JP2019117179A - モーション検知装置及びハンドル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素かつ安価な構成で、方向を伴うユーザー操作を精度よく検知することができるモーション検知装置及びハンドル装置を提供する。【解決手段】モーション検知装置２０は、操作ハンドル１２の表カバーの裏面側に配置され、操作ハンドル１２への人体の接触又は接近に応じた静電容量の変化を検知するセンサー電極２１と、表カバーとセンサー電極２１との間に配置され、操作ハンドル１２へ接触又は接近する人体とセンサー電極２１との間に形成される電界を規制する複数のシールド部（境界部２２ｂ）と、を有している。複数のシールド部は、それぞれ間隔をあけて配列され、隣り合うシールド部同士の間隔が配列方向にかけて異なっている。【選択図】図３

Description

本発明は、モーション検知装置及びハンドル装置に関する。

従来より、自動車のドアに設けられた操作ハンドルにユーザーが触れたことをトリガーとしてドアの解錠を行う技術が知られている。そのため、操作ハンドルには、静電容量の変化を利用して、操作ハンドルに接触又は接近する人体を検知する静電容量センサーが搭載されている。

また、例えば特許文献１には、操作ハンドルへの触手の速さ及び方向に応じて、車両ドアの開閉速度及び開閉方向を制御する車両用ドア開閉制御装置が開示されている。この車両用ドア開閉制御装置は、操作ハンドルの長手方向に沿って設けられる複数の静電容量センサーにより人体の接触を検出する検出手段と、検出手段からの信号に基づいてユーザーが所望する車両ドアの開閉速度及び開閉方向の少なくとも一つを設定してドアの開閉制御を行う制御手段と、を備えている。この装置によれば、複数の静電容量センサーの検出結果から、操作ハンドルに対してなされたユーザー操作の方向を検知することができる。

なお、静電容量センサーに関する技術として、例えば特許文献２には、それぞれ幅寸法が同一となる複数の矩形スリットが電極の長手方向に沿って設けられた対向電極を備えるタッチセンサが開示されている。このタッチセンサでは、隣り合うスリット同士の間隔が、電極の長手方向にかけて狭くなるように構成されている。また、例えば特許文献３には、直線上の位置変化を検出する静電容量式変位センサーが開示されている。このセンサーは、強誘電体の一面に形成された固定電極と、強誘電体の他面上に擦接可能に配置された可動電極とを備え、これらの電極が静電容量を検出する検出器に接続されている。そして、測定子に連動して可動電極が強誘電体板上を相対移動することにより、可動電極と固定電極とのオーバーラップ面積が変化し、静電容量に変化が現れる。この静電容量の変化を検出することで、測定子の位置変化を検出することができる。

特開２００９−７９３５３号公報 特開２００４−３３５２７３号公報 特開平０３−１２３８１４号公報

しかしながら、特許文献１に開示された手法にあっては、複数の静電容量センサーを用いる必要があるため、各センサーと制御部とを接続するハーネスが必要となる等の問題がある。このため、構造が複雑化したり、部品コストが増加したりするという不都合が発生する。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡素かつ安価な構成で、方向を伴うユーザー操作を精度よく検知することができるモーション検知装置及びハンドル装置を提供することである。

かかる課題を解決するために、第１の発明は、操作部に対して行われる、方向を伴うユーザー操作を検知するモーション検知装置を提供する。このモーション検知装置は、操作部の裏面側に配置され、操作部への人体の接触又は接近に応じた静電容量の変化を検知するセンサー電極と、操作部とセンサー電極との間に設けられ、操作部へ接触又は接近する人体とセンサー電極との間に形成される電界を規制する複数のシールド部と、を有している。この場合、複数のシールド部は、それぞれ間隔をあけて配列され、隣り合うシールド部同士の間隔が配列方向にかけて異なっている。

ここで、本発明は、操作部とセンサー電極との間に設けられ、それぞれ間隔をあけて配列された複数の開口部を備えるシールド電極を有していてもよい。この場合、複数の開口部は、配列方向における開口幅が当該配列方向にかけて異なっており、複数のシールド部は、シールド電極において隣り合う開口部同士を隔てる境界部によって構成されていることが好ましい。

また、本発明において、シールド電極は、導電性を備えたシート状の部材から構成され、センサー電極に対して離間した状態で配置されていることが好ましい。

また、本発明は、操作部とセンサー電極との間隙を満たすように、操作部の裏面に設けられる複数のブロック部を有していてもよい。この場合、複数のブロック部は、それぞれ間隔をあけて配列され、配列方向におけるブロック幅が当該配列方向にかけて異なっており、複数のシールド部は、隣り合うブロック部同士を隔てる隙間部によって構成されていることが好ましい。

また、本発明において、複数のブロック部は、操作部の裏面に一体に形成されていることが好ましい。

また、本発明において、複数のシールド部は、隣り合うシールド部同士の間隔が配列方向にかけて次第に小さくなることが好ましい。

また、本発明は、センサー電極の静電容量の変化に基づき、操作部に対するユーザー操作の方向を検知する検知制御部をさらに有していてもよい。

また、本発明において、検知制御部は、極大側ピーク及び極小側ピークの経時的な推移、及び隣り合う極大側ピークと極小側ピークとの間の振幅に基づいて、操作部に対するユーザー操作の方向を検知することが好ましい。

また、第２の発明は、ドアに組み付けられ、当該ドアの開閉操作時に持ち手となる操作ハンドルと、第１の発明に記載のモーション検知装置と、を有するハンドル装置を提供する。この場合、操作ハンドルは、モーション検知装置における操作部として構成され、モーション検知装置は、操作ハンドルの内部に、当該操作ハンドルの長手方向に沿って搭載されている。

