JP3770218B2 - 車両用ドア開扉用人体検出装置及びその使用方法 - Google Patents

車両用ドア開扉用人体検出装置及びその使用方法 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人が車両ドアを開扉する動作を静電容量で検出する装置に関し、特に、異なるドアハンドルへの近接の仕方を検出できる車両ドア開扉用人体検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のドアを、鍵を用いずに施錠または開錠する技術として、リモコン等で操作するものがある。例えば、車両ドアにセンサを設けて、車両に近づく人体の状況をセンサで判断すると共に、その人体に備えられている識別番号を無線等で通信し、その車両に対応した識別番号を持っている人が、ドアのアウトサイドハンドルを操作した場合に、ドアを開錠する。また、ドアに設けられたスイッチで施錠する。
【０００３】
一方、車両ドア開扉用人体検出装置としては、例えば特開平１０−３０８１４９号公報に記載されたように、車両のドアの樹脂製アウトサイドハンドルを中空形状に形成し、その中空部分に静電容量検出用の平衡ケーブルを配置するものがある。この装置においては、平衡ケーブルの間の静電容量変化と、片側の平衡ケーブルと接地間の静電容量の変化の２つを検出でき、人体の近傍と直近との２状態を１つのセンサのみで検出可能としたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術によれば、人体が車両に近づくこと、及び、アウトサイドハンドルに近接したことが判別できる。しかし、これだけでは、その人がドアを開けようとしているのか、ドアを閉めた後、車から離れようとしているのかの判別が困難である。
【０００５】
また、ドアの施錠と開錠を識別する複数のセンサまたはスイッチを別々に設けることが考えられるが、コストアップするほか、ドアを施錠するつもりが開錠してしまうなどの間違いを犯すおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、１つのセンサでドアを施錠または開錠の意思を判別できるようにすることを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載したように、車両のドアのドアハンドルの表裏両面に設けた２つのセンサ電極、前記表側のセンサ電極と前記裏側のセンサ電極の間に設けられた抵抗（Ｒ１）及びコンデンサ（Ｃ１）から構成される第１のインピーダンス素子、前記裏側のセンサ電極と車両外板との間に設けられた抵抗（Ｒ２）から構成される第２のインピーダンス素子、及び前記表側のセンサ電極と前記外板との間に交流信号を与える発信源を備えた。
【００１２】
これによれば、人体がハンドルを触ると、第１及び第２のインピーダンス素子のインピーダンスに対し、表側のセンサ電極と車両外板との間の静電容量が増加する。また、人がハンドルを握ってドアを開ける動作を行うと、裏側のセンサ電極と車両外板との間の静電容量を人の手が遮るため、この静電容量が減少する。よって、人体がドアハンドルに手をかざしてドアを閉めたこと、及び、ドアハンドルを握ってドアを開けようとしていることの２つの判定が行える。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態に係るアウトサイドハンドル２０を示すものである。このアウトサイドハンドルは図示しない車両のドアのハンドルに取り付けられている。
【００１６】
図１において、アウトサイドドアハンドル２０の表側には樹脂製のふた２１が設けられ、この中にセンサ電極２３が設けられている。また、樹脂製のふた２１の裏側にはアウトサイドハンドル２０の導体部を電極とするセンサ電極２２が設けられている。ワイヤハーネス２６がそれぞれのセンサ電極に接続されている。尚、アウトサイドハンドル全体を樹脂製とし、その表裏それぞれにセンサ電極２３及びセンサ電極２２を設けるようにしても良い。
【００１７】
図２は本発明の原理図を示す。人の手がセンサ電極２３に近接すると、表側のセンサ電極２３と裏側のセンサ電極２２との間のインピーダンスＺａ、及び、裏側のセンサ電極２２と車両外板２４の間のインピーダンスＺｂに対し、表側のセンサ電極２３と車両外板２４の間の静電容量が変化（この場合は増加）する。
【００１８】
