JP3597669B2 - 人体接近弁別回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体の接近状態を近傍位置と直近位置とに分けて弁別する人体接近弁別回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車や家には、他人の不正な侵入を防止するためにセキュリティーシステムを設けたものがある。そのようなセキュリティーシステムにあって、近接（非接触）センサ及び接触センサを設けて、人の接近を判別するようにしたものがある。
【０００３】
上記近接センサには、焦電形赤外線式センサによるものや、赤外線反射式センサによるものや、超音波反射式センサによるものなどがあり、また上記接触センサには、薄型のメカ式スイッチによるものや、圧電素子による圧力検出によるものなどがあり、それらを組み合わせて上記セキュリティシステムを構成している。
【０００４】
接触及び近接センサを設けた使用例について示すと、正規ユーザが近付いたことを近接センサが検出したら、双方向通信により正規ユーザの所有するキー装置からのユーザ信号を認識して、自動車にあってはルームランプなどを点灯することを第１段階の処理とし、第２段階として、開扉動作としてドアハンドルを把持したことを接触センサが検出したら、ドアロックを開錠するなどのシステムが考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記システムでは近接センサと接触センサとをそれぞれ個々に配設しなければならず、そのため、部品点数が多く、かつそれぞれの取り付けスペースを必要とするためスペース効率が悪いばかりでなく、上記したように圧電素子や超音波素子などを用いたセンサが高価であるという問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、人体接近弁別回路の低廉化を実現するために、本発明に於いては、自動車のドアの開扉における人体の接近状態の弁別に用いる人体接近弁別回路であって、人体との距離に応じて出力レベルが変化する非接触センサと、前記非接触センサに接続された弁別回路とを設け、前記非接触センサが前記ドアのアウタハンドル内に設けられ、前記弁別回路が、前記人体が前記非接触センサの近傍に接近した時に前記非接触センサから出力される近傍レベル信号を判別するための第１のしきい値と、アウタハンドルを手で把持した状態の時に前記非接触センサから出力される直近レベル信号を判別するための第２のしきい値とを有し、前記自動車に対する近傍位置及び直近位置を前記各しきい値により弁別して、前記近傍または前記直近の各位置別の判定信号を出力するものとした。
【０００７】
このように、人体との距離に応じて出力レベルが変化する非接触センサを用いて、その出力信号を近傍位置及び直近位置に対応する２つのしきい値で検出することにより、１つのセンサのみで、人体が近傍に位置する場合と直近に位置する場合との２状態を弁別することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明が適用された自動車用ドアハンドルを破断して示す図である。図において、図示されないドアにドアハンドルのベース１がねじ止めされており、そのベース１にアウタハンドル２の長手方向一端部が枢支されて、それによりドアに対して傾動して出没するようにアウタハンドル２が設けられている。
【００１０】
上記ベース１の取り付け状態におけるドア内面側には、本装置の制御の要部を行うための回路基板３が、ベース１にビス止めされたケース４内にウレタン樹脂で保護されるようにして設けられている。なお、図示例ではケース４を、ベース１とは別個に形成したが、ベース１と一体に形成しても良い。
【００１１】
アウタハンドル２は、例えばガスインジェクション成形にて図に示されるように中空形状に形成されており、その中空部分には非接触センサとしての静電容量形センサを構成する平行ケーブル５がアウタハンドル２の把持部の長手方向に沿って延在するように受容されている。その平行ケーブル５の一端（基端）部が、アウタハンドル２の枢支部の近傍に設けられた開口を介して外部に延出するように設けられたシールド線６と連結されている。そのシールド線６の他端は回路基板３に接続されている。なお、上記開口にはガスインジェクション成形時のガス流入口を利用すると良く、配線を極めて好適に処理し得る。また、開口部には、アウタハンドル２内に対する防水のためのシール部材７が取り付けられているが、そのシール部材７には、Ｏリングを用いたり、または接着剤により封止する構造にしても良い。
【００１２】
回路基板３には外部接続ケーブル８が接続されており、その外部接続ケーブル８の延出端に取り付けられたカプラ９が外部制御ユニット１０に結合されている。外部制御ユニット１０には送受信アンテナ１１が接続されており、ユーザ所有のキー装置１２に内蔵された送受信装置との間でユーザ認識信号の授受が行われるようになっている。なお、外部制御ユニット１０にユーザ認識データを予め記憶しておき、その記憶データとキー装置１２からの信号データとが一致したら、正規のユーザであると認識し、後の処理を行う。