本発明によれば、簡素かつ安価な構成で、方向を伴うユーザー操作を精度よく検知することができる。

車両用ドア開閉装置の制御構成を示すブロック図 スライドドアに装備されたドアハンドル装置の構成を示す説明図 モーション検知装置の構成を模式的に示す説明図 モーション検知装置によるスワイプ操作の検知概念を示す説明図 モーション検知装置によるスワイプ操作の検知動作を示すフローチャート スワイプ操作に伴う静電容量の変化を示す説明図 車両用ドア開閉装置によるスライドドアの開閉動作の流れを示すフローチャート モーション検知装置の構成を模式的に示す説明図

（第１の実施形態）
以下、本実施形態に係る車両用ドア開閉装置１について説明する。ここで、図１は、車両用ドア開閉装置１の制御構成を示すブロック図である。図２は、スライドドア２に装備されたドアハンドル装置１０の構成を示す説明図である。この図２において、（ａ）は、ドアハンドル装置１０の外観を正面より示す図であり、（ｂ）は、ドアハンドル装置１０の断面状態を模式的に示す図である。図３は、モーション検知装置２０の構成を模式的に示す説明図である。

車両用ドア開閉装置１は、車両のスライドドア２の開閉を行う装置である。スライドドア２は、車体側面に支持されており、車両前後方向に移動することにより、車体側面に設けられたドア開口部を開閉する。スライドドア２は、最も前方に位置する状態で全閉となり、逆に、最も後方に位置する状態で全開となる。スライドドア２には、ドアロック装置３が設けられている。ドアロック装置３は、スライドドア２をロック状態に維持する装置である。一方、ドアロック装置３がロック解除状態にある場合には、スライドドア２を開方向に移動させることができる。

車両用ドア開閉装置１は、ドアハンドル装置１０、アンテナ３０、センサー入力部４０、認証部５０、ロック駆動部６０、ドア駆動部７０及びドア制御部８０を主体に構成されている。

ドアハンドル装置１０は、スライドドア２に配設されている。本実施形態に係るドアハンドル装置１０は、スライドドア２の外側に配設されるドアアウトサイドハンドル装置である。ドアハンドル装置１０は、スライドドア２に固定されるハンドルベース１１と、ハンドルベース１１に連結される操作ハンドル１２とを有し、車両前後方向に沿った姿勢でスライドドア２に組み付けられている。

操作ハンドル１２は、車両前後方向に沿って長手となる形状を備えている。操作ハンドル１２の中央部には、ユーザーが操作ハンドル１２を握るための握り部（持ち手）１２ａが設けられている。握り部１２ａは、手を挿入するためのスペースを形成するようにスライドドア２の外面と隔てられている。本実施形態の特徴の一つとして、操作ハンドル１２は、スライドドア２の開閉時に、ユーザーが操作ハンドル１２の表面に対して接触操作を行う操作部として機能する。もっとも、操作ハンドル１２は、一般的なハンドル機能も備えており、スライドドア２の開閉時に、ユーザーが操作ハンドル１２を把持して回動操作を行う操作部としても機能する。

操作ハンドル１２は、その表面を構成する表カバー１３と、その裏面を構成する裏カバー１４とを嵌め合わせて構成されている。表カバー１３と裏カバー１４との間には、中空部１２ｂが形成されている。表カバー１３及び裏カバー１４は、軽量化のために、例えば合成樹脂材により形成されている。

ドアハンドル装置１０は、モーション検知装置２０等をさらに備えている。モーション検知装置２０等は、操作ハンドル１２の中空部１２ｂに収容されている。これらの電子部品は、外部接続用のハーネスと電気的に接続されており、当該ハーネスは、操作ハンドル１２から外部に引き出され、車両側に接続されている。

モーション検知装置２０は、操作ハンドル１２に行われる、方向を伴うユーザー操作（ユーザーの接触操作）を検知する装置である。本実施形態では、スライドドア２の開閉方向に沿って、操作ハンドル１２の表面（表カバー１３）を指（人体）でなぞるスワイプ操作を行うことでスライドドア２の開閉動作が実現される。例えば、スライドドア２を開方向に動作させるのであれば、操作ハンドル１２に対して、スライドドア２の開方向、すなわち、操作ハンドル１２の長手方向に沿って前から後にスワイプ操作を行う。逆に、スライドドア２を閉方向に動作させるのであれば、操作ハンドル１２に対して、スライドドア２の閉方向、すなわち、操作ハンドル１２の長手方向に沿って後から前にスワイプ操作を行うといった如くである。モーション検知装置２０は、操作ハンドル１２に対して行われる、スライドドア２の開閉方向に対応する方向を伴うスワイプ操作を検知する。

モーション検知装置２０は、センサー電極２１、シールド電極２２及び制御基板２３を主体に構成されている。このモーション検知装置２０は、裏カバー１４に搭載され、表カバー１３の裏面側に配置されている。

センサー電極２１は、操作ハンドル１２の表面（表カバー１３）への指の接触（又は接近）に応じた静電容量の変化を検知するものである。センサー電極２１は、操作ハンドル１２の長手方向に沿って横長となる矩形形状を備えている。すなわち、センサー電極２１の長手方向は、操作ハンドル１２の長手方向と対応している。センサー電極２１と裏カバー１４との間には、絶縁用のスペーサー２４が設けられている。センサー電極２１は、制御基板２３に接続され、所定の周期で駆動電圧が印加される。

シールド電極２２は、表カバー１３とセンサー電極２１との間に配置されている。このシールド電極２２は、操作ハンドル１２へ接触する指とセンサー電極２１との間に形成される電界を規制する機能を担っている。本実施形態において、シールド電極２２は、導電性の高いシート状の部材より構成されており、グランド（例えば制御基板２３のグランド）に対して電気的に接続されている。

シールド電極２２は、例えばセンサー電極２１よりも一回り程度大きなサイズを有しており、センサー電極２１の表面全域を覆うだけのサイズに設定されている。また、シールド電極２２は、センサー電極２１との間に誘電体となるスペーサー２５を介在させており、センサー電極２１に対して離間した状態で配置されている。スペーサー２５は、誘電率の低いものが望ましい。

