSWを切り替えてそれぞれ検出する。
As an outline of the detection operation of the vehicle control pedal device having the
そして、初期容量記憶装置26にてこれらの値を記憶しておき、判定回路25にて上述した実際の動作1,2のときの第1および第2の静電容量値C1,C2から初期容量記憶装置26に記憶されたこれらの初期容量を差し引いて比較し、比較結果に基づいて足70がペダルパッド1,2上の検知範囲Z内に存するか否かを判定する。
Then, these values are stored in the initial
具体的には、上記初期容量は、スイッチ制御回路27の制御により、切替スイッチSWがシールド駆動回路24側に接続された場合の上記動作1のときのものを第1の初期容量とし、切替スイッチSWがC−V変換回路21側に接続された場合の上記動作2のときのものを第2の初期容量として初期容量記憶装置26に記憶される。
Specifically, the initial capacity is the first initial capacity when the changeover switch SW is connected to the
そして、実際の動作1のときは、判定回路25によって、検出された第1の静電容量値C1から初期容量記憶装置26に記憶しておいた第1の初期容量を差し引いて第1の検出値(検出値1)とし、動作2のときは、検出された第2の静電容量値C2から初期容量記憶装置26に記憶しておいた第2の初期容量を差し引いて第2の検出値(検出値2)とする。
Then, in the
すなわち、図11に示すように、まず、車両用制御ペダル装置は、例えば車両のイグニッションキーがアクセサリーやONとなることをトリガとして、処理が開始されるまで待って(ステップS201のN)、処理が開始されたら(ステップS201のY)、上述したような第1の検出値と第2の検出値とを算出し(ステップS202)、判定回路25にてこれらを比較して比較値を算出する(ステップS203)。
That is, as shown in FIG. 11, first, the vehicle control pedal device waits until the processing is started, for example, triggered by the ignition key of the vehicle being turned on as an accessory or ON (N in step S201). Is started (Y in step S201), the first detection value and the second detection value as described above are calculated (step S202), and the
そして、第1の検出値または第2の検出値に基づき検知対象物(足70)が近接しているか否かを判定するとともに(ステップS204)、第1の検出値と第2の検出値の比較値が、例えばあらかじめ設定された所定のしきい値以上(あるいは所定のしきい値以下や所定のしきい値未満等)であるか否かを判定する(ステップS205)。 Then, based on the first detection value or the second detection value, it is determined whether or not the detection object (foot 70) is close (step S204), and the first detection value and the second detection value are determined. For example, it is determined whether or not the comparison value is greater than or equal to a predetermined threshold value set in advance (or less than the predetermined threshold value or less than the predetermined threshold value) (step S205).
つまり、ここでは検出値1,2と、その比較結果とにより検知範囲Z内に足70があるか否かを判定する。なお、センサ電極11および補助電極13がC−V変換回路21に接続されている上記動作2のときの検出値2は、センサ感度の指向性がない状態での検出値であり、足70の静電容量センサ部10への接近に依存した出力となる。
That is, here, it is determined whether or not the
足70が近接している判定され(ステップS204のY)、かつ比較値が所定のしきい値以上であると判定された場合(ステップS205のY)は、足70を検知と判定して(ステップS206)、上述したような点灯制御を行う(ステップS207)。
When it is determined that the
一方、足70が近接していると判定されるが(ステップS204のY)、比較値が所定のしきい値以上でないと判定された場合(ステップS205のN)は、足70を非検知と判定して(ステップS208)、例えば指向性を持たせたときの検知範囲Z内に足70が存在しないことを示すディセーブル信号である非検知信号A(例えば、ハイインピーダンスや所定の電圧等)を判定出力として出力する。
On the other hand, when it is determined that the
また、例えば第1または第2の検出値(あるいは第1または第2の静電容量値C1,C2)に基づき、足70は近接しているか否かを判定(ステップS204)し、足70は近接していないと判定された場合(ステップS204のN)は、上記ステップS208に移行して足70を非検知と判定して、例えば足70がセンサ電極11の検知範囲Z内にないことを示すディセーブル信号である非検知信号B(非検知信号Aとは異なる信号)を判定出力として出力する。
Further, for example, based on the first or second detection value (or the first or second capacitance value C1, C2), it is determined whether or not the
足70の検知を判定して点灯制御を行った後、または非検知を判定した後(ステップS207またはステップS208の後)、例えば車両のイグニッションキーがOFFとなることをトリガとして、処理が終了されるか否かを判定して(ステップS209)、処理が終了されると判定された場合(ステップS209のY)は、本フローチャートによる一連の点灯制御処理を終了する。処理が終了されないと判定された場合(ステップS209のN)は、上記ステップS202に移行して以降の処理を繰り返す。
After determining the detection of the
このように、判定回路25の出力を判定結果によって、例えばイネーブル信号、ディセーブル信号とすることで、足70がペダルパッド1,2上の検知範囲Z内にあるときはイネーブル信号がバッファ28に入力され、このバッファ28から検出値1が出力される。また、足70がペダルパッド1,2上の検知範囲Z内にないときはディセーブル信号として判定出力が接地電圧や基準電圧などの所定の固定電圧に固定されるか、ハイインピーダンスの出力となる。
In this way, by making the output of the
なお、足70がペダルパッド1,2上の検知範囲Z内にあるときは、検出値1の他に、検出値2や、第1あるいは第2の静電容量値C1,C2が出力されてもよい。なお、これら検出値1、検出値2、第1および第2の静電容量値C1,C2は、足70のセンサ電極11までの距離に応じた値を示すものである。
When the
このように、上記構成の制御部20によれば、足70がペダルパッド1,2上の検知範囲Z内にあるときはその距離に応じた検出値が出力され、検知範囲Z内にないときは所定の電圧等の出力となるので、検知範囲Z内に足70があるか否か、またあるとすればどのくらいの距離であるかを判別することが可能となる。すなわち、静電容量センサ部10のセンサ感度の指向性の強度をより高くしたり、指向性をより詳細に設定したりすることが可能となる。
As described above, according to the