次に、図３に示すように、ドアを開けようとして、車両外板２４とアウトサイドハンドル２０との間（即ち、車両外板２４と裏側のセンサ電極２２との間）に手を挿入すると、車両外板２４と裏側のセンサ電極２２との間に形成されている静電容量を人の手が遮る形になり、容量が変化する。この場合は、車両外板２４と裏側のセンサ電極２２との間に形成されている静電容量に，人の手と車両外板２４との間に形成されている静電容量が、直列接続されるようになり、静電容量の直列接続は和分の積になるので静電容量が減少する。したがって、静電容量の変化を測定することにより、アウトサイドハンドルの表面側を触った場合と、アウトサイドハンドルの裏側に手を入れた場合とで判別が可能になる。
【００１９】
ドアの開扉動作は、裏側のセンサ電極２２で判定し、伴うドアの閉扉操作は、表側のセンサ電極２３で判定することが、ひとつのセンサで可能となる。これに応じて、ドアの開扉動作の場合、自動的にドアを開錠し、また、閉扉操作の場合、自動的にドアを施錠する。このようにすれば、ドアの施錠、開錠を鍵やリモコンを使わずに自動的に行えるようになる。よって、簡単にドアの施錠、開錠を行えるようになり、また、ドアの施錠のし忘れも防止できる。尚、車の持ち主以外の人が使えなくするには、持ち主が持っている識別記号を無線等で発信する装置と、車両内に置かれた受信装置を設け、受信装置が正規の識別番号を認識したときのみ、ドアの施錠／開錠を行えるようにしておくとよい。
【００２０】
また、判定回路は、正負変化する回路を用いれば、ひとつの回路で二つの判定が実施でき、回路を別に設ける必要もない。
【００２１】
図４は本発明の一実施例である。Ｚａは抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１とし、Ｒ１＝３００ｋΩ、Ｃ１＝８２ｐＦとする。センサ電極２３とセンサ電極２２との間の結合容量（Ｃ２）は１５ｐＦとなるよう構成する。Ｚｂは抵抗Ｒ２とし、Ｒ２＝１３ｋΩとする。車両外板２４とセンサ電極２２との間の結合容量（Ｃ３）は２６ｐＦとなるよう構成する。そして、センサ電極２３と車両外板２４との間に交流の発信源２５を加える。Ｃ４はセンサ電極２３と車両外板２４の間の容量である。
【００２２】
この場合のセンサ電極２３と車両外板２４の間の静電容量の検出波形を図５及び図６に示す。図５は表側に人の手が近づいた場合の検出波形、図６は裏側に手が挿入された場合の検出波形である。図５の上段側波形は、容量の変化に連動した電圧波形である。表側の検出になるので、容量の増加に対して電圧波形が減少するよう設定してある。下段波形は、上記電圧がある閾値を超えた（下回った）場合にＬｏとなる出力である。図６も図５の波形と同じであるが、ハンドル裏側の出力であるため、容量の減少に対して電圧増加に設定してある。図６の下段は、ある閾値を越えた場合のＨｉ出力である。このように、表側の検出か、裏側の検出かがＨｉ、Ｌｏの信号に変換され、ドアの開扉動作と閉扉動作を判別できる。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ひとつのセンサでドアの施錠または開錠の意思を判別できる。
【００２４】
請求項２の発明によれば、ドアの開閉動作に合わせてドアの施錠と開錠が行われる。尚、車の持ち主以外の人が使えなくするには、持ち主が持っている識別記号を無線等で発信する装置と、車両内に置かれた受信装置を設け、受信装置が正規の識別番号を認識したときのみ、ドアの施錠／開錠を行えるようにしておくとよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るアウトサイドハンドルの側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る原理図である。
【図３】本発明の実施形態に係る原理図である。
【図４】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図５】本発明の実施形態における表側の電圧波形である。
【図６】本発明の実施形態における裏側の電圧波形である。
【符号の説明】
２０ アウトサイドハンドル
２１ 樹脂製のふた
２２ 裏側のセンサ電極
２３ 表側のセンサ電極
２４ 車両外板
２５ 発信源
２６ ワイヤハーネス

Claims (1)

  1. 車両のドアのドアハンドルの表裏両面に設けた２つのセンサ電極、前記表側のセンサ電極と前記裏側のセンサ電極の間に設けられた抵抗（Ｒ１）及びコンデンサ（Ｃ１）から構成される第１のインピーダンス素子、前記裏側のセンサ電極と車両外板との間に設けられた抵抗（Ｒ２）から構成される第２のインピーダンス素子、及び前記表側のセンサ電極と前記外板との間に交流信号を与える発信源を備える車両ドア開扉用人体検出装置。
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