JP2015507385A - 自動車のオープニングパネルにおける作用をトリガーするためのセンサ - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車のドアにおける作用をトリガーするための装置（１）に関する。トリガー装置（１）は、第１検出領域（Ｚ１）を規定する第１容量測定電極（Ｅ１）、および、第２検出領域（Ｚ２）を規定する第２容量測定電極（Ｅ２）であって、第１領域（Ｚ１）および第２領域（Ｚ２）が空間的にオフセットされるように配置されている第１電極（Ｅ１）および第２電極（Ｅ２）と、２つの電極（Ｅ１、Ｅ２）の容量変化を検出するとともに、２つの検出領域（Ａ１、Ａ２）に近づくハンドによって引き起こされる２つの電極（Ｅ１、Ｅ２）の各々の容量変化のシグネチャに基づいて自動車のドアにおけるトリガー作用を生成する、第１電極（Ｅ１）および第２電極（Ｅ２）に接続された処理ユニット（ＰＵ）と、を備えている。本発明は、特に自動車分野に適用可能である。

Description

本発明は、自動車のオープニングパネルにおける作用をトリガーするためのセンサに関連する。それは、特に、車両のドアのオープニングパネルをロックおよびアンロックする分野に適用される。本発明は、特に、自動車分野に適用可能である。

自動車のドアのロックおよびアンロックをトリガーするための容量性センサを使用することが知られている。人体の３分の２は水から作られているため、容量性センサの電極に近づく使用者の指またはハンドは、その容量を変化させる。また、容量性センサは、電極によって伝達される情報に応じて、すなわち電極の容量変化に応じて、ドアのロックまたはアンロックをトリガーする管理ユニットを有している。

１つの欠点は、そのような容量性センサが、環境の容量の値を感知する電極を有する、ということである。したがって、導電性装飾部品が例えばグリップレバーの外面上において電極に近接して位置決めされている時、電極の感度は、この導電性装飾部品によって減少される。

同様に、雨が降り注ぐ間、水滴が導電性装飾部品と電極との間を走行し得る。この状況では、電極の容量は変化し、この変化は、使用者によるオープニングパネルをロックまたはアンロックするための作用として、管理ユニットによって間違って解釈される。

したがって、本発明の装置の目的は、より具体的に、前述の従来技術の欠点を克服することである。この文脈の中で、本発明の目的は、自動車のオープニングパネルにおける作用をトリガーするためのセンサを提案することであり、それは、導電性要素に近接して位置決めされ得るとともに使用者の真正の望みに対応して自動車のオープニングパネルをロックまたはアンロックするための作用を生成し得る。

この目的のために、本発明は、自動車のオープニングパネルにおける作用をトリガーするためのセンサであって、
−第１検出領域を規定する第１容量測定電極、および、第２検出領域を規定する第２容量測定電極であって、前記第１領域および前記第２領域が空間的にオフセットされるように配置されている第１電極および第２電極と、
−前記２つの電極の容量変化を検出するとともに、前記２つの検出領域に近づくハンドによって引き起こされる前記２つの電極の各々の容量変化のシグネチャに基づいて前記自動車の前記オープニングパネルにおけるトリガー作用を生成する、前記第１電極および前記第２電極に接続された処理ユニットと、
を備えたトリガーセンサに関連する。

本発明によるトリガーセンサは、２つの電極の各々の容量変化のシグネチャのおかげで、容量変化が、例えば雨のような外部環境によってでは無く、近づくハンドによって引き起こされることの確認を可能にする。

本発明の残りの部分では、空間的なオフセットは、第１領域および第２領域が完全には重なっていないことを意味する。言い換えれば、第１領域および第２領域は、部分的にのみ重なっている、または、まったく重なっていない。さらに、第１領域の向きは、第２領域の向きとは異なり得る。

本発明による自動車のオープニングパネルにおける作用をトリガーするためのセンサは、また、以下の特徴の１つまたは２つ以上を、個別にまたは技術的に達成可能な組み合わせの全てで考えられて、有し得る。

非限定的な実施形態では、前記第２電極は、前記第２領域の表面が増加されるように二重電極である。

非限定的な実施形態では、各電極は、
−前記処理ユニットの測定入力部に接続された第１接続部であって、前記測定入力部は、前記電極の容量変化を測定可能である、という第１接続部、および、前記処理ユニットの制御出力部に接続された第２接続部であって、前記制御出力部は、前記電極の電位を制御可能である、という第２接続部によって、または、
−前記処理ユニットに接続された単一の接続部であって、前記測定入力部および前記制御出力部を交互に形成する単一の接続部によって、
前記処理ユニットに接続されている。