また、静電容量センサ部10が設置される場所の周囲の構造等に依存することを回避する方法の他の例として、次のように基準電圧を調整することでこれらを保持することも可能となる。すなわち、図12に示すように、この例の制御部20は、C−V変換回路21およびシールド駆動回路24の他に、基準電圧調整回路40および減算回路31を備えて構成されている。
Further, as another example of a method for avoiding dependence on the structure around the place where the
基準電圧調整回路40は、上述したような第1および第2の初期容量の初期容量測定時に、C−V変換回路21の出力が基準電位になるように調整するものであり、ここでは、コンパレータ41と、制御回路42と、レジスタ43と、D/A変換器44と、調整部45とを備えて構成されている。
The reference
この基準電圧調整回路40は、例えばC−V変換回路21の出力をコンパレータ41のプラス側入力端から入力し、基準電圧(Reference Voltage:RV)をマイナス側入力端から入力して両者を比較し、この比較結果に基づく制御回路42の制御によりレジスタ43の設定値を変化させる。
For example, the reference
そして、レジスタ43の出力をD/A変換器44にてディジタル信号からアナログ信号に変換した後、調整部45にて電圧調整を行い、この調整部45からの出力によってC−V変換回路21の入力を調整する。このようにして、足70が静電容量センサ部10に近接していないときの動作1において、C−V変換回路21からの出力が基準電位に最も近くなったところでレジスタ43の設定値を固定して第1の初期容量の出力を基準電圧とし、そのときの設定値(設定値1)を記憶する。
The output of the
これとともに、足70が静電容量センサ部10に近接していないときの動作2において、C−V変換回路21からの出力が基準電位に最も近くなったところでレジスタ43の設定値を固定して第2の初期容量の出力を基準電圧とし、そのときの設定値(設定値2)を記憶する。
At the same time, in the
そして、実際の動作1のときは、レジスタ43を設定値1に固定したときのC−V変換回路21の出力を、例えば減算回路31のプラス側入力端に入力するとともに、基準電圧RVをマイナス側入力端に入力して、出力を基準電圧RVで減算して検出値1とする。また、実際の動作2のときは、レジスタ43を設定値2に固定したときのC−V変換回路21の出力を、例えば減算回路31のプラス側入力端に入力するとともに、基準電圧RVをマイナス側入力端に入力して、出力を基準電圧RVで減算して検出値2とする。
In the
そして、これら検出値1と検出値2を比較することにより同様にペダルパッド1,2上の検知範囲Z内に足70があるか否か、またあるとすればどのくらいの距離であるかを判別する。なお、C−V変換回路21への入力の調整は、例えば入力に接続した固定コンデンサ等からなる調整部45にD/A変換器44の電圧を加えることで、入力する静電容量を増減させることにより実現することができる。
Then, by comparing these
図13は、本発明のさらに他の実施形態にかかる車両用制御ペダル装置の静電容量センサ部および制御部の全体構成の例を示す説明図、図14は同車両用制御ペダル装置の検知動作時における動作概念を説明するための説明図、図15〜図17は同車両用制御ペダル装置の第1検知動作時(動作3)における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。 FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating an example of the overall configuration of the capacitance sensor unit and the control unit of the vehicle control pedal device according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a detection operation of the vehicle control pedal device. FIG. 15 to FIG. 17 are diagrams for explaining the relationship between the detection object and the lines of electric force during the first detection operation (operation 3) of the vehicle control pedal device. It is explanatory drawing.
また、図18〜図20は、同車両用制御ペダル装置の第2検知動作時(動作4)における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。なお、上述した実施形態にて既に説明した部分と重複する説明は割愛することがあるとする。 18-20 is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the detection target object and electric force line at the time of the 2nd detection operation (operation | movement 4) of the control pedal apparatus for vehicles. It should be noted that a description overlapping the part already described in the above-described embodiment may be omitted.
図13に示すように、本実施形態にかかる車両用制御ペダル装置は、上述した実施形態にかかる車両用制御ペダル装置と同様の構成であるとともに、静電容量センサ部10および制御部20を備えて構成されている。静電容量センサ部10は、センサ電極11と、シールド電極12と、上記補助電極13と同様にセンサ電極11を囲うようなドーナツ状(ロの字状)に形成された補助電極13Aとを備えて構成されている。
As shown in FIG. 13, the vehicle control pedal device according to the present embodiment has the same configuration as the vehicle control pedal device according to the above-described embodiment, and includes a
センサ電極11は、主に検知面側の検知領域に存する足70を検知するために設けられている。シールド電極12は上述した作用を有する。補助電極13Aは、主にセンサ電極11の検知面側における等静電側における等静電容量線(面)を可変せしめるために設けられている。
The
制御部20は、センサ電極11または補助電極13Aに接続されるC−V変換回路21と、A/D変換器22と、CPU23と、シールド電極12に直接接続されるとともにセンサ電極11または補助電極13Aに接続されるシールド駆動回路24とを備えて構成されている。
The
また、制御部20は、センサ電極11からの入力をC−V変換回路21またはシールド駆動回路24に切り替える第1切替スイッチSW1と、補助電極13Aからの入力をシールド駆動回路24またはC−V変換回路21に切り替える第2切替スイッチSW2とを備えて構成されている。なお、これら第1および第2切替スイッチSW1,SW2は、それぞれA側およびB側(図13など参照)に切り替え可能に構成されている。
The
C−V変換回路21は、センサ電極11によって、または補助電極13Aによって、それぞれ検知された静電容量を電圧に変換する。A/D変換器22は上記と同様に動作する。CPU23は、車両用制御ペダル装置全体の制御を司るとともに、例えば第1および第2切替スイッチSW1,SW2のオルタネイト接続(A側あるいはB側への二者択一的な接続)の動作を制御したり、検知領域における検知対象物(足)の検出(足の近接や有無)を判定したりする。シールド駆動回路24は、シールド電極12と、補助電極13Aまたはセンサ電極11とを、センサ電極11と同等の電位に駆動する。
The