【００１３】
次に、本発明に基づく人体接近弁別回路を図２の概略図を参照して以下に示す。図２に示されるように、車載バッテリＢＴから電源回路ＶＣを介して本装置の回路基板３に電源電圧が供給されるようになっており、その電源ラインに、前記平行ケーブル５の一方の線５ａが接続されている。平行ケーブル５の他方の線５ｂは回路基板３に設けられた抵抗Ｒ１を介して接地されており、上記他方の線５ｂと抵抗Ｒ１とのノードが、コンデンサＣ１を介して、互いに並列に設けられた近傍検出回路３ａ及び直近検出回路３ｂの各比較器ＣＰ１・ＣＰ２にそれぞれ接続されている。
【００１４】
上記したように接続された平行ケーブル５の両線５ａ・５ｂ間には人体の接近に応じて静電容量の変化が起こり、その変化を接地側の線５ｂに生じる電圧変化を各比較器ＣＰ１・ＣＰ２にて検出する。人（手）が近付いて近傍に位置した状態と、アウタハンドル２に触れて直近に位置した状態との各状態において各比較器ＣＰ１・ＣＰ２への入力段における電圧レベルが異なるため、各状態における電圧レベルを弁別して検出するべく、第１及び第２の各しきい値としての各比較器ＣＰ１・ＣＰ２の各検出レベルを、それぞれのしきい値調整抵抗ＶＲ１・ＶＲ２により調整しておく。したがって、各しきい値を、車種毎のアウタハンドルの形状違いに応じて、車種別に設定変更できるため、異なる車種に容易に対応可能である。
【００１５】
なお、近傍検出用のしきい値としては、ユーザ所有のキー装置１２との間で認識データの信号の送受信が可能な範囲内に人が入ったことを検出する程度であって良い。また、直近検出用のしきい値としては、アウタハンドル２を手で把持した状態を検出するようにすると良い。
【００１６】
そして、各比較器ＣＰ１・ＣＰ２にて上記各状態が検出されたら、各比較器ＣＰ１・ＣＰ２から信号がそれぞれ対応する各波形整形回路ＷＣ１・ＷＣ２に出力され、さらに対応して設けられた各増幅器ＡＰ１・ＡＰ２により増幅された信号が、近傍判定出力端子Ｎと直近判定出力端子Ｔとからそれぞれ出力される。
【００１７】
例えば本図示例の自動車の場合には、人が近付いてきたことを検出したら、近傍判定出力端子Ｎから近傍検出信号が出力され、その近傍検出信号に応じて外部制御ユニット１０により、キー装置１２に向けてリクエスト信号が発せられ、それに応答してキー装置１２より発せられるユーザ認識信号を判別し、正規ユーザと認識すると、図示されない車両のルームランプを点灯させて、近付いてきた人に、本装置による制御が可能な状態になったことを知らせる。これにより、不法にアクセス使用する人間に対しては警告を発することができる。
【００１８】
次に、開扉のためにアウタハンドル２が握られたことを検出したら、直近判定出力端子Ｔから直近検出信号が出力され、ドアロックを解除する制御を行う。
【００１９】
このようにして、人が車両に近付いてきたことの検出と、アウタハンドル２に触れたことの検出とを１つのセンサ（平行ケーブル５による静電容量形センサ）により検出することができ、従来のように近接センサと接触センサとをそれぞれ別個に設ける必要が無く、装置を低廉化し得る。
【００２０】
なお、非接触センサにあっては、本実施の形態では静電容量変化形センサを用いた例を示したが、そのセンサの形態を特定するものではなく、非接触型センサであって人体との距離に応じて検出出力レベルが変化するものであれば良く、超音波距離センサなどが適用可能である。
【００２１】
また、全体の制御として、ユーザ認識を直近検出時に行うようにしても良く、また近傍検出によりルームランプを点灯状態した場合において、その近付いた者がそのまま立ち去った場合には、図示されないタイマやＣＰＵのタイマ処理により、所定時間経過後にルームランプ点灯出力を停止し、初期状態に復帰させると良い。そして、その場合にはユーザ認識をリセットすることが望ましい。
【００２２】
上記図示例では回路基板３をドアハンドルに一体的に設けたが、図３に示されるように回路基板を設けたコントロールユニット１３をドアハンドルとは分離して配置するようにしても良い。なお、図３において前記図示例と同様の部分には同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。この図３の場合には、センサである平行ケーブル５とコントロールユニット１３との間を連結する伝送ケーブル１４にはシールド線を用いる。それにより、金属製ボディによるセンサ（平行ケーブル５）の静電容量の変化に対する影響をなくすことができる。
【００２３】
なお、上記実施の形態では、自動車のドアにおける人体の接近状態の弁別に用いた例を示したが、本発明によれば、自動車に限ることなく、家におけるホームセキュリティのシステムにも用いることができる。その場合には、例えば玄関のドアのノブに上記した平行ケーブルなどの非接触センサを取り付ければ良い。
【００２４】
【発明の効果】
