JP2020190095A - 静電容量式近接センサ - Google Patents
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Abstract
Description
自動車に配された上辺部と、前記上辺部に対して所定の間隔を空けて配された下辺部と、前記上辺部と前記下辺部をつなぐ連結部とを有する、センサ電極と、
電気的に接続された、前記上辺部と前記下辺部と前記連結部に、ユーザを検知するための信号を入力する制御部と、を備えており、
前記下辺部は、前記上辺部よりもユーザが通過する領域から遠い側に配され、
前記上辺部の設置高さは、前記下辺部の設置高さ以上であることを特徴とする。
本発明の実施形態例に係る静電容量式近接センサ1を、図面を参照して説明する。
なお、本発明のキック動作とは、ユーザ40が足部41をリアバンパー101の下方に差し入れてから離れるまでの断続でない一連の往復動作を言う。
センサ電極11には、自動車100のユーザの足部を検出するために、高周波信号生成部33から所定の高周波信号S0が入力される。
本例のコイルLのインダクタンスは4.7mH、コンデンサCの静電容量は7pF、抵抗Rの抵抗は470Ωであるが、これらの値は適宜設定することができる。
このセンサ電極11とリアバンパー101の外周面とは約1cmの距離が設けられている。
このセンサ電極11の車幅方向の全長は、自動車の車幅方向の全長より若干短い。
センサ電極11の材料は特に限定されるものではなく、絶縁電線、同軸ケーブル、銅板等の導電性金属板などを用いることができる。
具体的に、本例の下辺部11bはリアバンパー101から離れて配され、この下辺部11bより上方に配された上辺部11aはリアバンパー101近くに配され、下辺部11bと上辺部11aは所定の設置角度θを設けている。
すなわち、この設置角度θとは、ユーザが上辺部11aと下辺部11bを重畳して見たときの自動車の移動方向に対する角度を言う。
なお、本例の設置角度θは45度である。
この設置角度θが30度未満であると、センサ電極11が自動車の移動方向に大きくなり設置場所を不要にとってしまう。この設置角度θが60度を超えると、センサ電極11が自動車100の車高方向に大きくなり設置場所を不要にとってしまう。
また、この設置角度θが20度未満であると、センサ電極11が自動車の移動方向に大きくなり設置場所を不要にとってしまう。この設置角度θが70度を超えると、センサ電極11が自動車100の車高方向に大きくなり設置場所を不要にとってしまう。
また、上辺部11aと下辺部11bの垂直方向の間隔Hは、0cm以上12cm以下が好ましく、2cm以上10cm以下が特に好ましい。上辺部11aが下辺部11bよりも12cm超えて高い位置にあると、ユーザの脚部が検出されにくい。
上辺部11aの車幅方向の全長は、下辺部11bの車幅方向の全長と同じであり、下辺部11bは、上辺部11aに全て対向して配されている。
この対向とは、図1(c)において、ユーザが自動車の後方に立ち上辺部11aと下辺部11bを設置角度θで見ると、上辺部11aと下辺部11bが重畳していることをいう。
すなわち、この対向とは、図1(c)において、上辺部11aが、自動車の移動方向(図1(c)の右側)に若干平行移動して、かつ、車高方向(図1(c)の下側)に若干平行移動すると、下辺部11bの位置になることをいう。
しかしながら、本発明のセンサ電極は、1個の電極のため、意図された物体の動作(バックドア102の開閉をするための足のキック動作)か、意図されない物体の動作(例えば、物体が自動車100の車幅方向にリアバンパー101の下方近くを単に通過した場合)を判別しにくい。そこで、本発明では、これらの場合を判別できるように、検出時間(後述の判定電圧信号S1の第一基準範囲t1、第二基準範囲t2)が設定されている。
このセンサ回路20は、LCR共振回路10から出力された電気信号に基づいて、センサ電極11の自己静電容量に応じた判定電圧信号S1を出力する。具体的には、センサ回路20は、コンデンサCの下流側で且つ抵抗Rの上流側の検出点P3における電気信号に基づいて判定電圧信号S1を出力する。ダイオード21はコンデンサCと検出点P3の間の整流点P2に接続されている。