静電容量センサ部10および制御部20の構造や構成、および各電極11〜13Aの構造や構成は、上述した実施形態にて既に説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。なお、第1切替スイッチSW1は、例えばセンサ電極11がC−V変換回路21に接続されていないときにセンサ電極11を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、第2切替スイッチSW2は、センサ電極11がC−V変換回路21に接続されているときに補助電極13Aを開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されていてもよい。
Since the structures and configurations of the
また、シールド駆動回路24は、補助電極13Aにセンサ電極11と同等の電位を与える、またはセンサ電極11に補助電極13Aと同等の電位を与えるように構成され、第1切替スイッチSW1は、センサ電極11がC−V変換回路21に接続されていないときにセンサ電極11をシールド駆動回路24に接続可能に構成され、第2切替スイッチSW2は、センサ電極11がC−V変換回路21に接続されているときに補助電極13Aをシールド駆動回路24に接続可能に構成されていてもよい。
The
さらに、シールド駆動回路24は、補助電極13Aにセンサ電極11と同等の電位を与えるように構成され、第1切替スイッチSW1は、センサ電極11がC−V変換回路21に接続されていないときに補助電極13Aを開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、第2切替スイッチSW2は、センサ電極11がC−V変換回路21に接続されているときに補助電極13Aをシールド駆動回路24に接続可能に構成されていてもよい。
Further, the
また、シールド駆動回路24は、センサ電極11に補助電極13Aと同等の電位を与えるように構成され、第1切替スイッチSW1は、センサ電極11がC−V変換回路21に接続されていないときに補助電極13Aをシールド駆動回路24に接続可能に構成され、第2切替スイッチSW2は、センサ電極11がC−V変換回路21に接続されているときに補助電極13Aを開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されていてもよい。
The
次に、このように構成された車両用制御ペダル装置の検知動作について説明する。まず、CPU23の制御により、第1および第2切替スイッチSW1,SW2がともにA側に切り替えられ、センサ電極11がC−V変換回路21に接続されるとともに、シールド電極12および補助電極13Aがシールド駆動回路24に接続された場合の動作(動作3)について説明する。
Next, the detection operation of the vehicle control pedal apparatus configured as described above will be described. First, under the control of the
この動作3の場合、センサ電極11やシールド電極12および補助電極13Aの制御部20との接続状態は、図14に示すようなものとなる。すなわち、上述したようにC−V変換回路21にはセンサ電極11のみが接続され、シールド電極12および補助電極13Aはシールド駆動回路24に接続されるので、センサ電極11のみによって検知対象物X,Y,Y’との静電容量CがC−V変換回路21によって検出される。
In the case of the operation 3, the connection state of the
なお、静電容量センサ部10のセンサ電極11の裏面側は、シールド電極12によって覆われた状態であるため、センサ電極11の裏面側のセンサ感度は、センサ電極11の表面(検知面)から回り込んだ電気力線のみを検出することになるので、表面側と比較するとかなり小さい。ここでは、検知対象物Xを検知範囲Z内に存する検知対象物として、また検知対象物Y,Y’を検知範囲Z外に存する検知対象物として説明する。
In addition, since the back surface side of the
図15に示すように、検知対象物Xに対するセンサ電極11からの電気力線Pは、補助電極13Aからの電気力線P’(シールド)の影響が小さい。
As shown in FIG. 15, the electric force line P from the
一方、図16に示すように、検知対象物Xとほぼ等しい距離にある検知対象物Yに対するセンサ電極11からの電気力線Pは、補助電極13Aからの電気力線P’(シールド)の影響を受けて、検知対象物Xに対する場合と比較して減少する。このため、検知対象物Yは、検知対象物Xと比較して、センサ電極11との静電容量結合が弱いこととなる。
On the other hand, as shown in FIG. 16, the electric lines of force P from the
これにより、動作3のときの検知対象物X,Yの識別(すなわち、検知範囲Z内であるか検知範囲Z外であるかの区別)は容易に行うことが可能となる。しかし、図17に示すように、検知対象物Yよりもセンサ電極11に近い検知対象物Y’では、センサ電極11からの電気力線Pが図15における検知対象物Xに対するものと同じであるため、C−V変換回路21からの出力は同じとなる。
As a result, it is possible to easily identify the detection objects X and Y in the operation 3 (that is, whether the detection objects are within the detection range Z or outside the detection range Z). However, as shown in FIG. 17, in the detection target Y ′ closer to the
つまり、検知対象物Xと検知対象物Y’は、図14における等電位面(線)M上にあることになり、動作3での検出値(静電容量値)は同じである。このため、検知対象物Y’が検知範囲Z内に存するか検知範囲Z外に存するかの識別は、この動作3のみでは困難となる。なお、この実施形態においても上述した実施形態と同様に、動作3だけでは判定しないで、動作3のときのC−V変換回路21にて検出された第1の静電容量値としての静電容量値C1をCPU23によって記憶手段に記憶しておく。
That is, the detection object X and the detection object Y ′ are on the equipotential surface (line) M in FIG. 14, and the detection value (capacitance value) in the operation 3 is the same. For this reason, it is difficult to identify whether the detection target Y ′ is within the detection range Z or outside the detection range Z only by this operation 3. In this embodiment as well, as in the above-described embodiment, the determination is not made only by the operation 3, but the electrostatic capacitance as the first capacitance value detected by the
次に、CPU23の制御により、第1および第2切替スイッチSW1,SW2がともにB側に切り替えられ、補助電極13AがC−V変換回路21に接続されるとともに、シールド電極12およびセンサ電極11がシールド駆動回路24に接続された場合の動作(動作4)について説明する。
Next, under the control of the
なお、この動作4の場合の車両用制御ペダル装置におけるセンサ電極11やシールド電極12および補助電極13Aの制御部20との接続状態を示す図14に対応する構成は、図14における各切替スイッチSW1,SW2をB側に切り替えたものであるため、ここでは図示および説明を省略する。
