JP4184232B2 - Non-contact type vehicle approaching object detection device - Google Patents

Non-contact type vehicle approaching object detection device Download PDF

Info

Publication number
JP4184232B2
JP4184232B2 JP2003378930A JP2003378930A JP4184232B2 JP 4184232 B2 JP4184232 B2 JP 4184232B2 JP 2003378930 A JP2003378930 A JP 2003378930A JP 2003378930 A JP2003378930 A JP 2003378930A JP 4184232 B2 JP4184232 B2 JP 4184232B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
approaching
vehicle
detection device
capacitance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003378930A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005140701A (en
Inventor
正規 川浦
紀雄 三摩
哲哉 高藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Soken Inc
Original Assignee
Denso Corp
Nippon Soken Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp, Nippon Soken Inc filed Critical Denso Corp
Priority to JP2003378930A priority Critical patent/JP4184232B2/en
Priority to US10/969,854 priority patent/US7164349B2/en
Priority to DE102004052880.2A priority patent/DE102004052880B4/en
Publication of JP2005140701A publication Critical patent/JP2005140701A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4184232B2 publication Critical patent/JP4184232B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

本発明は、車両への物体接近とその種類とを非接触に判定する装置に関し、特に歩行者の接近を検出する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for determining non-contact of an object approach to a vehicle and its type, and more particularly to an apparatus for detecting the approach of a pedestrian.

車両衝突時に衝突対象が歩行者か否かを判定し、歩行者と判定した場合には歩行者保護するための装置を起動する歩行者保護技術が提案され、かつ、実用化が検討されており、このため、車両への接近体が歩行者であるかどうかを判別する技術が要望されている。また、乗員保護のために、金属体である車両の接近を衝突前に検出することも期待されている。   Pedestrian protection technology that activates a device to protect pedestrians when it is determined whether or not the collision target is a pedestrian at the time of a vehicle collision has been proposed, and its practical application has been studied. Therefore, there is a demand for a technique for determining whether or not an approaching body to a vehicle is a pedestrian. It is also expected to detect the approach of a vehicle, which is a metal body, before a collision for occupant protection.

先行する歩行者判別技術として、特許文献1、2は、導電体(この明細書では抵抗体を含むものとする)である衝突対象とセンサの電極板との間の静電容量変化に基づいて歩行者と導電体との間の静電容量の差を電気的に検出する導電性をもつ接近体の接近を検出する方式(静電容量式接近体検出方式)を提案している。   As a pedestrian discrimination technique, Patent Documents 1 and 2 describe pedestrians based on a change in capacitance between a collision target that is a conductor (including a resistor in this specification) and an electrode plate of a sensor. A method (capacitance type approaching body detection system) for detecting the approach of an approaching body having conductivity that electrically detects a difference in capacitance between the conductor and the conductor is proposed.

また、車両への障害物の接近を非接触にて検出する従来方法として、超音波を照射してその反射波を受信する方法もあった。
特開2000-177514号公報 特開2000-326808号公報
In addition, as a conventional method for detecting the approach of an obstacle to a vehicle in a non-contact manner, there has been a method of receiving reflected waves by irradiating ultrasonic waves.
JP 2000-177514 A JP 2000-326808 JP

しかしながら、上記した従来の静電容量式接近体検出方式では、人体と金属体との間の静電容量の差が小さく、かつセンサ出力の傾きも同一方向となるため、金属体の形状や種類によっては人間との分別が難しいという欠点があった。また、静電容量変化に伴う出力変化を大きくするためには高周波での運用が必要となるため、回路出力に重畳する高周波ノイズや外来雑音電波の影響が大きくなり、判別精度が低下するという問題もあった。   However, in the conventional capacitive approaching object detection method described above, the difference in electrostatic capacity between the human body and the metal body is small, and the inclination of the sensor output is in the same direction. Some have the disadvantage of being difficult to separate from humans. In addition, since it is necessary to operate at a high frequency in order to increase the output change accompanying the capacitance change, the influence of high frequency noise and external noise radio waves superimposed on the circuit output becomes large, and the discrimination accuracy decreases. There was also.