なお、センサ回路20は、センサ電極11の自己静電容量に応じた判定電圧信号S1を出力するものであれば任意の回路構成が可能である。また、抵抗Rの抵抗値を低くすることにより、ノイズの影響を受けにくくすることができる。
図3において、S1aは物体がセンサ電極11に近接していないときのグラフであり、S1bはユーザの足部がセンサ電極11に近接(約10cm)したときのグラフであり、S1cはユーザの足部がセンサ電極11にさらに近接(約5cm)したときのグラフであり、S1dはユーザがバンパー101に接触したときのグラフである。
なお、S1cは、水がバンパーに接触したときのグラフでもあり、S1dは、水がセンサ電極11に接触したときのグラフでもある。
また、ユーザの足部がセンサ電極11にさらに近接したときの共振周波数f1cは、ユーザの足部がセンサ電極11に近接したときの共振周波数f1bよりも低い。これは、ユーザの足部がセンサ電極11にさらに近接すると、センサ電極11の自己静電容量が増えることによる。
また、ユーザがリアバンパー101に接触したときの共振周波数f1dは、ユーザの足部がセンサ電極11にさらに近接したときの共振周波数f1cよりも低い。これは、ユーザがリアバンパー101に接触すると、センサ電極11の自己静電容量が増えることによる。
f1a>f1b>f1c>f1d
の関係を有する。
つまり、判定周波数f1xと物体がセンサ電極11に近接していないときの共振周波数は、
f1x>f1a
の関係を有する。
また、図3において、V1aは、物体がセンサ電極に近接していないときの判定周波数f1xにおける判定電圧信号として、V1bは、人体がセンサ電極に近接したとき判定周波数f1xにおける判定電圧信号として、V1cは、人体がセンサ電極にさらに近接したときの判定周波数f1xにおける判定電圧信号として、V1dは、人体がバンパーに接触したときの判定周波数f1xにおける判定電圧信号としている。
なお、本例では、V1aは2V、V1bは1.5V、V1cは1V、V1dは0.5Vとなっている。
V1a>V1b>V1c>V1d
の関係を有する。
まず、物体がセンサ電極11に近接していないときの共振周波数f1aよりも5kHz高い周波数を判定周波数f1xに設定する。
V1a>V1b>V1c、の関係を満たすように高周波信号の周波数を制御するとともに、
V1a>Vth1a>V1b、を満足する第1閾値Vth1aと、
V1a>Vth2a>V1b、を満足する第2閾値Vth2aと、
V1b>Vth3a>V1c、を満足する第3閾値Vth3aと、
が設定される。
また、本例では、第2閾値Vth2a≧第1閾値Vth1aとして設定されている。
なお、本例では、第1閾値Vth1aをV1a−0.2V、第2閾値Vth2aをV1a−0.1V、第3閾値Vth3aをV1a−0.7Vに設定している。
本例において、図5(a)は、意図された物体の動作(バックドア102の開閉をするための足のキック動作)の時間経過を示す図である。
まず、電子キーを携帯したユーザが自動車100に近づくと、車載の認証システムと電子キーとの間で無線通信が行われ、当該自動車の正規の電子キーであることの認証が行われる。なお、この認証は、スマートエントリーシステムにおける公知の認証方法で行うことができる。
正規の電子キーであることの認証が行われると、近接センサ1が駆動する。
制御部32はセンサーシステムの初期化を実行し、内部レジスタやメモリのクリアを実行するとともに、通常フラグをOFFにし、較正フラグをONにし、検出ステップを0とする。
なお、通常フラグがONの場合は、通常時の制御として較正ステップと検出ステップを交互に実行するステップ制御が行われ、通常フラグがOFFの場合は、特別時の制御として較正ステップだけを連続して行う制御が行われる。検出ステップは、後述の分岐条件の意味を持つ。
制御部32は、高周波信号生成部33から出力する高周波信号S0の周波数を所定のデューティ比で発振させる。また、センサ回路20から入力された最新の判定電圧信号S1をADコンバータ31がA/D変換すると、ADコンバータ31から最新の判定信号S2が制御部32に出力される。
通常フラグがONの場合はステップS5に進み、通常フラグがOFFの場合はステップS6に進む。なお、近接センサ1の駆動初期は、ステップS1にて通常フラグがOFFになっているため常にステップS6に進む。