In addition, the structure corresponding to FIG. 14 which shows the connection state with the
この動作4の場合、C−V変換回路21には補助電極13Aのみが接続され、シールド電極12およびセンサ電極11はシールド駆動回路24に接続されるので、補助電極13Aのみによって検知対象物X,Y,Y’との静電容量がC−V変換回路21によって検出される。なお、検知対象物X,Y,Y’のセンサ部10に対する配置位置などの諸条件は、動作3のときと同様であるとする。
In the case of the operation 4, only the
そして、この動作4の場合は、図18に示すように、検知対象物Xに対するセンサ電極11からの電気力線P’(シールド)は、補助電極13Aからの電気力線Pに対して影響が大きい。このため、検知対象物Xは、補助電極13Aとの静電容量結合が弱いこととなり、C−V変換回路21によって検出される静電容量値は動作3における検知対象物Xに対する場合と比較して小さくなる。
And in the case of this operation | movement 4, as shown in FIG. 18, the electric force line P '(shield) from the
一方、図19に示すように、検知対象物Yに対するセンサ電極11からの電気力線P’(シールド)は、検知対象物Xに対する場合と比較して減少し、補助電極13Aからの電気力線Pは、検知対象物Xに対する場合と比較して増加する。このため、動作4の場合においては、検知対象物Yは、補助電極13Aとの静電容量結合が強いこととなり、C−V変換回路21によって検出される静電容量値は動作3における検知対象物Yに対する場合と比較して大きくなる。
On the other hand, as shown in FIG. 19, the electric force line P ′ (shield) from the
また、図20に示すように、検知対象物Y’に対する補助電極13Aからの電気力線Pは、図18における検知対象物Xに対する補助電極13Aからの電気力線Pと比較して多く、しかもセンサ電極11からの電気力線P’(シールド)の影響も小さいため、動作4においては、検知対象物Y’におけるC−V変換回路21からの出力は検知対象物Xにおけるものよりも大きい。そして、このような動作4のときにC−V変換回路21にて検出された第2の静電容量値としての静電容量値C2をCPU23によって記憶手段に記憶しておく。
Further, as shown in FIG. 20, the electric lines of force P from the
このようにして第1および第2の静電容量値C1,C2を検出したら、次に、CPU23にて記憶手段に記憶していたこれらの静電容量値C1,C2を比較する。例えば、上述した検知対象物Xでは、動作3での第1の静電容量値C1が動作4での第2の静電容量値C2と比較して大きくなるが、検知対象物Yでは、動作3での第1の静電容量値C1が動作4での第2の静電容量値C2と比較して小さくなる。そして、検知対象物Y’では、動作3での第1の静電容量値C1と動作4での第2の静電容量値C2が同程度となる。
When the first and second capacitance values C1 and C2 are detected in this way, the
このように、CPU23においては、静電容量値C1に対する静電容量値C2の値を比較することによって、検知対象物がセンサ電極11の中心部に対してどの程度外に存するのかを判定することが可能となる。このとき、静電容量値C1とC2の比較値が、例えばあらかじめ設定された所定のしきい値以上(あるいは所定のしきい値以下や所定のしきい値未満等)となれば、ペダルパッド1,2上の検知範囲Z内であると判定可能なように設定しておけば、任意に指向性を持たせることが可能となる。
As described above, the
なお、図14から図20に示す説明図では、検知対象物Xでは動作3での検出値が動作4での検出値より大きくなり、検知対象物Yでは動作3での検出値が動作4での検出値より小さくなり、さらに検知対象物Y’では動作3での検出値と動作4での検出値が同程度となる例を挙げて説明したが、センサ電極11および補助電極13Aの配置形状や配置面積などの諸条件が変わると、検知対象物X,Y,Y’における動作3と動作4の上下関係は変わることとなる。
In the explanatory diagrams shown in FIG. 14 to FIG. 20, the detection value in the operation 3 is larger than the detection value in the operation 4 for the detection target X, and the detection value in the operation 3 is the operation 4 in the detection target Y. The detection value is smaller than the detection value of the detection object Y ′, and the detection value in the operation 3 and the detection value in the operation 4 are about the same, but the arrangement shape of the
ただし、動作3における第1の静電容量値C1に対する動作4における第2の静電容量値C2の割合(C2/C1)は常に検知対象物X<検知対象物Y(または検知対象物Y’)であるため、区別することが可能である。したがって、条件ごとに動作3と動作4の比較式の値を変えれば、検知対象物X,Y,Y’を判別することが可能となる。なお、比較式や比較値、各種係数や所定のしきい値(Th1,Th2)などは、上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。 However, the ratio (C2 / C1) of the second capacitance value C2 in the operation 4 to the first capacitance value C1 in the operation 3 is always the detection object X <the detection object Y (or the detection object Y ′). ) So that it can be distinguished. Therefore, if the value of the comparison expression between the operation 3 and the operation 4 is changed for each condition, the detection objects X, Y, and Y ′ can be determined. Note that the comparison formulas, comparison values, various coefficients, predetermined threshold values (Th1, Th2), and the like are the same as those described in the above-described embodiment, and thus description thereof is omitted here.
また、条件によっては数式で表現できない場合があるが、検知対象物(足)の位置における静電容量値C1,C2の値をあらかじめ測定してプロファイルしておき、各プロファイルと実際の検出値とを比較するようにすればよい。 Although there are cases where it cannot be expressed by a mathematical expression depending on the conditions, the capacitance values C1 and C2 at the position of the detection target (foot) are measured and profiled in advance, and each profile and the actual detection value Should be compared.