このシールド電極２２には、それぞれ間隔をあけて配列された複数の開口部２２ａが、操作ハンドル１２の長手方向に沿って設けられている。これらの開口部２２ａは、その配列方向、すなわち、操作ハンドル１２の長手方向における開口幅Ｈが、その長手方向にかけてそれぞれ異なるように設定されている。

本実施形態において、複数の開口部２２ａは、操作ハンドル１２の長手方向のうち一方方向（図３の右方向）にかけて、開口幅Ｈが段階的に小さくなるように設定されている。図３に示す例では、最も後方に位置する開口部２２ａの開口幅Ｈが最も大きく、前方の開口部２２ａに遷移するにしたがって、その開口幅Ｈが順次小さくなり、最も前方に位置する開口部２２ａの開口幅Ｈが最も小さくなる。

このシールド電極２２において、隣り合う開口部２２ａ同士を隔てる境界部２２ｂのそれぞれは、操作ハンドル１２へ接触する指とセンサー電極２１との間に形成される電界を規制するシールド部として機能する。すなわち、シールド電極２２において、電界の規制機能は、境界部２２ｂにおいて選択的に実現される。

制御基板２３は、センサー電極２１の静電容量の変化に基づいて、操作ハンドル１２に対して行われたユーザー操作を検知する（検知制御部）。具体的には、制御基板２３は、静電容量の変化のパターンをモニタリングし、極大側ピークの経時的な推移及び極小側ピークの経時的な推移、並びに隣り合う極大側ピークと極小側ピークとの間の振幅に基づいて、操作ハンドル１２に対してなされたスワイプ操作及びその方向を検知する。制御基板２３において処理される情報は、センサー入力部４０に対して出力される。

アンテナ３０は、ユーザーが所持する携帯器Ｋとの間で交信するものである。

センサー入力部４０は、モーション検知装置２０と接続されており、モーション検知装置２０からの出力を監視する。センサー入力部４０は、モーション検知装置２０から出力があると、これをドア制御部８０に出力する。

認証部５０は、アンテナ３０と接続されており、ドア制御部８０により制御されて動作する。認証部５０は、アンテナ３０を介して、ユーザーの所持する携帯器Ｋと通信を行うことができる。認証部５０は、携帯器Ｋから送信される固有のＩＤ情報を受信すると、このＩＤ情報を予め保管されたＩＤと照合する（認証処理）。両者が一致する場合、認証部５０は、認証成立を旨とする情報をドア制御部８０に出力する。この認証処理は、ユーザーが携帯器Ｋのリクエストスイッチを操作することで携帯器Ｋから送信されるＩＤ情報の受信をトリガーとして行われる。あるいは、認証部５０からアンテナ３０を介して送信されるＩＤ要求信号に応答して携帯器Ｋから送信されるＩＤ情報の受信をトリガーとして行われてもよい。

ロック駆動部６０は、ドアロック装置３と接続されており、ドア制御部８０により制御されて動作する。ロック駆動部６０は、ドアロック装置３を駆動することで、ロック状態とロック解除状態とを切り替えることができる。

ドア駆動部７０は、モーター等のアクチュエーターと、駆動ケーブル等の駆動機構とを備えている。ドア駆動部７０は、アクチュエーターにおいて発生する駆動力を、駆動機構を介してスライドドア２へと伝達し、これにより、スライドドア２を開方向又は閉方向に移動させる。

ドア制御部８０は、車両用ドア開閉装置１を統括的に制御するものである。ドア制御部８０は、センサー入力部４０を介してモーション検知装置２０から入力される情報、及び認証部５０から入力される情報に基づいて、ロック駆動部６０及びドア駆動部７０を制御することにより、スライドドア２の開閉を制御する。ドア制御部８０としては、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。

以下、本実施形態に係るモーション検知装置２０の詳細について説明する。まず、図４を参照し、モーション検知装置２０によるスワイプ操作の検知概念について説明する。図４において、（ａ）は、操作ハンドル１２に対するスワイプ操作とシールド電極２２との関係を示す説明図であり、（ｂ）は、スライドドア２の閉方向にスワイプ操作を行った際の静電容量（Ｃ）の変化と時間（Ｔｉｍｅ）との関係を示すものである。ここで、基準値ｂａｓｅは、ユーザーが操作ハンドル１２に接触していない、又はユーザーが操作ハンドル１２に接近していない状態におけるセンサー電極２１の静電容量に相当する。

本実施形態では、スライドドア２を開閉する場合、操作ハンドル１２に対して、スライドドア２の開閉方向にスワイプ操作を行う必要がある。例えば、スライドドア２の閉方向にスワイプ操作を行った場合、ユーザーの指は、操作ハンドル１２の表面上をその長手方向に沿って後から前に向かう動きとなる。この際、ユーザーの指は、シールド電極２２の開口部２２ａと、境界部２２ｂとを交互に通り過ぎる。

シールド電極２２の開口部２２ａにユーザーの指が存在する場合には、センサー電極２１に対してユーザーの指が結合するため、静電容量は基準値ｂａｓｅに比べて大きな値を示す。一方、境界部２２ｂにユーザーの指が存在する場合には、センサー電極２１に対して、ユーザーの指よりもセンサー電極２１側に存在する境界部２２ｂが結合するため、センサー電極２１と指との間に形成される電界はその多くが規制される。これにより、静電容量は基準値ｂａｓｅから変化するものの、開口部２２ａに指が存在する場合と比べて小さな値を示す。したがって、スワイプ操作に従って指が遷移した場合の静電容量の変化には、開口部２２ａに対応する極大側ピークと、境界部２２ｂに対応する極小側ピークとがそれぞれ現れ、また、極大側ピークと極小側ピークとの間に大きな振幅が現れる。

加えて、複数の開口部２２ａは、操作ハンドル１２の後から前にかけて、開口幅Ｈが段階的に小さくなるように設定されている。したがって、ユーザーの指が操作ハンドル１２の前方に進むにつれ、極大側ピーク及び極小側ピークは相対的に小さくなっていく傾向を有している。