最新の判定電圧信号S1が所定の範囲内にない場合は、通常時ではないと判断してステップS6に進む。一方、最新の判定電圧信号S1が所定の範囲内にある場合は、ステップS8に進む。本例では、最新の判定電圧信号S1が所定の範囲として第3閾値Vth3aを超えているのか判定する。
通常時でないときは、特別時の較正を行う。
まず、制御部32は、高周波信号生成部33からLCR共振回路10に入力する高周波信号S0の周波数掃引を行うように制御する。本例では、この周波数掃引はスタート周波数200kHzからストップ周波数600kHzまで指定された掃引速度で行われる。
上記の周波数掃引を行うことで、図3に示したグラフS1aが得られ、物体がセンサ電極11に近接していないときのLCR共振回路10の共振周波数f1aと、共振周波数f1aの高周波信号をLCR共振回路10に入力した際の電圧信号Vra(点P1aの電圧)が検出される。なお、本例の近接センサ1では、ある一定の環境下において共振周波数f1aは450kHz、判定電圧信号V1aは2Vである。
本例では、判定周波数f1xは、共振周波数f1aよりも5kHz高く設定している。
特別時の較正を行った後は、通常フラグをONにし、ステップS2に戻る。
較正フラグを参照し、この較正フラグがONの場合はステップS200に進み、較正フラグがOFFの場合はステップS100に進む。なお、近接センサ1の駆動初期は、ステップS1にて較正フラグがONになっているため、常にステップS200に進む。
この通常時の較正ステップは、物体がセンサ電極11に近接していないときのグラフS1a(図3参照)が周囲の環境等によって変化しても、人体の近接を正しく検出できるようにするために行われるものである。
共振周波数の更新がある場合はステップS202に進み、共振周波数の更新がない場合はステップS210に進む。
LCR共振回路の現在の共振周波数をf1pとし、LCR共振回路の現在より一つ前の共振周波数をf1qとした場合、
|f1q−f1p|が所定値frを超える場合は、ステップS203に進む。これは、例えば、ユーザがリアバンパー101に僅かに離れて立ったことを検出している。
|f1q−f1p|が所定値fr未満の場合は、ステップS204に進む。
なお、本例の所定値frは、4kHzとなる。
制御部32は、ユーザがリアバンパー101に僅かに離れて立っているため、リアバンパー101がユーザに当接して怪我をする恐れがあるとして、検出不可とする。そして、制御部32は、検出不可タイマを設定して、ステップS210に進む。本例の検出不可タイマは3秒としている。
検出不可タイマがタイムアップである場合、ステップS205に進み、検出不可タイマがタイムアップでない場合、ステップS210に進む。
制御部32は、検出不可を解除して、ステップS210に進む。
通常時の較正ステップを図7のフローチャートに沿って実行した後、較正フラグをOFFにする。
次に、ステップ8において較正フラグがOFFであれば、検出ステップを実行し、ユーザの足部の検出判定を行う。
検出ステップを、図8と図9のフローチャートに沿って実行する。この検出ステップは、物体がセンサ電極11に近接した際に、判定電圧信号レベルの時間的変化を見ることにより、意図された物体の動作(バックドア102の開閉をするための足のキック動作)か、意図されない物体の動作(例えば、物体が自動車100の車幅方向にリアバンパー101の下方近くを単に通過した場合)を判別するため行われるものである。
検出不可ではない場合はステップS102aに進み、検出不可である場合はステップS130aに進む。
現在の判定電圧信号S1≧第3閾値Vth3aの場合はステップS104aに進み、現在の判定電圧信号S1<第3閾値Vth3aの場合はステップS103aに進む。
判定電圧信号S1<Vth3aの場合、ユーザの足部がセンサ電極11にさらに近接した状態(または水がセンサ電極11に近接した状態)(図5(b)参照)、または、ユーザがバンパーに接触したときの状態(または水がセンサ電極11に接触した状態)(図5(c)参照)であり、一時的に検出を行わないように検出不可タイマが設定される。