非限定的な実施形態では、前記処理ユニットの前記制御出力部または前記単一の接続部は、
−前記第１電極の電位を前記第２電極の電位と同じレベルにセット可能である、または、
−前記第２電極の電位を前記第１電極の電位と同じレベルにセット可能である。

非限定的な実施形態では、前記電位は、前記第１電極および前記第２電極との間で周期的かつ交互にセットされる。

非限定的な実施形態では、前記トリガーセンサは、いわゆるガードプレーン（ＧＰ）を備える。

非限定的な実施形態では、前記第２電極は、導電性要素に対向して位置決めされることが可能である。

本発明の主題は、また、本発明によるトリガーセンサを備えたグリップレバーである。

本発明は、さらに、特許請求の範囲の先行する請求項の１つにおいて請求されるようなトリガーセンサを用いて自動車のオープニングパネルにおける作用をトリガーする方法であって、
−前記電極の容量変化を検出する工程であって、前記容量性センサの前記処理ユニットによって実行される工程と、
−前記処理ユニットを介して自動車のオープニングパネルにおける作用をトリガーする工程であって、前記２つの電極の各々の容量変化のシグネチャが、前記２つの検出領域に近づくハンドを代表する場合に実行される工程（１０２）と、
を備えたことを特徴とする方法に関連する。

本発明の他の特徴および利点は、添付された図面を参照して、示唆的であって全く限定的ではない以下の説明から明らかになるであろう。

図１は、本発明による自動車のオープニングパネルにおける作用をトリガーするためのセンサの第１の非限定的な実施形態を示している。 図２は、本発明による自動車のオープニングパネルにおける作用をトリガーするためのセンサの第２の非限定的な実施形態を示している。 図３は、本発明による自動車のオープニングパネルにおける作用をトリガーするためのセンサの第３の非限定的な実施形態を示している。 図４は、本発明による自動車のオープニングパネルにおける作用をトリガーするためのセンサの第４の非限定的な実施形態を示している。 図５は、本発明による自動車のオープニングパネルにおける作用をトリガーするためのセンサの第５の非限定的な実施形態を示している。 図６は、本発明によるグリップレバーを備えるオープニングパネルの断面図を示している。 図７Ａ−図７Ｅは、本発明によるトリガーセンサの電極の容量変化のシグネチャを示している。 図８は、本発明によるグリップレバーを備えるオープニングパネルの断面図を示している。 図９は、本発明による自動車のオープニングパネルにおける作用をトリガーする方法を示している。

明確性の理由により、本発明を理解するために本質的な部分のみが、スケールを考慮すること無く、かつ、概略的な方法で、示されている。

図１は、本発明による自動車のオープニングパネルにおける作用をトリガーするためのセンサ１の第１の非限定的な実施形態を示している。

トリガーセンサ１は、
−第１検出領域Ａ１を規定する第１容量測定電極Ｅ１、および、第２検出領域Ａ２を規定する第２容量測定電極Ｅ２であって、第１領域Ａ１および第２領域Ａ２が空間的にオフセットされるように配置されている第１電極Ｅ１および第２電極Ｅ２と、
−２つの電極Ｅ１、Ｅ２の容量変化を検出するとともに、２つの検出領域Ａ１、Ａ２に近づくハンドによって引き起こされる２つの電極Ｅ１、Ｅ２の各々の容量変化のシグネチャに基づいて自動車のオープニングパネルにおけるトリガー作用を生成する、第１電極Ｅ１および第２電極Ｅ２に接続された処理ユニットＰＵと、
を備えている。

言い換えれば、ハンドが検出領域Ａ１およびＡ２に近づく時、ハンドは電極Ｅ１、Ｅ２の容量を変化させる。２つの電極Ｅ１およびＥ２の容量変化のシグネチャをまとめることは、ハンドが近づくことに起因する容量変化が、例えば雨のような外部環境に起因する容量変化から区別されることを可能にする。

図１に示されたトリガーセンサ１の非限定的な実施形態では、第１電極Ｅ１は、処理ユニットＰＵの測定入力部Ｉに接続された第１接続部Ｃ１により処理ユニットＰＵに接続されており、測定入力部Ｉは、第１電極Ｅ１の容量変化を測定可能である。第１電極Ｅ１は、また、制御出力部Ｏに接続された第２接続部Ｃ２により処理ユニットＰＵに接続されており、制御出力部Ｏは、第１電極Ｅ１の電位を制御可能である。さらに、第２電極Ｅ２は、処理ユニットＰＵの測定入力部Ｉに接続された第１接続部Ｃ１により処理ユニットＰＵに接続されており、測定入力部Ｉは、第２電極Ｅ２の容量変化を測定可能である。第２電極Ｅ２は、また、制御出力部Ｏに接続された第２接続部Ｃ２により処理ユニットＰＵに接続されており、制御出力部Ｏは、第２電極Ｅ２の電位を制御可能である。