このように、後から前にスワイプ操作を行った場合には、極大側ピーク及び極小側ピークが交互に出現し、かつ、このピークが漸次小さくなるパターンが現れる。したがって、このような静電容量の変化のパターンから、操作ハンドル１２に対する後から前へのスワイプ操作を検知することができる。

これに対して、スライドドア２の開方向にスワイプ操作を行った場合には、ユーザーの指は、操作ハンドル１２の表面上をその長手方向に沿って前から後へと向かう動きとなる。前から後にスワイプ操作を行った場合には、極大側ピーク及び極小側ピークが交互に出現し、かつ、このピークが漸次大きくなるパターンが現れる。したがって、このような静電容量の変化のパターンから、操作ハンドル１２に対する前から後へのスワイプ操作を検知することができる。

つぎに、本実施形態に係るモーション検知装置２０によるスワイプ操作の検知動作について説明する。ここで、図５は、モーション検知装置２０によるスワイプ操作の検知動作を示すフローチャートである。図６は、スワイプ操作に伴う静電容量の変化を示す説明図である。この図６において、（ａ）は、後から前へのスワイプ操作を行った際の静電容量の変化を示し、（ｂ）は、前から後へのスワイプ操作を行った際の静電容量の変化を示している。このフローチャートに示す処理は、センサー電極２１の静電容量が基準値ｂａｓｅよりも所定の閾値以上変化したことをトリガーとして、制御基板２３によって実行される。

まず、ステップＳ１において、制御基板２３は、センサー電極２１の静電容量の推移を所定の期間にわたりモニタリングし、静電容量の推移に現れるピークを検出する。制御基板２３は、ピークを検出する度に、そのピークに固有のラベルを付与し、その情報を記憶する。図６に示す例では、検出されたピークに対して、所定のラベル（・・・Ｐn-4，Ｐn-3，Ｐn-2，Ｐn-1，Ｐn，Ｐn+1，Ｐn+2・・・）が時系列に付与された状態が示されている。

ステップＳ２において、制御基板２３は、ピーク比較処理を行う。このピーク比較処理では、ステップＳ１において検出されたピークの中から任意のピークが抽出され、その抽出されたピークについて大小関係が比較される。抽出するピークの数は任意であるが、本実施形態では、４つのピークＰn-3，Ｐn-2，Ｐn-1，Ｐnを抽出している。これらのピークＰn-3，Ｐn-2，Ｐn-1，Ｐnのうち、ピークＰn-2，Ｐnは極大側ピークに対応し、ピークＰn-3，Ｐn-1は極小側ピークに対応している。

ステップＳ３において、制御基板２３は、比較対象となるピークＰn-3，Ｐn-2，Ｐn-1，Ｐnが抽出されたか否かを判断する。ユーザーが操作ハンドル１２に触れたものの、その後、スワイプ操作を行わずに静止しているような場合には、静電容量は一定の値（≠基準値ｂａｓｅ）を推移し続ける。そのため、比較対象となるピークＰn-3，Ｐn-2，Ｐn-1，Ｐnが抽出されないことがある。同様に、ユーザーが操作ハンドル１２に触れたものの、その後、操作ハンドル１２から手を離したような場合には、静電容量は一定の値（＝基準値ｂａｓｅ）を推移し続ける。そのため、比較対象となるピークＰn-3，Ｐn-2，Ｐn-1，Ｐnが抽出されないことがある。そこで、ステップＳ３の判断により、スワイプ操作以外のユーザー操作を識別している。ピークＰn-3，Ｐn-2，Ｐn-1，Ｐnが抽出されている場合には、ステップＳ３において肯定判定され、ステップＳ４に進む。一方、ピークＰn-3，Ｐn-2，Ｐn-1，Ｐnが抽出されていない場合には、ステップＳ３において否定判定され、ステップＳ８に進む。

ステップＳ４において、制御基板２３は、比較処理されたピークＰn-3，Ｐn-2，Ｐn-1，Ｐnについて、以下に示す３つの条件（第１条件）が成立したか否かを判断する。具体的には、（１）極大側ピークＰn-2，Ｐnが経時的に低下している（Ｐn-2＞Ｐn）、（２）極小側ピークＰn-3，Ｐn-1が経時的に低下している（Ｐn-3＞Ｐn-1）、（３）時系列的に前に位置する極小側ピークＰn-1に比べて、その後に位置する極大側ピークＰnが判定値αよりも大きい（Ｐn＞Ｐn-1＋α）、ことである。この判定値αは、極小側ピークＰn-1と、極大側ピークＰnとが一定値以上乖離していることを判断するための値であり、実験やシミュレーションを通じて最適値が予め設定されている。

後から前へのスワイプ操作が行われた場合、その静電容量の変化は、極大側ピーク及び極小側ピークが交互に出現し、かつ、このピークが漸次小さくなるパターンとなるため、前述の第１条件を具備する。そこで、制御基板２３は、第１条件に基づいて、後から前へのスワイプ操作に対応するパターンであるか否かを判断している。ステップＳ４において肯定判定された場合、すなわち、第１条件が成立している場合には、ステップＳ５に進む。一方、ステップＳ４において否定判定された場合、すなわち、第１条件が成立していない場合には、ステップＳ６に進む。

ステップＳ５において、制御基板２３は、ユーザー操作を、後から前へのスワイプ操作と判断する。

ステップＳ６において、制御基板２３は、比較処理されたピークＰn-3，Ｐn-2，Ｐn-1，Ｐnについて、以下に示す３つの条件（第２条件）が成立したか否かを判断する。具体的には、（１）極大側ピークＰn-2，Ｐnが経時的に上昇している（Ｐn-2＜Ｐn）、（２）極小側ピークＰn-3，Ｐn-1が経時的に上昇している（Ｐn-3＜Ｐn-1）、（３）時系列的に前に位置する極小側ピークＰn-1に比べて、その後に位置する極大側ピークＰnが判定値αよりも大きい（Ｐn＞Ｐn-1＋α）、ことである。