これは、検出不可の場合、所定の時間が設定されて、検出可能になるまで繰り返される。そしてステップS130aに進む。
検出ステップが0の場合はステップS105aに進む。検出ステップが0以外の場合はステップS108aに進む。
なお、ステップS104aからステップS107aについて、現在の判定電圧信号S1が一定のレベルから下がり始めてから、Vth1a以下になるまでの時間(タイマ1)が、予め設定された第一基準範囲t1の上限値t1long未満になることを検出している。
タイマ1<t1longの場合、ステップS106aに進む。
タイマ1≧t1longの場合、ステップS130aに進む。
なお、本例では、t1long=0.6sとしている。
また、タイマ1は一定時間毎に加算される。
現在の判定電圧信号S1<第1閾値Vth1aの場合、ステップS107aに進み、現在の判定電圧信号S1≧第1閾値Vth1aの場合、ステップS130aに進む。
検出ステップには1が入力されて、ステップS130aに進む。
検出ステップが1の場合、ステップS109aに進む。検出ステップが1以外の場合、ステップS116aに進む。
なお、ステップS108aからステップS115aについて、現在の判定電圧信号S1が一定のレベルから下がり始めてから、Vth1a以下で最小電圧に達するまでの時間(タイマ1)が、予め設定された第一基準範囲t1の上限値t1longと下限値t1shortの間に入ることを検出している。
タイマ1<t1longの場合、ステップS110aに進む。
タイマ1≧t1longの場合、ステップS130aに進む。
本例では、t1long=0.6sとしている。
現在の判定電圧信号S1<最小電圧の場合、ステップS111aに進む。現在の判定電圧信号S1≧最小電圧の場合、ステップS113aに進む。
ここでは、現在の判定電圧信号S1のレベルが下がり続けているかを確認している。
現在の判定電圧信号S1が最小電圧に入力される。
タイマ2に0が入力される。
現在の判定電圧信号S1>最小電圧+αの場合、ステップS114aに進む。現在の判定電圧信号S1≦最小電圧+αの場合、ステップS130aに進む。
ここでは、現在の判定電圧信号が最小電圧になったのか、なっていないのかを判定している。つまり、下がり続ける判定電圧信号のレベルが上がる場合、判定電圧信号が最小電圧になったと判定している。なお、αは所定の値である。
タイマ1>t1shortの場合、ステップS115aに進む。
タイマ1≦t1shortの場合、ステップS130aに進む。
本例では、t1short=0.4sとしている。
検出ステップには2が入力されて、ステップS130aに進む。
検出ステップが2の場合はステップS117aに進む。検出ステップが2以外の場合はステップS130aに進む。
なお、ステップS116aからステップS119aについて、現在の判定電圧信号S1が、Vth1a以下の最小電圧から、Vth2a以上の電圧に達するまでの時間(タイマ2)が、予め設定された第二基準範囲t2の上限値t2longと下限値t2shortの間に入ることを検出している。
タイマ2<t2longの場合、ステップS118aに進む。
タイマ2≧t2longの場合、ステップS130aに進む。
本例では、t2long=0.6sとしている。
現在の判定電圧信号S1≧第2閾値Vth2aの場合、ステップS119aに進み、現在の判定電圧信号S1<第2閾値Vth2aの場合、ステップS130aに進む。
タイマ2>t2shortの場合、ステップS120aに進む。
タイマ2≦t2shortの場合、ステップS130aに進む。
本例では、t2short=0.4sとしている。
制御部32は、ユーザの足部のキック動作を判定して、ステップS11に進む。
ユーザの足部の検出判定を行った後、較正フラグをONにする。
このように、判定電圧信号S1が一定のレベルから下がり始めてから最小電圧に達するまでの時間が、予め設定された第一基準範囲t1内であるとともに、判定電圧信号が最小電圧に達してからVth2a以上になるまでの時間が、予め設定された第二基準範囲t2内である場合、制御部32は、センサ電極11への人体の近接を検出する。
センサ電極11は、自動車に配された上辺部11aと、上辺部11aに対して所定の間隔を空けて配された下辺部11bと、上辺部11aと下辺部11bをつなぐ連結部11cとを有する。