このように本発明によれば、人体との距離に応じて出力レベルが変化する非接触センサを用いて、その出力信号を近傍位置及び直近位置に対応する２つのしきい値で検出することから、１つのセンサのみで、人体が近傍に位置する場合と直近に位置する場合との２状態を弁別することができるため、近接センサ及び接触センサを設けた場合に比べて、部品点数が減り、装置全体を低廉化し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された自動車用ドアハンドルを破断して示す図。
【図２】本発明に基づく人体接近弁別回路の概略を示す図。
【図３】別の実施の形態を示す自動車用ドアハンドル及びコントロールユニットを示す図。
【符号の説明】
１ ベース
２ アウタハンドル
３ 回路基板、３ａ 近傍検出回路、３ｂ 直近検出回路
４ ケース
５ 平行ケーブル、５ａ・５ｂ 線
６ シールド線
７ シール部材
８ 外部接続ケーブル
９ カプラ
１０ 外部制御ユニット
１１ 送受信アンテナ
１２ キー装置
１３ コントロールユニット
１４ 伝送ケーブル
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体の接近状態を近傍位置と直近位置とに分けて弁別する人体接近弁別回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車や家には、他人の不正な侵入を防止するためにセキュリティーシステムを設けたものがある。そのようなセキュリティーシステムにあって、近接（非接触）センサ及び接触センサを設けて、人の接近を判別するようにしたものがある。
【０００３】
上記近接センサには、焦電形赤外線式センサによるものや、赤外線反射式センサによるものや、超音波反射式センサによるものなどがあり、また上記接触センサには、薄型のメカ式スイッチによるものや、圧電素子による圧力検出によるものなどがあり、それらを組み合わせて上記セキュリティシステムを構成している。
【０００４】
接触及び近接センサを設けた使用例について示すと、正規ユーザが近付いたことを近接センサが検出したら、双方向通信により正規ユーザの所有するキー装置からのユーザ信号を認識して、自動車にあってはルームランプなどを点灯することを第１段階の処理とし、第２段階として、開扉動作としてドアハンドルを把持したことを接触センサが検出したら、ドアロックを開錠するなどのシステムが考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記システムでは近接センサと接触センサとをそれぞれ個々に配設しなければならず、そのため、部品点数が多く、かつそれぞれの取り付けスペースを必要とするためスペース効率が悪いばかりでなく、上記したように圧電素子や超音波素子などを用いたセンサが高価であるという問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、人体接近弁別回路の低廉化を実現するために、本発明に於いては、自動車のドアの開扉における人体の接近状態の弁別に用いる人体接近弁別回路であって、人体との距離に応じて出力レベルが変化する非接触センサと、前記非接触センサに接続された弁別回路とを設け、前記非接触センサが前記ドアのアウタハンドル内に設けられ、前記弁別回路が、前記人体が前記非接触センサの近傍に接近した時に前記非接触センサから出力される近傍レベル信号を判別するための第１のしきい値と、アウタハンドルを手で把持した状態の時に前記非接触センサから出力される直近レベル信号を判別するための第２のしきい値とを有し、前記自動車に対する近傍位置及び直近位置を前記各しきい値により弁別して、前記近傍または前記直近の各位置別の判定信号を出力するものとした。
【０００７】
このように、人体との距離に応じて出力レベルが変化する非接触センサを用いて、その出力信号を近傍位置及び直近位置に対応する２つのしきい値で検出することにより、１つのセンサのみで、人体が近傍に位置する場合と直近に位置する場合との２状態を弁別することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明が適用された自動車用ドアハンドルを破断して示す図である。図において、図示されないドアにドアハンドルのベース１がねじ止めされており、そのベース１にアウタハンドル２の長手方向一端部が枢支されて、それによりドアに対して傾動して出没するようにアウタハンドル２が設けられている。
【００１０】
上記ベース１の取り付け状態におけるドア内面側には、本装置の制御の要部を行うための回路基板３が、ベース１にビス止めされたケース４内にウレタン樹脂で保護されるようにして設けられている。なお、図示例ではケース４を、ベース１とは別個に形成したが、ベース１と一体に形成しても良い。
【００１１】