このように、この車両用制御ペダル装置によれば、例えば上記所定のしきい値Th2が大きい場合にはセンサ感度の指向性の強度が高く、小さい場合は指向性の強度が低いとすることができるので、センサ感度の指向性を任意に設定してペダルパッド1,2上の検知範囲Zを任意に定めることができ、簡単な構成で確実に検知対象物(足)を検知することができるようになる。
Thus, according to this vehicle control pedal device, for example, when the predetermined threshold Th2 is large, the directivity intensity of the sensor sensitivity is high, and when the predetermined threshold Th2 is small, the directivity intensity is low. Therefore, it is possible to arbitrarily set the detection range Z on the
なお、制御部20のC−V変換回路21の各種構成や作用は、上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。また、本実施形態にかかる車両用制御ペダル装置では、センサ電極11とシールド電極12および補助電極13Aとを配置して、センサ電極11の静電容量値C1と補助電極13Aの静電容量値C2とを比較して検知対象物の検出を判定するものを例に挙げて説明したが、上述した実施形態にて図9を用いて説明したように、ダミー電極11’を配置し、C−V変換回路21が差動動作するように構成してもよい。これについても上述したものと各種構成や作用は同様であるため、ここでは説明を省略する。
Note that the various configurations and operations of the
また、シールド駆動回路24の変形例や、第1および第2切替スイッチSW1,SW2の変形例などについても、各種構成や作用は上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。
Further, since the various configurations and operations of the modified example of the
なお、本実施形態にかかる車両用制御ペダル装置では、補助電極13Aがセンサ電極11の周囲全体を囲むような状態で配置されているため、静電容量センサ部10はセンサ電極11の検知面の全方向に同様な指向性を持つ(すなわち、検知範囲Zがセンサ電極11に対するどの方向でも同様)が、指向性を持たせたくない方向が存在する場合は、例えば次のようにすればよい。
In the vehicle control pedal device according to the present embodiment, the
すなわち、指向性を持たせたくない方向に補助電極13Aを配置せずに、補助電極13Aの形状を、例えばコの字状やC字型、L字型や半円形などにして、補助電極13Aのない方向の指向性を低減させることも可能である。
That is, the
また、上述した制御部20のC−V変換回路21からの出力は、第1の静電容量値C1か第2の静電容量値C2かのいずれかとなるため、センサ電極11(を含む静電容量センサ部10)の設置場所の周囲の構造等により検出される静電容量値が異なる場合がある。
In addition, since the output from the
すると、これら第1および第2の静電容量値C1,C2を比較した比較結果が、センサ電極11が設置される場所の周囲の構造等に依存して変化してしまうことがある。このような状況を回避するために、制御部20の構成を、さらに例えば次のようにしてもよい。
Then, the comparison result obtained by comparing the first and second capacitance values C1 and C2 may change depending on the structure around the place where the
図21は、本発明のさらに他の実施形態にかかる車両用制御ペダル装置の静電容量センサ部および制御部の全体構成の例を示す説明図、図22は同車両用制御ペダル装置の静電容量センサ部および制御部の全体構成の他の例を示す説明図である。なお、上述した実施形態において、既に説明した部分と重複する箇所には同一の符号を付して説明を割愛する。 FIG. 21 is an explanatory diagram showing an example of the overall configuration of the capacitance sensor unit and the control unit of the vehicle control pedal device according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 22 is an electrostatic diagram of the vehicle control pedal device. It is explanatory drawing which shows the other example of the whole structure of a capacity | capacitance sensor part and a control part. Note that, in the above-described embodiment, the same reference numerals are given to portions overlapping with the already described portions, and the description is omitted.
図21に示すように、制御部20は、C−V変換回路21、シールド駆動回路24、判定回路25、上述した初期容量を記憶する初期容量記憶装置26、各切替スイッチSW1,SW2の切り替え動作を制御するスイッチ制御回路27、バッファ28を備えて構成されている。
As shown in FIG. 21, the
このような制御部20を有する車両用制御ペダル装置の検知動作の概要としては、例えば静電容量センサ部10を所定の設置場所に設置した後、足70が静電容量センサ部10に接近していないときの静電容量値(初期容量)をスイッチ制御回路27の制御により各切替スイッチSW1,SW2を切り替えてそれぞれ検出し、初期容量記憶装置26にてこれらの値を記憶しておく。
As an outline of the detection operation of the vehicle control pedal device having such a
そして、判定回路25にて上述した実際の動作3,4のときの第1および第2の静電容量値C1,C2から初期容量記憶装置26に記憶された各初期容量を差し引いて比較し、比較結果に基づいて足70がペダルパッド1,2上の検知範囲Z内に存するか否かを判定する。
Then, the initial capacitance stored in the initial
具体的には、上記初期容量は、スイッチ制御回路27の制御により、各切替スイッチSW1,SW2がA側に接続された場合の上記動作3のときのものを第1の初期容量とし、各切替スイッチSW1,SW2がB側に接続された場合の上記動作4のときのものを第2の初期容量として初期容量記憶装置26に記憶される。
Specifically, the initial capacity is set as the first initial capacity at the time of the above operation 3 when the respective switches SW1 and SW2 are connected to the A side under the control of the
そして、実際の動作3のときは、判定回路25によって、検出された第1の静電容量値C1から初期容量記憶装置26に記憶しておいた第1の初期容量を差し引いて第1の検出値(検出値1)とし、動作4のときは、検出された第2の静電容量値C2から初期容量記憶装置26に記憶しておいた第2の初期容量を差し引いて第2の検出値(検出値2)とする。
In the actual operation 3, the
その後、判定回路25にてこれら検出値1と検出値2とを比較して、その比較結果により検知範囲Z内に足70があるか否かを判定する。例えば、上記動作3のときの検出値1は、足70の静電容量センサ部10への接近に依存した出力となる。その後の動作や作用および効果等は、上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。
Thereafter, the
また、上述した第1および第2の初期容量は、例えば初期容量測定時の電圧をA/D変換器等でディジタル変換して、レジスタやメモリ等に保持するようにしてもよいが、次のように基準電圧を調整することでこれらを保持することも可能となる。すなわち、図22に示すように、制御部20は、C−V変換回路21、シールド駆動回路24、基準電圧調整回路40、および減算回路31を備えて構成される。
The first and second initial capacitances described above may be, for example, digitally converted from the voltage at the time of initial capacitance measurement by an A / D converter or the like and held in a register or a memory. Thus, it is possible to hold these by adjusting the reference voltage. That is, as shown in FIG. 22, the
基準電圧調整回路40は、上述したような第1および第2の初期容量の初期容量測定時に、C−V変換回路21の出力が基準電位になるように調整するものであり、ここでは、コンパレータ41と、制御回路42と、レジスタ43と、D/A変換器44と、調整部45とを備えて構成されている。これらの構成や作用等も、上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。
The reference
基準電圧調整回路40によって、第1および第2の初期容量の出力を基準電圧とし、このように基準電圧にされたC−V変換回路21の出力を、例えば減算回路31のプラス側入力端に入力し、基準電圧RVをマイナス側入力端に入力して、出力を基準電圧RVで減算して第1および第2の初期容量を差し引き、同様に検知範囲Z内に足70があるか否か、またあるとすればどのくらいの距離であるかを判別することができる。
The output of the first and second initial capacitors is set as a reference voltage by the reference
以上述べたように、上述した実施形態にかかる車両用制御ペダル装置によれば、車両の乗員のブレーキペダルやアクセルペダルへの踏み込み動作に先立って、ペダルパッド1,2に配置された静電容量センサ部10により形成された検知範囲Zにて乗員の足70の有無等に基づきその踏み込み動作を前もって検知し、検知結果に応じた車両の各種制御を行うことが可能となる。
As described above, according to the control pedal device for a vehicle according to the above-described embodiment, the electrostatic capacity disposed on the
1 ペダルパッド
2 ペダルパッド
10 静電容量センサ部
11 センサ電極
11’ ダミー電極
12 シールド電極
13 補助電極
13A 補助電極
20 制御部
21 C−V変換回路
22 A/D変換器
23 CPU
24 シールド駆動回路
25 判定回路
26 初期容量記憶装置
27 スイッチ制御回路
31 減算回路
32 走行制御部
33 通信制御部
34 点灯制御部
40 基準電圧調整回路
41 コンパレータ
42 制御回路
43 レジスタ
44 D/A変換器
60 ランプ
70 足
DESCRIPTION OF
24
Claims (25)
前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、