制御部32は、電気的に接続された、上辺部11aと下辺部11bと連結部11cに、ユーザを検知するための信号を入力する。
下辺部11bは、上辺部11aよりもユーザが通過する領域から遠い側に配されている。
上辺部11aの設置高さは、下辺部11bの設置高さ以上である。
このため、少なくとも1個のセンサ電極で人体(足部のキック動作)を確実に検知できるため、コストダウンを可能にした静電容量式近接センサが得られる。
このため、少なくとも1個のセンサ電極で人体(足部のキック動作)を確実に検知できるため、コストダウンを可能にした静電容量式近接センサが得られる。
よって、センサ電極は、自動車の設置場所を不要にとらずに設置できる。
よって、センサ電極は、自動車の設置場所を不要にとらずに設置できる。
例えば、図10(a)に示すように、連結部11cは、下辺部11bと上辺部11aの両端部に位置しており、自動車100の後方から見て、センサ電極は概略O形状でもよい(変形例1)。
また、例えば、図10(b)に示すように、連結部11cは、下辺部11bと上辺部11aの途中に位置しており、自動車100の後方から見て、センサ電極は、H形状でもよい(変形例2)。
例えば、図10(c)に示すように、上辺部11aの車幅方向の全長は、下辺部11bの車幅方向の全長を超えており、下辺部11bは、上辺部11aに全て対向して配されてもよい(変形例3)。
このため、ユーザが下辺部11bによりキック動作を検出できる場所に立つなら、上辺部により、ユーザがリアバンパー101に僅かに離れて(約1cm)立っていたことが確実に検出できて、リアバンパー101がユーザに当接して怪我をする恐れがない。
例えば、図11に示すように、上辺部11aは2本であり、下辺部11bと連結部11cは1本とする構成としてもよい(変形例4)。
具体的に、変形例4のセンサ電極は、上記の実施形態例のセンサ電極の上辺部11aに対して車高方向上方に所定の間隔を空けて略平行に配された別の上辺部11aと、この別の上辺部11aに伴い車高方向上方に延出した連結部11cを有する。変形例4のセンサ電極は、2本の上辺部11aにより、ユーザがリアバンパー101に僅かに離れて(約1cm)立っていたことをさらに確実に検出できる。
例えば、上辺部11aの外径は、下辺部11bの外径より大きくてもよい。このため、上辺部は、下辺部より検出感度を高められる。
例えば、センサ電極の車幅方向の全長が、自動車の車幅方向の全長半分より若干短く形成されており、このセンサ電極が、リアバンパー101の内側に車幅方向に沿って1列に2個配置されてもよい。
また、例えば、センサ電極の車幅方向の全長が、自動車の車幅方向の全長の1/3長より若干短く形成されており、このセンサ電極が、リアバンパー101の内側に車幅方向に沿って1列に3個配置されてもよい。
10 LCR共振回路
11 センサ電極
L コイル
C コンデンサ
R 抵抗
20 センサ回路
21 ダイオード
22 固定抵抗
23 コンデンサ
24 増幅器(バッファ回路)
30 マイコン(マイクロコンピュータ)
31 ADコンバータ
32 制御部
33 高周波信号生成部
40 ユーザ
41 足部
100 自動車
101 リアバンパー
102 バックドア
P1 センサ電極接続点
P2 整流点
P3 検出点
センサ電極を有する共振回路と、前記共振回路にユーザを検知するための信号を入力するマイコンとを備え、
前記センサ電極は、上辺部と、前記上辺部に対して所定の間隔を空けて配された下辺部と、前記上辺部と前記下辺部とを電気的に接続する連結部と、を有し、
前記下辺部は、前記上辺部よりもユーザが通過する領域から遠い側に配され、
前記上辺部の設置高さは、前記下辺部の設置高さ以上であることを特徴とする。
しかしながら、本例のセンサ電極は、1個の電極のため、意図された物体の動作(バックドア102の開閉をするための足のキック動作)か、意図されない物体の動作(例えば、物体が自動車100の車幅方向にリアバンパー101の下方近くを単に通過した場合)を判別しにくい場合がある。そこで、本例では、これらの場合をより確実に判別できるように、検出時間(後述の判定電圧信号S1の第一基準範囲、第二基準範囲)が設定されている。