アウタハンドル２は、例えばガスインジェクション成形にて図に示されるように中空形状に形成されており、その中空部分には非接触センサとしての静電容量形センサを構成する平行ケーブル５がアウタハンドル２の把持部の長手方向に沿って延在するように受容されている。その平行ケーブル５の一端（基端）部が、アウタハンドル２の枢支部の近傍に設けられた開口を介して外部に延出するように設けられたシールド線６と連結されている。そのシールド線６の他端は回路基板３に接続されている。なお、上記開口にはガスインジェクション成形時のガス流入口を利用すると良く、配線を極めて好適に処理し得る。また、開口部には、アウタハンドル２内に対する防水のためのシール部材７が取り付けられているが、そのシール部材７には、Ｏリングを用いたり、または接着剤により封止する構造にしても良い。
【００１２】
回路基板３には外部接続ケーブル８が接続されており、その外部接続ケーブル８の延出端に取り付けられたカプラ９が外部制御ユニット１０に結合されている。外部制御ユニット１０には送受信アンテナ１１が接続されており、ユーザ所有のキー装置１２に内蔵された送受信装置との間でユーザ認識信号の授受が行われるようになっている。なお、外部制御ユニット１０にユーザ認識データを予め記憶しておき、その記憶データとキー装置１２からの信号データとが一致したら、正規のユーザであると認識し、後の処理を行う。
【００１３】
次に、本発明に基づく人体接近弁別回路を図２の概略図を参照して以下に示す。図２に示されるように、車載バッテリＢＴから電源回路ＶＣを介して本装置の回路基板３に電源電圧が供給されるようになっており、その電源ラインに、前記平行ケーブル５の一方の線５ａが接続されている。平行ケーブル５の他方の線５ｂは回路基板３に設けられた抵抗Ｒ１を介して接地されており、上記他方の線５ｂと抵抗Ｒ１とのノードが、コンデンサＣ１を介して、互いに並列に設けられた近傍検出回路３ａ及び直近検出回路３ｂの各比較器ＣＰ１・ＣＰ２にそれぞれ接続されている。
【００１４】
上記したように接続された平行ケーブル５の両線５ａ・５ｂ間には人体の接近に応じて静電容量の変化が起こり、その変化を接地側の線５ｂに生じる電圧変化を各比較器ＣＰ１・ＣＰ２にて検出する。人（手）が近付いて近傍に位置した状態と、アウタハンドル２に触れて直近に位置した状態との各状態において各比較器ＣＰ１・ＣＰ２への入力段における電圧レベルが異なるため、各状態における電圧レベルを弁別して検出するべく、第１及び第２の各しきい値としての各比較器ＣＰ１・ＣＰ２の各検出レベルを、それぞれのしきい値調整抵抗ＶＲ１・ＶＲ２により調整しておく。したがって、各しきい値を、車種毎のアウタハンドルの形状違いに応じて、車種別に設定変更できるため、異なる車種に容易に対応可能である。
【００１５】
なお、近傍検出用のしきい値としては、ユーザ所有のキー装置１２との間で認識データの信号の送受信が可能な範囲内に人が入ったことを検出する程度であって良い。また、直近検出用のしきい値としては、アウタハンドル２を手で把持した状態を検出するようにすると良い。
【００１６】
そして、各比較器ＣＰ１・ＣＰ２にて上記各状態が検出されたら、各比較器ＣＰ１・ＣＰ２から信号がそれぞれ対応する各波形整形回路ＷＣ１・ＷＣ２に出力され、さらに対応して設けられた各増幅器ＡＰ１・ＡＰ２により増幅された信号が、近傍判定出力端子Ｎと直近判定出力端子Ｔとからそれぞれ出力される。
【００１７】
例えば本図示例の自動車の場合には、人が近付いてきたことを検出したら、近傍判定出力端子Ｎから近傍検出信号が出力され、その近傍検出信号に応じて外部制御ユニット１０により、キー装置１２に向けてリクエスト信号が発せられ、それに応答してキー装置１２より発せられるユーザ認識信号を判別し、正規ユーザと認識すると、図示されない車両のルームランプを点灯させて、近付いてきた人に、本装置による制御が可能な状態になったことを知らせる。これにより、不法にアクセス使用する人間に対しては警告を発することができる。
【００１８】
次に、開扉のためにアウタハンドル２が握られたことを検出したら、直近判定出力端子Ｔから直近検出信号が出力され、ドアロックを解除する制御を行う。
【００１９】
このようにして、人が車両に近付いてきたことの検出と、アウタハンドル２に触れたことの検出とを１つのセンサ（平行ケーブル５による静電容量形センサ）により検出することができ、従来のように近接センサと接触センサとをそれぞれ別個に設ける必要が無く、装置を低廉化し得る。
【００２０】
なお、非接触センサにあっては、本実施の形態では静電容量変化形センサを用いた例を示したが、そのセンサの形態を特定するものではなく、非接触型センサであって人体との距離に応じて検出出力レベルが変化するものであれば良く、超音波距離センサなどが適用可能である。
【００２１】
また、全体の制御として、ユーザ認識を直近検出時に行うようにしても良く、また近傍検出によりルームランプを点灯状態した場合において、その近付いた者がそのまま立ち去った場合には、図示されないタイマやＣＰＵのタイマ処理により、所定時間経過後にルームランプ点灯出力を停止し、初期状態に復帰させると良い。そして、その場合にはユーザ認識をリセットすることが望ましい。
【００２２】