前から後へのスワイプ操作が行われた場合、その静電容量の変化は、極大側ピーク及び極小側ピークが交互に出現し、かつ、このピークが漸次大きくなるパターンとなるため、前述の第２条件を具備する。そこで、制御基板２３は、第２条件に基づいて、前から後へのスワイプ操作に対応するパターンであるか否かを判断している。ステップＳ６において肯定判定された場合、すなわち、第２条件が成立している場合には、ステップＳ７に進む。一方、ステップＳ６において否定判定された場合、すなわち、第２条件が成立していない場合には、ステップＳ８に進む。

ステップＳ７において、制御基板２３は、ユーザー操作を、前から後へのスワイプ操作と判断する。

ステップＳ８において、制御基板２３は、ユーザーの操作を、非スワイプ操作と判断する。ユーザーが操作ハンドル１２に触れたものの、その後、スワイプ操作を行わずに静止しているような場合であっても、ユーザーの静止状態によっては、ピークＰn-3，Ｐn-2，Ｐn-1，Ｐnが抽出されることがある。ただし、この場合には、ピークＰn-3，Ｐn-2，Ｐn-1，Ｐnは概ね同じ値となるため、第１条件又は第２条件を具備するには至らない。また、ユーザーがスワイプ方向を開始したものの、その操作を途中でやめたり、途中で方向を反転させたりした場合、あるいは、操作ハンドル１２に対して指を近づけたり離したりする場合には、ピークＰn-3，Ｐn-2，Ｐn-1，Ｐnは抽出されるものの、第１条件又は第２条件を具備するには至らない。そこで、ステップＳ８において、第１条件又は第２条件に当てはまらないユーザー操作を、非スワイプ操作と判断している。

このような一連の処理を通じて、制御基板２３は、操作ハンドル１２に対してなされたスワイプ操作及びその方向を検知する。

つぎに、本実施形態に係る車両用ドア開閉装置１によるスライドドア２の開閉動作について説明する。ここで、図７は、車両用ドア開閉装置１によるスライドドア２の開閉動作の流れを示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、ドア制御部８０によって実行される。

まず、ステップＳ１０において、ドア制御部８０は、モーション検知装置２０からの入力を待機する待機処理を行う。モーション検知装置２０からの入力があると、待機処理を終了し、ステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１において、ドア制御部８０は、モーション検知装置２０からの入力に基づいて、スワイプ操作が行われたか否かを判断する。スワイプ操作が行われた場合には、ステップＳ１１において肯定判定され、ステップＳ１２に進む。一方、スワイプ操作が行われていない場合には、ステップＳ１１において否定判定され、ステップＳ１０に戻る。

ステップＳ１２において、ドア制御部８０は、スワイプ操作の方向が禁則条件を具備するか否かを判断する。例えば、スライドドア２が全閉である場合には、スライドドア２を閉方向へと移動させることができない。そのため、スライドドア２が全閉である場合には、閉方向へのスワイプ操作、すなわち、後から前へのスワイプ操作は禁則条件とされる。同様に、スライドドア２が全開である場合には、スライドドア２を開方向へと移動させることができない。そのため、スライドドア２が全開である場合には、開方向へのスワイプ操作、すなわち、前から後へのスワイプ操作は禁則条件とされる。そこで、ドア制御部８０は、スライドドア２の状態と、スワイプ操作の方向とに基づいて、禁則条件を具備するか否かを判断する。

ステップＳ１２において肯定判定された場合、すなわち、スワイプ操作の方向が禁則条件を具備する場合には、ステップＳ１０に戻る。一方、ステップＳ１２において否定判定された場合、すなわち、スワイプ操作の方向が禁則条件を具備しない場合には、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３において、ドア制御部８０は、スワイプ操作の方向に基づいてドア駆動部７０を制御する。これにより、ドア駆動部７０によりスライドドア２が駆動され、スライドドア２がスワイプ操作の方向に従って移動させられる。例えば、後から前へのスワイプ操作がなされると、ドア制御部８０は、閉方向へのスワイプ操作があったと判断し、スライドドア２を閉方向へと制御する。一方、前から後へのスワイプ操作がなされると、ドア制御部８０は、開方向へのスワイプ操作があったと判断し、スライドドア２を開方向へと制御する。

ステップＳ１４において、ドア制御部８０は、モーション検知装置２０からの入力に基づいて、操作ハンドル１２に対してユーザー操作が行われたか否かを判断する。このステップＳ１４の判断は、スワイプ操作に拘わらず、非スワイプ操作を含む全てのユーザー操作が対象となる。

ステップＳ１４において肯定判定された場合、すなわち、操作ハンドル１２に対してユーザー操作が行われた場合には、ステップＳ１５に進む。一方、ステップＳ１４において否定判定された場合、すなわち、操作ハンドル１２に対してユーザー操作が行われていない場合には、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１５において、ドア制御部８０は、ドア駆動部７０を制御して、スライドドア２を停止させる。

ステップＳ１６において、ドア制御部８０は、スライドドア２が全閉又は全開へと至ったか否かを判断する。具体的には、閉方向へと移動するスライドドア２が全閉に至った場合、あるいは、開方向へと移動するスライドドア２が全開に至った場合には、ステップＳ１６において肯定判定され、本ルーチンを終了する。一方、スライドドア２が全閉又は全開へと至っていない場合には、ステップＳ１６において否定判定され、ステップＳ１４に戻る。

このような一連の処理を通じて、ドア制御部８０は、スライドドア２の開閉動作を制御する。

なお、これらの一連の処理の説明において、スライドドア２が全閉である場合には、ドアロック装置３がロック解除状態にあることを前提としている。ただし、全閉のスライドドア２がロック状態にある場合であっても、その処理の流れは基本的に同様であるが、以下の処理が追加される点において相違する。具体的には、ドア制御部８０は、待機処理（ステップＳ１０）を終了した後に、認証部５０を制御して認証処理を行い、その認証が成立した後にステップＳ１１以降の処理に進む。また、ドア制御部８０は、ステップＳ１３において、ドア駆動部７０の制御に先立ち、ロック駆動部６０を制御してドアロック装置３をロック解除状態へと切り替える。あるいは、スワイプ操作が行われた段階で（ステップＳ１１で肯定判定された段階で）、認証部５０を制御して認証処理を行ってもよい。