図3において、S1aは物体がセンサ電極11に近接していないときのグラフであり、S1bはユーザの足部がセンサ電極11に近接(約10cm)したときのグラフであり、S1cはユーザの足部がセンサ電極11にさらに近接(約5cm)したときのグラフであり、S1dはユーザがリアバンパー101に接触したときのグラフである。
なお、S1cは、水がリアバンパーに接触したときのグラフでもあり、S1dは、水がセンサ電極11に接触したときのグラフでもある。
つまり、判定周波数f1xと物体がセンサ電極11に近接していないときの共振周波数f 1a は、
f1x>f1a
の関係を有する。
また、図3において、V1aは、物体がセンサ電極に近接していないときの判定周波数f1xにおける判定電圧信号であり、V1bは、人体がセンサ電極に近接したとき判定周波数f1xにおける判定電圧信号であり、V1cは、人体がセンサ電極にさらに近接したときの判定周波数f1xにおける判定電圧信号であり、V1dは、人体がリアバンパーに接触したときの判定周波数f1xにおける判定電圧信号である。
なお、本例では、V1aは2V、V1bは1.5V、V1cは1V、V1dは0.5Vとなっている。
まず、制御部32は、V 1a >V 1b >V 1c 、の関係を満たすように高周波信号S 0 の周波数、すなわち判定周波数f 1x を制御する。具体的に本例では、物体がセンサ電極11に近接していないときの共振周波数f1aよりも5kHz高い周波数を判定周波数f1xに設定している。
V1a>Vth1a>V1b、を満足する第1閾値Vth1aと、
V1a>Vth2a>V1b、を満足する第2閾値Vth2aと、
V1b>Vth3a>V1c、を満足する第3閾値Vth3aと、
が設定される。
また、本例では、V th2a ≧V th1a に設定している。
なお、本例では、V th1aをV1a−0.2V、V th2aをV1a−0.1V、V th3aをV1a−0.7Vに設定している。
制御部32はセンサーシステムの初期化を実行し、内部レジスタやメモリのクリアを実行するとともに、通常フラグをOFFにし、較正フラグをONにし、検出ステップを0とする。
なお、通常フラグがONの場合は、通常時の制御として較正ステップと検出ステップを交互に実行するステップ制御が行われ、通常フラグがOFFの場合は、特別時の制御として較正ステップだけを連続して行う制御が行われる。
通常時でないときは、特別時の較正を行う。
まず、制御部32は、高周波信号生成部33からLCR共振回路10に入力する高周波信号S0の周波数掃引を行うように制御する。本例では、この周波数掃引はスタート周波数200kHzからストップ周波数600kHzまで指定された掃引速度で行われる。
上記の周波数掃引を行うことで、図3に示したグラフS1aが得られ、物体がセンサ電極11に近接していないときのLCR共振回路10の共振周波数f1aと、共振周波数f1aの高周波信号をLCR共振回路10に入力した際の電圧信号Vra(点P1aの電圧)が検出される。なお、本例の近接センサ1では、ある一定の環境下において共振周波数f1aは450kHz、判定電圧信号V ra は2.5Vである。
本例では、判定周波数f1xは、共振周波数f1aよりも5kHz高く設定している。
LCR共振回路の現在の共振周波数をf1pとし、LCR共振回路の現在より一つ前の共振周波数をf1qとした場合、
|f1q−f1p|が所定値frを超える場合は、ステップS203に進む。これは、例えば、ユーザがリアバンパー101に僅かに離れて立ったことを検出している。
|f1q−f1p|が所定値fr未満の場合は、ステップS204に進む。
なお、本例ではfr を4kHzとしている。
制御部32は、ユーザがリアバンパー101に僅かに離れて立っていることを検出すると、検出不可として一時的に人体の検出を行わないようにする。そして、制御部32は、検出不可タイマを設定して、ステップS210に進む。本例の検出不可タイマは3秒としている。
判定電圧信号S1<Vth3aの場合、ユーザの足部がセンサ電極11にさらに近接した状態(または水がセンサ電極11に近接した状態)(図5(b)参照)、または、ユーザがリアバンパーに接触したときの状態(または水がセンサ電極11に接触した状態)(図5(c)参照)であり、一時的に検出を行わないように検出不可タイマが設定される。