上記図示例では回路基板３をドアハンドルに一体的に設けたが、図３に示されるように回路基板を設けたコントロールユニット１３をドアハンドルとは分離して配置するようにしても良い。なお、図３において前記図示例と同様の部分には同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。この図３の場合には、センサである平行ケーブル５とコントロールユニット１３との間を連結する伝送ケーブル１４にはシールド線を用いる。それにより、金属製ボディによるセンサ（平行ケーブル５）の静電容量の変化に対する影響をなくすことができる。
【００２３】
なお、上記実施の形態では、自動車のドアにおける人体の接近状態の弁別に用いた例を示したが、本発明によれば、自動車に限ることなく、家におけるホームセキュリティのシステムにも用いることができる。その場合には、例えば玄関のドアのノブに上記した平行ケーブルなどの非接触センサを取り付ければ良い。
【００２４】
【発明の効果】
このように本発明によれば、人体との距離に応じて出力レベルが変化する非接触センサを用いて、その出力信号を近傍位置及び直近位置に対応する２つのしきい値で検出することから、１つのセンサのみで、人体が近傍に位置する場合と直近に位置する場合との２状態を弁別することができるため、近接センサ及び接触センサを設けた場合に比べて、部品点数が減り、装置全体を低廉化し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された自動車用ドアハンドルを破断して示す図。
【図２】本発明に基づく人体接近弁別回路の概略を示す図。
【図３】別の実施の形態を示す自動車用ドアハンドル及びコントロールユニットを示す図。
【符号の説明】
１ ベース
２ アウタハンドル
３ 回路基板、３ａ 近傍検出回路、３ｂ 直近検出回路
４ ケース
５ 平行ケーブル、５ａ・５ｂ 線
６ シールド線
７ シール部材
８ 外部接続ケーブル
９ カプラ
１０ 外部制御ユニット
１１ 送受信アンテナ
１２ キー装置
１３ コントロールユニット
１４ 伝送ケーブル
Claims (2)
- 自動車のドアの開扉における人体の接近状態の弁別に用いる人体接近弁別回路であって、
人体との距離に応じて出力レベルが変化する非接触センサと、前記非接触センサに接続された弁別回路とを設け、
前記非接触センサが前記ドアのアウタハンドル内に設けられ、
前記弁別回路が、前記人体が前記非接触センサの近傍に接近した時に前記非接触センサから出力される近傍レベル信号を判別するための第１のしきい値と、アウタハンドルを手で把持した状態の時に前記非接触センサから出力される直近レベル信号を判別するための第２のしきい値とを有し、前記自動車に対する近傍位置及び直近位置を前記各しきい値により弁別して、前記近傍または前記直近の各位置別の判定信号を出力することを特徴とする人体接近弁別回路。 - 前記近傍位置の前記判定信号の出力が、正規のユーザであることを判別するためにユーザ所有のキー装置との間で行うユーザ認識信号の授受を行うためのものであることを特徴とする請求項１に記載の人体接近弁別回路。
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|---|---|---|---|
| JP11687897A JP3597669B2 (ja) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | 人体接近弁別回路 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP11687897A JP3597669B2 (ja) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | 人体接近弁別回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH10308148A JPH10308148A (ja) | 1998-11-17 |
| JP3597669B2 true JP3597669B2 (ja) | 2004-12-08 |
Family
ID=14697881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11687897A Expired - Fee Related JP3597669B2 (ja) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | 人体接近弁別回路 |
Country Status (1)
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1997
- 1997-05-07 JP JP11687897A patent/JP3597669B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10308148A (ja) | 1998-11-17 |
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