また、スライドドア２が全閉まで移動させられた状態においては、携帯器Ｋ等のリクエストスイッチの操作を通じて、ドアロック装置３をロック状態へと切り替えることができる。

このように本実施形態において、モーション検知装置２０は、操作ハンドル１２（表カバー１３）とセンサー電極２１との間に配置され、それぞれ間隔をあけて配列された複数の開口部２２ａを備えるシールド電極２２を備えている。この場合において、複数の開口部２２ａは、操作ハンドル１２の長手方向（開口部２２ａの配列方向）における開口幅Ｈが、当該長手方向にかけて異なっている。そして、シールド電極２２において隣り合う開口部２２ａ同士を隔てる複数の境界部２２ｂによって、操作ハンドル１２へ接触又は接近する指とセンサー電極２１との間に形成される電界を規制する複数のシールド部が構成されている。

この構成によれば、異なる開口幅Ｈからなる複数の開口部２２ａを有するシールド電極２２を備えることで、電界を規制する複数のシールド部を実現することができる。この複数のシールド部の存在により、ユーザーが操作ハンドル１２をスワイプ操作した場合、そのスワイプ操作の方向毎に、静電容量の変化に固有のパターンが現れる。したがって、この固有のパターンを利用することで、スワイプ操作の方向を検知することができる。これにより、スワイプ操作の方向検知を簡素かつ安価な構成で行うことができる。

また、本実施形態において、複数の開口部２２ａは、開口部２２ａの配列方向にかけて開口幅Ｈが段階的に小さくなるように設定されている。

この構成によれば、スワイプ操作の方向によって、異なるパターンの静電容量変化を作出することができる。これにより、異なる方向のスワイプ操作を適切に切り分けることができるので、検知精度の向上を図ることができる。

なお、本実施形態では、開口部２２ａの配列方向にかけて開口幅Ｈが段階的に小さくなるように設定している。しかしながら、操作ハンドル１２の長手方向にかけて相違する開口幅Ｈに起因して、スワイプ操作の方向毎に、静電容量変化のパターンに相違が現れるのであれば、開口幅Ｈの態様は、上述したものに限定されない。ただし、この場合にあっても、開口部２２ａの配列方向における中間位置を境に、静電容量の変化のパターンが非対称となるように、個々の開口部２２ａの開口幅Ｈを設定することが好ましい。また、静電容量変化のパターンに相違が現れるのであれば、複数の開口部２２ａのなかに、同一の開口幅Ｈとなる開口部２２ａが複数存在するものであってもよい。

また、本実施形態において、シールド電極２２は、導電性を備えたシート状の部材から構成され、センサー電極２１に対して離間した状態で配置されている。

ユーザーの指が境界部２２ｂに存在する場合には、ユーザーの指よりもセンサー電極２１側に存在する境界部２２ｂがセンサー電極２１に結合するため、センサー電極２１と指との間に形成される電界はその多くが規制される。これにより、静電容量は基準値ｂａｓｅから変化するものの、開口部２２ａに指が存在する場合と比べ、小さな値を示す。したがって、開口部２２ａから境界部２２ｂへと指が遷移した際には、開口部２２ａに対応する極大側ピークと、境界部２２ｂに対応する極小側ピークとが大きな振幅を伴って現れることとなる。本実施形態では、このような大きな振幅を伴う特徴的なパターンを利用することで、より精度よく検知を行うことが可能となる。

例えば、スワイプ操作の方向に対応して固有のパターンを出力させる方法としては、操作ハンドル１２の長手方向に沿ってセンサー電極２１に複数のスリットを設けることが考えられる。これにより、スワイプ操作の方向毎に、固有のパターンを出力させることは可能である。しかしながら、この場合、ユーザーの指がスリットに存在する場合であっても、スリット周囲のセンサー電極２１が指と結合することとなり、センサー電極２１の電界は規制されない。そのため、シールド電極２２を用いる場合と比べ、静電容量は低下しない。その結果、静電容量の変化のパターンは、非スリットに対応する極大側ピークと、スリットに対応する極小側ピークとが近接し、その振幅も小さいものとなる。また、このような小さな振幅を伴うパターンであれば、ユーザーが指を近づけたり遠ざけたりすることで、類似のパターンを作出することができる。そのため、このような動作をスワイプ操作と誤検知する可能性がある。

この点、本実施形態によれば、開口部２２ａに対応する極大側ピークと、境界部２２ｂに対応する極小側ピークとが大きな振幅を伴って現れることとなるので、この振幅を要件とすることで、スワイプ操作を適切に検知することが可能となる。また、本実施形態に示すような振幅の大きいパターンをユーザーが意図的に作出することは困難であるため、誤検知の発生も防ぐことができる。

また、本実施形態において、モーション検知装置２０は、センサー電極２１の静電容量の変化に基づき、操作ハンドル１２に対してなされたユーザー操作の方向を検知する制御基板２３（検知制御部）をさらに有している。

この構成によれば、制御基板２３で静電容量の変化を捉えることができるので、制御基板２３においてスワイプ操作の方向を適切に検知することができる。

また、本実施形態において、制御基板２３は、極大側ピーク及び極小側ピークの経時的な推移、及び隣り合う極大側ピークと極小側ピークとの間の振幅に基づいて、操作ハンドル１２に対してなされたユーザー操作の方向を検知している。