これは、検出不可の場合、所定の時間が設定されて、検出可能になるまで繰り返される。そしてステップS130aに進む。
検出ステップが0の場合はステップS105aに進む。検出ステップが0以外の場合はステップS108aに進む。
なお、ステップS104aからステップS107aでは、現在の判定電圧信号S1が一定のレベルから下がり始めてから、Vth1a以下になるまでの時間が、予め設定された第一基準範囲の上限値t1long未満になることを検出している。
検出ステップが1の場合、ステップS109aに進む。検出ステップが1以外の場合、ステップS116aに進む。
なお、ステップS108aからステップS115aでは、現在の判定電圧信号S1が一定のレベルから下がり始めてから、Vth1a以下で最小電圧V 1b に達するまでの時間(t 1 )が、予め設定された第一基準範囲の上限値t1longと下限値t1shortの間に入ることを検出している。
検出ステップが2の場合はステップS117aに進む。検出ステップが2以外の場合はステップS130aに進む。
なお、ステップS116aからステップS119aでは、現在の判定電圧信号S1が、Vth1a以下の最小電圧V 1b から、Vth2a以上の電圧に達するまでの時間(t 2 )が、予め設定された第二基準範囲の上限値t2longと下限値t2shortの間に入ることを検出している。
ユーザの足部の検出判定を行った後、較正フラグをONにする。
このように、判定電圧信号S1が一定のレベルから下がり始めてから最小電圧に達するまでの時間が、予め設定された第一基準範囲内であるとともに、判定電圧信号が最小電圧に達してからVth2a以上になるまでの時間が、予め設定された第二基準範囲内である場合、制御部32は、センサ電極11への人体の近接を検出する。
センサ電極11は、上辺部11aと、上辺部11aに対して所定の間隔を空けて配された下辺部11bと、上辺部11aと下辺部11bとを電気的に接続する連結部11cと、を有する。
下辺部11bは、上辺部11aよりもユーザが通過する領域から遠い側に配されている。
上辺部11aの設置高さは、下辺部11bの設置高さ以上である。
このため、1個のセンサ電極だけでも人体(足部のキック動作)を確実に検知できるため、コストダウンを可能にした静電容量式近接センサが得られる。
このため、ユーザが下辺部11bによりキック動作を検出できる場所に立つなら、上辺部により、ユーザがリアバンパー101に僅かに離れて(約1cm)立っていたことが確実に検出できて、開閉制御されるバックドア102がユーザに当接する恐れがない。
例えば、上辺部11aの外径は、下辺部11bの外径より大きくてもよい。このため、上辺部は、下辺部より検出感度を高められる。
Claims (6)
- 自動車に配された上辺部と、前記上辺部に対して所定の間隔を空けて配された下辺部と、前記上辺部と前記下辺部をつなぐ連結部と、を有する、センサ電極と、
電気的に接続された、前記上辺部と前記下辺部と前記連結部に、ユーザを検知するための信号を入力する制御部と、
を備えており、
前記下辺部は、前記上辺部よりもユーザが通過する領域から遠い側に配され、
前記上辺部の設置高さは、前記下辺部の設置高さ以上であることを特徴とする静電容量式近接センサ。 - 前記上辺部の設置高さは、前記下辺部の設置高さより高いことを特徴とする請求項1に記載の静電容量式近接センサ。
- 前記下辺部と前記上辺部の設置角度θは、自動車の移動方向に対して、20度から70度以内であることを特徴とする請求項1に記載の静電容量式近接センサ。
- 前記下辺部と前記上辺部の設置角度θは、自動車の移動方向に対して、30度から60度以内であることを特徴とする請求項1に記載の静電容量式近接センサ。
- 前記上辺部の車幅方向の全長は、前記下辺部の車幅方向の全長以上であり、前記下辺部は、前記上辺部に全て対向して配されていることを特徴とする請求項1に記載の静電容量式近接センサ。
- 前記連結部は、前記下辺部と前記上辺部の端部に位置しており、前記センサ電極は、C形状であることを特徴とする請求項1に記載の静電容量式近接センサ。
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