処理ユニットＰＵの制御出力部Ｏは、
−第１電極Ｅ１の電位を第２電極Ｅ２の電位と同じレベルにセット可能である、または、
−第２電極Ｅ２の電位を第１電極Ｅ１の電位と同じレベルにセット可能である。

電位は、第１電極Ｅ１および第２電極Ｅ２の間で周期的かつ交互にセットされる、ということに注意されるべきである。周期は、例えば、２〜２０ｍｓである。

言い換えれば、第１電極Ｅ１および第２電極Ｅ２は、交互に、いわゆるガード機能を提供する。このガード機能は、電極Ｅ１およびＥ２の間の容量結合が最小化されることを可能にする。したがって、各電極Ｅ１、Ｅ２は、隣接する電極により乱されること（クロストーク）無く、その情報を伝達し、これにより、付随する信号処理の性能を改善する。

図２は、本発明によるトリガーセンサ１の第２の実施形態を示している。

この第２の非限定的な実施形態では、各電極Ｅ１、Ｅ２は、処理ユニットＰＵに接続された単一の接続部Ｃにより、処理ユニットＰＵに接続されている。各単一の接続部Ｃは、対応する電極の容量変化を測定可能な測定入力部Ｉと、対応する電極の電位を制御可能な制御出力部Ｏと、を交互に形成する。

したがって、処理ユニットＰＵの単一の接続部Ｃは、
−第１電極Ｅ１の電位を第２電極Ｅ２の電位と同じレベルにセット可能である、または、
−第２電極Ｅ２の電位を第１電極Ｅ１の電位と同じレベルにセット可能である。

さらに、電位は、第１電極Ｅ１および第２電極Ｅ２の間で周期的かつ交互にセットされる。

図３は、本発明によるトリガーセンサ１の第３の実施形態を示している。

この実施形態では、第２電極Ｅ２は、第２領域Ａ２の表面が増大されるように二重電極である。この二重電極は、２つの電極Ｅ２ａおよびＥ２ｂを有している。電極Ｅ２ａおよびＥ２ｂは、２つの電極Ｅ２ａおよびＥ２ｂの少なくとも１つの容量における変化が対応する測定入力部Ｉを介して検出されるように、互いに電気的に接続されている。

図４は、本発明によるトリガーセンサ１の第４の実施形態を示している。図１に示されたトリガーセンサと比較して、トリガーセンサ１は、「ガードリング」としても知られている、いわゆるガードプレーンＧＰを有している。ガードプレーンＧＰは、寄生現象が低減されることを可能にする。そのような寄生現象は、電極Ｅ１およびＥ２に近接して位置決めされた低周波数アンテナＬＦに起因し得る。そのようなアンテナＬＦは、車両のオープニングパネルのロックおよびアンロックをトリガーすることに適切なセンサと電子基板との間の通信を提供するために必要であり得る。

容量センサ１は、ガードプレーンを有し、さらに、第１電極Ｅ１の電位を第２電極の電位と同じレベルにセットすること、または、第２電極Ｅ２の電位を第１電極の電位と同じレベルにセットすること、に適切であり得て、電位は、第１電極Ｅ１および第２電極Ｅ２の間で周期的かつ交互にセットされる、ということが理解される。

図５は、本発明によるトリガーセンサ１の第５の実施形態を示している。

図３に示されたトリガーセンサ１と比較して、トリガーセンサ１は、いわゆるガードプレーンＧＰを有している。

非限定的な実施形態では、処理ユニットＰＵは、電極の容量を測定するための手段が設けられたマイクロコントローラにより形成されている。有利には、マイクロコントローラのパラメータ化が、単純に修正され得る。

図６は、本発明によるグリップレバーＬがその上に取り付けられた自動車のオープニングパネルＤ、例えばドア、の断面図を示している。グリップレバーＬ（またはハンドル）は、トリガーセンサ１を含んでいる。