この構成によれば、シールド電極２２に起因する静電容量の変化のパターンを適切に識別することができるので、スワイプ操作の方向を適切に検知することができる。

なお、本実施形態では、シールド電極２２の内部にスリットを設けることで、開口部２２ａを形成している。しかしながら、開口部２２ａは、板厚方向に貫通した開口領域として存在していればよく、その構造はスリットに限定されない。例えば、シールド電極２２を櫛歯状等に切り欠いた構造であってもよいし、複数のシールド電極２２を間隔を隔てて配列した構造であってもよい。

また、本実施形態では、シールド電極２２として、導電性を備えたシート状の部材を例示した。しかしながら、センサー電極２１により形成される電界を遮蔽する機能を有するのであれば、不導体のシートから構成されてもよい。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態に係る車両用ドア開閉装置１について説明する。第２の実施形態に係る車両用ドア開閉装置１が第１の実施形態のそれと相違する点は、モーション検知装置２０に適用されるシールド部の構成である。以下、第１の実施形態と重複する構成については省略し、相違点を中心に説明を行う。

図８は、第２の実施形態に係るモーション検知装置２０の構成を示す説明図である。同図において、（ａ）は、モーション検知装置２０の要部を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、モーション検知装置２０の構成を模式的に示す正面図である。

ドアハンドル装置１０に搭載されるモーション検知装置２０は、センサー電極２１及び制御基板２３を主体に構成されている。センサー電極２１及び制御基板２３の各機能は、第１の実施形態と同様である。

本実施形態の特徴の一つとして、操作ハンドル１２には、モーション検知装置２０の一部を構成する複数のブロック部１５が設けられている。具体的には、操作ハンドル１２の表カバー１３には、複数のブロック部１５が設けられている。これらのブロック部１５は、合成樹脂製の表カバー１３と一体に形成されている。個々のブロック部１５は、表カバー１３とセンサー電極２１との間隙を満たすように、表カバー１３の裏面側に設けられている。

複数のブロック部１５は、操作ハンドル１２の長手方向に沿って、それぞれ間隔をあけて配列されている。隣り合うブロック部１５同士の間には、空気層からなる隙間部１６が設けられている。これらのブロック部１５は、その配列方向、すなわち、操作ハンドル１２の長手方向におけるブロック幅Ｌが、その長手方向にかけてそれぞれ異なるように設定されている。

本実施形態において、複数のブロック部１５は、そのブロック幅Ｌが、操作ハンドル１２の長手方向のうち一方方向（図中右方向）にかけて段階的に小さくなるように設定されている。図８に示す例では、最も後方に位置するブロック部１５のブロック幅Ｌが最も大きく、前方のブロック部１５に遷移するにしたがって、そのブロック幅Ｌが順次小さくなり、最も前方に位置するブロック部１５のブロック幅Ｌが最も小さくなる。

隣り合うブロック部１５同士を隔てる隙間部１６のそれぞれは、操作ハンドル１２へ接触する指とセンサー電極２１との間に形成される電界を規制するシールド部として機能する。すなわち、電界の規制機能は、隙間部１６において選択的に実現される。

このような構成のモーション検知装置２０の詳細について説明する。第１の実施形態と同様、スライドドア２を開閉する場合、操作ハンドル１２に対して、スライドドア２の開閉方向にスワイプ操作を行う必要がある。例えば、スライドドア２の閉方向にスワイプ操作を行った場合、ユーザーの指は、操作ハンドル１２の表面上をその長手方向に沿って後から前に向かう動きとなる。この際、ユーザーの指は、ブロック部１５と、隙間部１６とを交互に通り過ぎることとなる。

ユーザーの指がブロック部１５に存在する場合には、指とセンサー電極２１との間には、空気と比べて誘電率の大きい合成樹脂製のブロック部１５が存在する。この場合、静電容量は基準値ｂａｓｅに比べて大きな値を示す。一方、隙間部１６にユーザーの指が存在する場合には、指とセンサー電極２１との間には、空気層（隙間部１６）が存在する。誘電率の小さい空気層が存在する隙間部１６では、ブロック部１５と比べ、センサー電極２１と指との間に形成される電界が規制される。これにより、静電容量は基準値ｂａｓｅよりも大きくなるものの、ブロック部１５に指が存在する場合と比べて小さな値を示す。したがって、スワイプ操作に従って指が遷移した場合の静電容量の変化には、ブロック部１５に対応する極大側ピークと、隙間部１６に対応する極小側ピークとがそれぞれ現れ、また、極大側ピークと極小側ピークとの間に大きな振幅が現れる。

加えて、複数のブロック部１５は、操作ハンドル１２の後から前にかけて、ブロック幅Ｌが段階的に小さくなるように設定されている。したがって、ユーザーの指が操作ハンドル１２の前方に進むにつれ、極大側ピーク及び極小側ピークは相対的に小さくなっていく傾向を有している。

このように、後から前にスワイプ操作を行った場合には、極大側ピーク及び極小側ピークが交互に出現し、かつ、このピークが漸次小さくなるパターンが現れる。したがって、このような静電容量の変化のパターンから、操作ハンドル１２に対する後から前へのスワイプ操作を検知することができる。

これに対して、スライドドア２の開方向にスワイプ操作を行った場合には、ユーザーの指は、操作ハンドル１２の表面上をその長手方向に沿って前から後へと向かう動きとなる。前から後にスワイプ操作を行った場合には、極大側ピーク及び極小側ピークが交互に出現し、かつ、このピークが漸次大きくなるパターンが現れる。したがって、このような静電容量の変化のパターンから、操作ハンドル１２に対する前から後へのスワイプ操作を検知することができる。

このように本実施形態において、モーション検知装置２０は、操作ハンドル１２（表カバー１３）とセンサー電極２１との間隙を満たすように、表カバー１３の裏面に設けられる複数のブロック部１５を備えている。この場合において、複数のブロック部１５は、それぞれ間隔をあけて配列されて、操作ハンドル１２の長手方向（ブロック部１５の配列方向）におけるブロック幅Ｌが、当該長手方向にかけてそれぞれ異なっている。そして、隣り合うブロック部１５同士を隔てる隙間部１６によって、操作ハンドル１２へ接触又は接近する指とセンサー電極２１により形成される電界を規制するシールド部が構成されている。