少なくとも前記センサ電極が接続され、接続された電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、
前記補助電極を前記検出回路に接続しない第1の接続状態と、前記補助電極を前記検出回路に接続する第2の接続状態とを選択的に切り替え可能な切替スイッチと、
前記第1の接続状態における前記検出回路からの第1の静電容量値と、前記第2の接続状態における前記検出回路からの第2の静電容量値とを比較した比較値、および前記第1または第2の静電容量値に基づき、人体が前記ペダルパッド上の検知範囲内にあるか否かを判定する比較判定手段と、
前記比較判定手段からの判定結果に基づいて、前記車両に関する制御信号を出力する制御手段とを備えた
ことを特徴とする車両用制御ペダル装置。 A sensor electrode provided on a pedal pad of a pedal device mounted on a vehicle;
An auxiliary electrode provided in the vicinity of the sensor electrode;
A detection circuit connected to at least the sensor electrode and detecting a capacitance value based on a capacitance from the connected electrode;
A changeover switch capable of selectively switching between a first connection state in which the auxiliary electrode is not connected to the detection circuit and a second connection state in which the auxiliary electrode is connected to the detection circuit;
A comparison value comparing a first capacitance value from the detection circuit in the first connection state with a second capacitance value from the detection circuit in the second connection state; and the first Comparison determination means for determining whether or not the human body is within the detection range on the pedal pad based on the first or second capacitance value;
And a control means for outputting a control signal related to the vehicle based on a determination result from the comparison determination means.
ことを特徴とする請求項1記載の車両用制御ペダル装置。 2. The vehicle control pedal device according to claim 1, wherein the change-over switch is configured to be openable, grounded, or connected to a predetermined potential when the auxiliary switch is in the first connection state.
前記切替スイッチは、前記第1の接続状態のときに、前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている
ことを特徴とする請求項1記載の車両用制御ペダル装置。 A shield driving circuit for applying a potential equal to that of the sensor electrode to the auxiliary electrode;
2. The vehicle control pedal device according to claim 1, wherein the change-over switch is configured to be able to connect the auxiliary electrode to the shield drive circuit in the first connection state.
前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、
前記センサ電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、
前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路と、
前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続する第1の接続状態と、前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続する第2の接続状態とを選択的に切り替え可能な切替スイッチと、
前記第1の接続状態における前記検出回路からの第1の静電容量値と、前記第2の接続状態における前記検出回路からの第2の静電容量値とを比較した比較値、および前記第1または第2の静電容量値に基づき、人体が前記ペダルパッド上の検知範囲内にあるか否かを判定する比較判定手段と、
前記比較判定手段からの判定結果に基づいて、前記車両に関する制御信号を出力する制御手段とを備えた
ことを特徴とする車両用制御ペダル装置。 A sensor electrode provided on a pedal pad of a pedal device mounted on a vehicle;
An auxiliary electrode provided in the vicinity of the sensor electrode;
A detection circuit for detecting a capacitance value based on a capacitance from the sensor electrode;
A shield drive circuit for applying a potential equal to that of the sensor electrode to the auxiliary electrode;
A changeover switch capable of selectively switching between a first connection state in which the auxiliary electrode is connected to the shield drive circuit and a second connection state in which the auxiliary electrode is opened, grounded or connected to a predetermined potential;
A comparison value comparing a first capacitance value from the detection circuit in the first connection state with a second capacitance value from the detection circuit in the second connection state; and the first Comparison determination means for determining whether or not the human body is within the detection range on the pedal pad based on the first or second capacitance value;
And a control means for outputting a control signal related to the vehicle based on a determination result from the comparison determination means.
前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、
接続された電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、
前記センサ電極を前記検出回路に接続する第1の接続状態と、前記センサ電極を前記検出回路に接続しない第2の接続状態とを選択的に切り替え可能な第1切替スイッチと、
前記センサ電極が前記第1の接続状態のときに前記補助電極を前記検出回路に接続せず、前記第1切替スイッチが前記第2の接続状態のときに前記補助電極を前記検出回路に接続するように切り替え可能な第2切替スイッチと、
前記第1の接続状態の場合における前記検出回路からの第1の静電容量値と、前記第2の接続状態の場合における前記検出回路からの第2の静電容量値とを比較した比較値、および前記第1または第2の静電容量値に基づき、人体が前記ペダルパッド上の検知範囲内にあるか否かを判定する比較判定手段と、
前記比較判定手段からの判定結果に基づいて、前記車両に関する制御信号を出力する制御手段とを備えた
ことを特徴とする車両用制御ペダル装置。 A sensor electrode provided on a pedal pad of a pedal device mounted on a vehicle;
An auxiliary electrode provided in the vicinity of the sensor electrode;
A detection circuit for detecting a capacitance value based on the capacitance from the connected electrodes;
A first changeover switch capable of selectively switching between a first connection state in which the sensor electrode is connected to the detection circuit and a second connection state in which the sensor electrode is not connected to the detection circuit;
When the sensor electrode is in the first connection state, the auxiliary electrode is not connected to the detection circuit, and when the first changeover switch is in the second connection state, the auxiliary electrode is connected to the detection circuit. A switchable second changeover switch,
A comparison value comparing the first capacitance value from the detection circuit in the case of the first connection state and the second capacitance value from the detection circuit in the case of the second connection state. And a comparison determination means for determining whether or not a human body is within a detection range on the pedal pad based on the first or second capacitance value;
And a control means for outputting a control signal related to the vehicle based on a determination result from the comparison determination means.