オープニングパネルＤを開くために、使用者は、グリップレバーＬとオープニングパネルＤとの間で矢印Ｆの方向に、彼または彼女のハンドを移動させなければならない。ハンドは、したがって、空間ＳＰに位置決めされる。グリップレバーＬのこの非限定的な具体的な実施形態では、レバーＬは、第２電極Ｅ２に対向して位置決めされた導電性要素２を有している。導電性要素２は、たとえば、装飾クロムめっき要素である。この場合、装飾導電性要素は、たとえば、電気的に浮遊しており、すなわち、車両の接地電位に接続されておらず、それは、製造コストが低減されることを可能にする。

リマインダとして、トリガーセンサ１の処理ユニットＰＵ（この図面では不図示）は、第１電極Ｅ１および第２電極Ｅ２に接続されていて、２つの電極Ｅ１、Ｅ２の容量変化を検出するとともに、２つの検出領域Ａ１、Ａ２に近づくハンドによって引き起こされる２つの電極Ｅ１、Ｅ２の各々の容量変化のシグネチャに基づいて自動車のオープニングパネルにおけるトリガー作用を生成する。図７Ａ乃至図７Ｅは、シグネチャの非限定的な例を示すグラフを示している。時間は、Ｘ軸上に示されており、容量は、フェムトファラドでＹ軸上に示されている。第１電極Ｅ１の容量変化のシグネチャは、曲線ＣＥ１によって示されており、第２電極Ｅ２の容量変化のシグネチャは、曲線ＣＥ２によって示されている。

図７Ａに示された例では、第１電極Ｅ１の容量は、第２電極Ｅ２の容量とほとんど同一であり、これらの２つの電極Ｅ１、Ｅ２の容量変化期間は、ほとんど同一である、ということに注意され得る。さらに、第２電極Ｅ２の容量は、第１電極Ｅ１の容量よりやや大きい。そのようなシグネチャは、使用者のハンドが２つの電極Ｅ１およびＥ２に近接している、すなわち空間ＳＰに位置しているが、グリップレバーＬにはまだ接触していない、という事実を示している。言い換えれば、使用者のハンドは、グリップレバーＬに接触すること無く、グリップレバーＬを取り囲んでいる。

図７Ｂに示された例では、第１電極Ｅ１の容量と第２電極Ｅ２の容量との間のわずかな差異が注意され得て、変化期間にわたって第１電極Ｅ１の容量は、第２電極Ｅ２の容量より大きい。さらに、これらの２つの電極Ｅ１、Ｅ２の容量変化期間は、ほとんど同一である。そのようなシグネチャは、使用者のハンドがグリップレバーＬに接触しているとともに空間ＳＰに位置するという事実を示している。言い換えれば、使用者は、車両のドアを開く用意ができている。

図７Ｃに示された例では、第１電極Ｅ１の容量は、短期間にわたって大きく変化するが、第２電極Ｅ２の容量は同一期間にわたって弱く変化する、ということに注意され得る。これらのシグネチャは、ドアＤの本体に沿う水の流れに特有である。

図７Ｄに示された例では、ほとんど同一期間に対して、第１電極Ｅ１の容量はほとんど変化しないが、第２電極Ｅ２の容量は大きく変化する、ということに注意され得る。これらの２つのシグネチャは、グリップレバーＬの前方に配置されたハンドに特有である。

図７Ｅに示された例では、２つの電極Ｅ１およびＥ２の容量は、相関していない。そのようなシグネチャは、にわか雨を示唆している。

通常、２つの容量変化のシグネチャが近付くハンドに特有であるという場合、ロックまたはアンロック作用は、車両のオープニングパネルにおいて実行される。逆に、２つの容量変化のシグネチャが雨に特有であるという場合、ロック作用は、またはアンロック作用さえも、実行されない。言い換えれば、シグネチャは、使用者が車両のトリガーセンサ１に近接して位置しているが使用者は彼または彼女のハンドをトリガーセンサ１の近くに移動させてはおらず雨が降っている時に時期を逃したやり方でのドアのアンロックのような不所望な現象のフィルタリングを可能にする。

図８に示された異なる実施形態では、導電性要素２は、第２電極２に対向して位置決めされておらず、グリップレバーＬの外面上に且つ第１電極Ｅ１に対向して位置決めされている。

本発明の主題は、また、本発明によるトリガーセンサ１を用いて自動車のオープニングパネルにおける作用をトリガーする方法１００である（図９）。本方法は、
−電極Ｅ１、Ｅ２の容量変化を検出する工程１０１であって、容量性センサＣの処理ユニットＰＵによって実行される工程１０１と、
−処理ユニット２を介して自動車のオープニングパネルＤにおける作用をトリガーする工程１０２であって、２つの電極Ｅ１、Ｅ２の各々の容量変化のシグネチャが、２つの検出領域Ａ１、Ａ２に近づくハンドを代表する場合に実行される工程１０２と、
を備えている。