この構成によれば、ブロック幅Ｌの異なる複数のブロック部１５を備えることで、電界を規制する複数のシールド部を実現することができる。この複数のシールド部の存在により、ユーザーが操作ハンドル１２をスワイプ操作した場合、そのスワイプ操作の方向毎に、静電容量の変化に固有のパターンが現れる。したがって、この固有のパターンを利用することで、スワイプ操作の方向を検知することができる。これにより、スワイプ操作の方向検知を簡素かつ安価な構成で行うことができる。

また、この構成によれば、複数のブロック部１５の先端が、センサー電極２１へと当接するので、個々のブロック部１５によりセンサー電極２１が押さえ付けることができる。これにより、操作ハンドル１２内でセンサー電極２１を固定することができ、センサー電極２１の位置ずれや移動を抑制することができる。

なお、本実施形態では、複数のブロック部１５を表カバー１３と一体に形成しているが、これらを別々の部品として形成してもよい。両者を一体に形成した場合には、表カバー１３の組み付けと同時に複数のブロック部１５を組み付けることができるので、組付性の向上を図ることができる。一方、両者を別体で形成した場合には、表カバー１３の厚肉化を抑制することができるので、操作ハンドル１２の意匠面に対する成形性の向上を図ることができる。

また、本実施形態では、複数のブロック部１５同士を隔てる隙間部１６を空気層として構成している。しかしながら、隙間部１６に、ブロック部１５と誘電率が異なる部材を充填するように構成してもよい。

以上、本実施形態に係るモーション検知装置及びハンドル装置について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その発明の範囲内において種々の変形が可能である。

ハンドル装置は、車両のスライドドアに搭載されたドアハンドル装置に適用する以外にも、例えば、建物や設備に敷設されるスライド式ドアのドアハンドル装置に適用してもよいし、さらに、操作対象を操作する種々のハンドル装置に適用することもできる。また、モーション検知装置は、車両のドアハンドル装置に適用する以外にも、操作部に対するユーザー操作を検知する種々の用途に適用することができる。

また、本実施形態では、直線的な動きを伴うスワイプ操作について説明したが、本発明は、操作部に対して行われる、方向を伴うユーザー操作を検知するものであれば、その態様は限定されない。例えば、操作部がＬ字状に曲がった形状を有する場合に、この操作部の形状に沿って、いずれかの方向（一端側から他端側への方向又はその逆の方向）に指を動かすような操作についても適用可能である。

１ 車両用ドア開閉装置
２ スライドドア
３ ドアロック装置
１０ ドアハンドル装置
１１ ハンドルベース
１２ 操作ハンドル
１２ａ 握り部
１２ｂ 中空部
１３ 表カバー
１４ 裏カバー
１５ ブロック部
１６ 隙間部
２０ モーション検知装置
２１ センサー電極
２２ シールド電極
２２ａ 開口部
２２ｂ 境界部
２３ 制御基板
２４ スペーサー
２５ スペーサー
３０ アンテナ
４０ センサー入力部
５０ 認証部
６０ ロック駆動部
７０ ドア駆動部
８０ ドア制御部
Ｋ 携帯器

Claims (9)

1. 操作部に対して行われる、方向を伴うユーザー操作を検知するモーション検知装置において、
   前記操作部の裏面側に配置され、前記操作部への人体の接触又は接近に応じた静電容量の変化を検知するセンサー電極と、
   前記操作部と前記センサー電極との間に設けられ、前記操作部へ接触又は接近する人体と前記センサー電極との間に形成される電界を規制する複数のシールド部と、を有し、
   前記複数のシールド部は、それぞれ間隔をあけて配列され、隣り合うシールド部同士の間隔が配列方向にかけて異なっている
   モーション検知装置。
2. 前記操作部と前記センサー電極との間に設けられ、それぞれ間隔をあけて配列された複数の開口部を備えるシールド電極を有し、
   前記複数の開口部は、配列方向における開口幅が当該配列方向にかけて異なっており、
   前記複数のシールド部は、前記シールド電極において隣り合う開口部同士を隔てる境界部によって構成される
   請求項１記載のモーション検知装置。
3. 前記シールド電極は、導電性を備えたシート状の部材から構成され、前記センサー電極に対して離間した状態で配置されている
   請求項２記載のモーション検知装置。
4. 前記操作部と前記センサー電極との間隙を満たすように、前記操作部の裏面に設けられる複数のブロック部を有し、
   前記複数のブロック部は、それぞれ間隔をあけて配列され、配列方向におけるブロック幅が当該配列方向にかけて異なっており、
   前記複数のシールド部は、隣り合うブロック部同士を隔てる隙間部によって構成される
   請求項１記載のモーション検知装置。
5. 前記複数のブロック部は、前記操作部の裏面に一体に形成されている
   請求項４記載のモーション検知装置。
6. 前記複数のシールド部は、隣り合うシールド部同士の間隔が配列方向にかけて次第に小さくなる
   請求項１から５いずれか記載のモーション検知装置。
7. 前記センサー電極の静電容量の変化に基づき、前記操作部に対するユーザー操作の方向を検知する検知制御部をさらに有する
   請求項１から６いずれか記載のモーション検知装置。
8. 前記検知制御部は、極大側ピーク及び極小側ピークの経時的な推移、及び隣り合う極大側ピークと極小側ピークとの間の振幅に基づいて、前記操作部に対するユーザー操作の方向を検知する
   請求項７記載のモーション検知装置。
9. ドアに組み付けられ、当該ドアの開閉操作時に持ち手となる操作ハンドルと、
   請求項１から８のいずれか記載のモーション検知装置と、を有し、
   前記操作ハンドルは、前記モーション検知装置における前記操作部として構成され、
   前記モーション検知装置は、前記操作ハンドルの内部に、当該操作ハンドルの長手方向に沿って搭載される
   ハンドル装置。

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