前記第2切替スイッチは、前記第1の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている
ことを特徴とする請求項5記載の車両用制御ペダル装置。 The first changeover switch is configured to be able to open the sensor electrode, connect to ground or a predetermined potential in the second connection state,
The vehicle control pedal device according to claim 5, wherein the second changeover switch is configured to be able to open, connect to ground or a predetermined potential of the auxiliary electrode when in the first connection state. .
前記第1切替スイッチは、前記第2の接続状態のときに前記センサ電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成され、
前記第2切替スイッチは、前記第1の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている
ことを特徴とする請求項5記載の車両用制御ペダル装置。 A shield driving circuit for applying a potential equivalent to the sensor electrode to the auxiliary electrode, or for applying a potential equivalent to the auxiliary electrode to the sensor electrode;
The first changeover switch is configured to connect the sensor electrode to the shield drive circuit in the second connection state,
The vehicle control pedal device according to claim 5, wherein the second changeover switch is configured to be able to connect the auxiliary electrode to the shield drive circuit in the first connection state.
前記第1切替スイッチは、前記第2の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、
前記第2切替スイッチは、前記第1の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている
ことを特徴とする請求項5記載の車両用制御ペダル装置。 A shield driving circuit for applying a potential equal to that of the sensor electrode to the auxiliary electrode;
The first changeover switch is configured to be able to open the auxiliary electrode in the second connection state, connect to ground or a predetermined potential,
The vehicle control pedal device according to claim 5, wherein the second changeover switch is configured to be able to connect the auxiliary electrode to the shield drive circuit in the first connection state.
前記第1切替スイッチは、前記第2の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成され、
前記第2切替スイッチは、前記第1の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている
ことを特徴とする請求項5記載の車両用制御ペダル装置。 A shield driving circuit for applying a potential equivalent to that of the auxiliary electrode to the sensor electrode;
The first changeover switch is configured to connect the auxiliary electrode to the shield drive circuit in the second connection state,
The vehicle control pedal device according to claim 5, wherein the second changeover switch is configured to be able to open, connect to ground or a predetermined potential of the auxiliary electrode when in the first connection state. .
ことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項記載の車両用制御ペダル装置。 The vehicle control pedal device according to claim 1, wherein the auxiliary electrode is disposed so as to surround the sensor electrode.
ことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項記載の車両用制御ペダル装置。 The comparison determination unit calculates a comparison value by multiplying a value obtained by dividing the first capacitance value by the second capacitance value by a predetermined coefficient, and the comparison value is set to a predetermined value. The vehicle control according to any one of claims 1 to 10, wherein it is determined whether or not there is a human body within a detection range on the pedal pad depending on whether or not the threshold value is greater than a threshold value. Pedal device.
前記比較判定手段は、前記第1の静電容量値から前記第1の初期容量を差し引いた第1の検出値と、前記第2の静電容量値から前記第2の初期容量を差し引いた第2の検出値とを比較した比較値、および前記第1または第2の検出値に基づき、人体が前記ペダルパッド上の検知範囲内に存するか否かを判定する
ことを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項記載の車両用制御ペダル装置。 The detection circuit includes a first initial capacitance that is an initial capacitance of the first capacitance value when there is no human body within the detection range on the pedal pad, and a human body within the detection range on the pedal pad. And further detecting a second initial capacitance that is an initial capacitance of the second capacitance value when there is not,
The comparison determination means includes a first detection value obtained by subtracting the first initial capacitance from the first capacitance value, and a first detection value obtained by subtracting the second initial capacitance from the second capacitance value. 2. It is determined whether or not a human body is within a detection range on the pedal pad based on a comparison value obtained by comparing with a detection value of 2 and the first or second detection value. The control pedal device for a vehicle according to any one of to 11.
前記検出回路は、前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体がないときの前記第1の静電容量値の初期容量である第1の初期容量を前記基準電圧に調整するための第1の設定値と、前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体がないときの前記第2の静電容量値の初期容量である第2の初期容量を前記基準電圧に調整するための第2の設定値とをそれぞれ取得するとともに、前記第1の設定値により調整した第1の静電容量値と、前記第2の設定値により調整した第2の静電容量値とを出力するように構成され、
前記比較判定手段は、前記第1の設定値により調整した前記第1の静電容量値から前記基準電圧を差し引いたものを前記第1の検出値とし、前記第2の設定値により調整した前記第2の静電容量値から前記基準電圧を差し引いたものを前記第2の検出値として両者を比較した比較値、および前記第1または第2の検出値に基づき、人体が前記ペダルパッド上の検知範囲内に存するか否かを判定する
ことを特徴とする請求項12記載の車両用制御ペダル装置。 A reference voltage adjusting means for setting the output of the detection circuit to a reference voltage;
The detection circuit is configured to adjust a first initial capacitance, which is an initial capacitance of the first capacitance value when there is no human body within a detection range on the pedal pad, to the reference voltage. And a second set value for adjusting a second initial capacitance, which is an initial capacitance of the second capacitance value when there is no human body within the detection range on the pedal pad, to the reference voltage And a first capacitance value adjusted by the first setting value and a second capacitance value adjusted by the second setting value are output,
The comparison determination means sets the first detection value as a value obtained by subtracting the reference voltage from the first capacitance value adjusted by the first setting value, and adjusts by the second setting value. Based on a comparison value obtained by subtracting the reference voltage from the second capacitance value as the second detection value and comparing the two, and the first or second detection value, the human body is placed on the pedal pad. It is determined whether it exists in a detection range. The vehicle control pedal apparatus of Claim 12 characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項12または13記載の車両用制御ペダル装置。 When the comparison determination unit determines that the human body is within the detection range on the pedal pad, the first capacitance value, the second capacitance value, the first detection value, and Based on any one of the second detection values, a signal corresponding to the distance of the human body to the sensor electrode is output, and when it is determined that there is no human body within the detection range on the pedal pad, the output The vehicle control pedal device according to claim 12 or 13, wherein a predetermined potential is set.