シグネチャは、近づくハンドによって引き起こされる容量変化が、雨のような外部環境によって引き起こされる容量変化から区別されることを可能にする。したがって、ロックまたはアンロック作用は、使用者によって望まれる場合に実行されるのみである。

本発明は、例示によって前に説明されており、図７の補助において示されるシグネチャは、非限定的であり、他のタイプのシグネチャが、本発明の範囲から必ずしも逸脱すること無く使用され得る。

Claims (9)

1. 自動車のオープニングパネル（Ｄ）における作用をトリガーするためのセンサ（１）であって、
   −第１検出領域（Ａ１）を規定する第１容量測定電極（Ｅ１）、および、第２検出領域（Ａ２）を規定する第２容量測定電極（Ｅ２）であって、前記第１領域（Ａ１）および前記第２領域（Ａ２）が空間的にオフセットされるように配置されている第１電極（Ｅ１）および第２電極（Ｅ２）と、
   −前記２つの電極（Ｅ１、Ｅ２）の容量変化を検出するとともに、前記２つの検出領域（Ａ１、Ａ２）に近づくハンドによって引き起こされる前記２つの電極（Ｅ１、Ｅ２）の各々の容量変化のシグネチャに基づいて前記自動車の前記オープニングパネル（Ｄ）におけるトリガー作用を生成する、前記第１電極（Ｅ１）および前記第２電極（Ｅ２）に接続された処理ユニット（ＰＵ）と、
   を備えたことを特徴とするトリガーセンサ（１）。
2. 前記第２電極（Ｅ２）は、前記第２領域（Ａ２）の表面が増加されるように二重電極である
   ことを特徴とする請求項１に記載のトリガーセンサ（１）。
3. 各電極（Ｅ１、Ｅ２）は、
   −前記処理ユニット（ＰＵ）の測定入力部（Ｉ）に接続された第１接続部（Ｃ１）であって、前記測定入力部（Ｉ）は、前記電極（Ｅ１、Ｅ２）の容量変化を測定可能である、という第１接続部（Ｃ１）、および、前記処理ユニット（ＰＵ）の制御出力部（Ｏ）に接続された第２接続部（Ｃ２）であって、前記制御出力部（Ｏ）は、前記電極（Ｅ１、Ｅ２）の電位を制御可能である、という第２接続部（Ｃ２）によって、または、
   −前記処理ユニット（ＰＵ）に接続された単一の接続部（Ｃ）であって、前記測定入力部（Ｉ）および前記制御出力部（Ｏ）を交互に形成する単一の接続部（Ｃ）によって、
   前記処理ユニット（ＰＵ）に接続されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のトリガーセンサ（１）。
4. 前記処理ユニット（ＰＵ）の前記制御出力部（Ｏ）または前記単一の接続部（Ｃ）は、
   −前記第１電極（Ｅ１）の電位を前記第２電極（Ｅ２）の電位と同じレベルにセット可能である、または、
   −前記第２電極（Ｅ２）の電位を前記第１電極（Ｅ１）の電位と同じレベルにセット可能である
   ことを特徴とする請求項３に記載のトリガーセンサ（１）。
5. 前記電位は、前記第１電極（Ｅ１）および前記第２電極（Ｅ２）との間で周期的かつ交互にセットされる
   ことを特徴とする請求項４に記載のトリガーセンサ（１）。
6. いわゆるガードプレーン（ＧＰ）
   を備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のトリガーセンサ（１）。
7. 前記第２電極（Ｅ２）は、導電性要素（２）に対向して位置決めされることが可能である
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のトリガーセンサ（１）。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載のトリガーセンサ（１）
   を備えたことを特徴とするグリップレバー（Ｌ）。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載のトリガーセンサ（１）を用いて自動車のオープニングパネルにおける作用をトリガーする方法（１００）であって、
   −前記電極（Ｅ１、Ｅ２）の容量変化を検出する工程（１０１）であって、前記容量性センサ（Ｃ）の前記処理ユニット（ＰＵ）によって実行される工程（１０１）と、
   −前記処理ユニット（２）を介して自動車のオープニングパネル（Ｄ）における作用をトリガーする工程（１０２）であって、前記２つの電極（Ｅ１、Ｅ２）の各々の容量変化のシグネチャ（ＣＥ１、ＣＥ２）が、前記２つの検出領域（Ａ１、Ａ２）に近づくハンドを代表する場合に実行される工程（１０２）と、
   を備えたことを特徴とする方法（１００）。

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