ことを特徴とする請求項14記載の車両用制御ペダル装置。 The vehicle control pedal device according to claim 14, wherein the predetermined potential is a ground potential or a reference potential.
ことを特徴とする請求項12または13記載の車両用制御ペダル装置。 When the comparison determination unit determines that the human body is within the detection range on the pedal pad, the first capacitance value, the second capacitance value, the first detection value, and Based on any one of the second detection values, a signal corresponding to the distance of the human body to the sensor electrode is output, and when it is determined that there is no human body within the detection range on the pedal pad, the output The vehicle control pedal device according to claim 12 or 13, wherein the vehicle control pedal device has a high impedance.
前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記ブレーキペダルパッド上の検知範囲内にあると判定された場合に、前記車両に関する制御信号として、ブレーキランプを点灯または点滅させる信号を出力する
ことを特徴とする請求項1〜16のいずれか1項記載の車両用制御ペダル装置。 The sensor electrode is provided on a brake pedal pad of a brake pedal device,
The control means outputs a signal for lighting or blinking a brake lamp as a control signal related to the vehicle when it is determined that the human body is within a detection range on the brake pedal pad according to the determination result. The vehicle control pedal device according to any one of claims 1 to 16.
前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記ブレーキペダルパッド上の検知範囲内にあると判定された場合に、前記車両に関する制御信号として、ブレーキランプに点灯時電流よりも弱い微弱電流を流させる信号を出力する
ことを特徴とする請求項1〜16のいずれか1項記載の車両用制御ペダル装置。 The sensor electrode is provided on a brake pedal pad of a brake pedal device,
The control means causes a weak current, which is weaker than the lighting current, to flow through the brake lamp as a control signal related to the vehicle when the determination result indicates that the human body is within the detection range on the brake pedal pad. The vehicle control pedal device according to any one of claims 1 to 16, wherein a signal is output.
ことを特徴とする請求項17または18記載の車両用制御ペダル装置。 When the determination result indicates that the human body is within the detection range on the brake pedal pad, the control means informs that a subsequent vehicle is braked by inter-vehicle communication as a control signal related to the vehicle. The vehicle control pedal device according to claim 17 or 18, wherein at least one of a signal for preparing for interruption and a signal for preparing an interruption for preferentially transmitting a brake signal in an in-vehicle LAN is output.
ことを特徴とする請求項17〜19のいずれか1項記載の車両用制御ペダル装置。 When the determination result indicates that the human body is within the detection range on the brake pedal pad, the control means is a signal for causing the vehicle system to downshift or a vehicle system downshifting as a control signal related to the vehicle. The vehicle control pedal device according to any one of claims 17 to 19, wherein a signal for preparing the vehicle is output.
ことを特徴とする請求項17〜20のいずれか1項記載の車両用制御ペダル装置。 The control means outputs a signal that causes the vehicle system to start preparation for brake assist as a control signal related to the vehicle when it is determined by the determination result that the human body is within the detection range on the brake pedal pad. The vehicle control pedal device according to any one of claims 17 to 20.
ことを特徴とする請求項17〜21のいずれか1項記載の車両用制御ペダル装置。 When the control unit determines that the human body is within the detection range on the brake pedal pad according to the determination result and acquires a signal indicating that cruise control is being executed, The vehicle control pedal device according to any one of claims 17 to 21, wherein a signal for causing the vehicle system to cancel cruise control is output.
前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記アクセルペダルパッド上の検知範囲内にあると判定され、かつ車両がアイドリングストップ状態である旨を示す信号を取得した場合に、前記車両に関する制御信号として、車両システムにアイドリングストップ状態を解除させる信号を出力する
ことを特徴とする請求項1〜22のいずれか1項記載の車両用制御ペダル装置。 The sensor electrode is provided on an accelerator pedal pad of an accelerator pedal device,
When the control means determines that the human body is within the detection range on the accelerator pedal pad based on the determination result and obtains a signal indicating that the vehicle is in an idling stop state, the control means The vehicle control pedal device according to any one of claims 1 to 22, wherein the vehicle system outputs a signal for canceling an idling stop state.
ことを特徴とする請求項23記載の車両用制御ペダル装置。 When the control unit determines that the human body is within the detection range on the accelerator pedal pad according to the determination result and acquires a signal indicating that the parking brake is applied, The vehicle control pedal device according to claim 23, wherein a signal for notifying the passenger that the parking brake has not been released is output.
ことを特徴とする請求項23または24記載の車両用制御ペダル装置。 When the control unit determines that the human body is within the detection range on the accelerator pedal pad based on the determination result and acquires a signal indicating that the seat belt is not worn, The vehicle control pedal device according to claim 23 or 24, wherein a signal notifying the passenger that the seat belt is not worn is output.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103213547A (en) * | 2012-01-18 | 2013-07-24 | 安徽圣力达电器有限公司 | Brake control device with infrared sensing function |
CN113167563A (en) * | 2018-12-10 | 2021-07-23 | 株式会社爱信 | Electrostatic capacitance sensor |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09156398A (en) * | 1995-12-01 | 1997-06-17 | Honda Motor Co Ltd | Driving preview control device for vehicle |
JP2008008831A (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Toto Ltd | Capacitance type proximity sensor and hot water washing toilet seat device and bathtub device equipped therewith |
-
2009
- 2009-03-31 JP JP2009087870A patent/JP5213262B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09156398A (en) * | 1995-12-01 | 1997-06-17 | Honda Motor Co Ltd | Driving preview control device for vehicle |
JP2008008831A (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Toto Ltd | Capacitance type proximity sensor and hot water washing toilet seat device and bathtub device equipped therewith |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103213547A (en) * | 2012-01-18 | 2013-07-24 | 安徽圣力达电器有限公司 | Brake control device with infrared sensing function |
CN113167563A (en) * | 2018-12-10 | 2021-07-23 | 株式会社爱信 | Electrostatic capacitance sensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5213262B2 (en) | 2013-06-19 |
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