また、上記した超音波形式は実用化されているが、価格競争が極めて激しい自動車分野において超音波発振受信器を車両周囲に全面的に配置することはコスト的に困難でありたとえばバックソナーなど限定的にしか実用化されていなかった。更に、この超音波形式では、接近体の種類を判別することが難しいという欠点もあった。   In addition, although the above-described ultrasonic wave form has been put into practical use, it is difficult in terms of cost to dispose the ultrasonic wave oscillation receiver around the vehicle in the automobile field where the price competition is extremely fierce. It was only put into practical use. Furthermore, this ultrasonic format has a drawback that it is difficult to determine the type of approaching body.

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、製造コストの点で実用性に優れるとともに、良好に金属体や歩行者を分別可能な非接触式車両用接近体検出装置を提供することをその目的としている。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides a non-contact type approaching body detection device for a vehicle that is excellent in practicality in terms of manufacturing cost and capable of separating a metal body and a pedestrian well. That is the purpose.

本発明の非接触式車両用接近体検出装置は、車両表面部に設置されて車両近傍への接近体としての金属体の接近により自己のコイルインピーダンスZcの変化を発生させるコイルと、前記コイルに近接して前記車両の表面部に設置される電極部を有して車両近傍への接近体としての歩行者の接近により自己の対地静電容量Coの変化を発生させる対地コンデンサと、前記コイル及び前記電極部に給電する交流電源と、前記金属体に流れる渦電流に起因する前記コイルインピーダンスZcの変化に関連する電気量と前記対地静電容量Coの変化に関連する電気量との両方に基づいて前記接近体が金属体か若しくは歩行者かを判別する判別回路とを備えることを特徴としている。 Contactless vehicle approaching object detection apparatus of the present invention includes a coil for generating a change in its coil impedance Zc is installed in the vehicle surface portion by the approach of the metal body as the approach of the vehicle near to the coil A grounding capacitor that has an electrode portion that is installed in the vicinity of the surface of the vehicle and causes a change in its own grounding capacitance Co due to the approach of a pedestrian as an approaching body in the vicinity of the vehicle, the coil, Based on both an AC power source that supplies power to the electrode unit , an electrical quantity related to a change in the coil impedance Zc caused by an eddy current flowing in the metal body, and an electrical quantity related to a change in the ground capacitance Co And a discrimination circuit for discriminating whether the approaching body is a metal body or a pedestrian .

すなわち、この発明では、交流磁界を車両周囲に形成するコイルを車両の表面部に設置し、このコイルの交流インピーダンス変化により導電性を有する接近体の接近を検出する。コイルは、容易に扁平化することができるとともに、車両の前面や後面や側面に容易に装備することができ、従来の超音波式に比べて格段に低コストで車両周囲を広く非接触監視することができる。また、このコイルは、超音波式や静電容量式に比べて金属体を人体から分離することができるので、金属体の衝突に反応して歩行者保護装置が作動するなどの不具合を防止することができる。   That is, in this invention, the coil which forms an alternating current magnetic field around a vehicle is installed in the surface part of a vehicle, and the approach of the approaching body which has electroconductivity is detected by the alternating current impedance change of this coil. The coil can be easily flattened, and can be easily installed on the front, rear and side of the vehicle, and it is far less costly than the conventional ultrasonic type, and widely monitors the surroundings of the vehicle without contact. be able to. In addition, since this coil can separate the metal body from the human body as compared with the ultrasonic type and the capacitance type, it prevents problems such as activation of the pedestrian protection device in response to the collision of the metal body. be able to.

更に説明すると、コイルの交流磁界が金属体に作用すると、金属体には渦電流が流れてコイルインピーダンスZcが変化するが、コイルの交流磁界が歩行者に作用しても歩行者には渦電流がほとんど流れないので、これら両者を良好に分別することが可能となる。   More specifically, when the AC magnetic field of the coil acts on the metal body, an eddy current flows through the metal body and the coil impedance Zc changes, but even if the AC magnetic field of the coil acts on the pedestrian, the eddy current is applied to the pedestrian. Can hardly be separated.

なお、ここで言う金属体とは、人体よりも小さい比抵抗をもつ導電体を意味し、磁性体でもよく、非磁性体でもよい。また、接近体に流れる渦電流に起因するコイルインピーダンスZcに関連する電気量は、種々の方法にて測定することができる。たとえば、定電圧電源から負荷インピーダンス素子を通じてこのコイルに交流電力を供給することにより、この負荷インピーダンス素子又はコイルの電圧降下を検出してもよい。また、定電流交流電源からコイルに通電することにより、コイルの電圧降下を検出してもよい。更には、コイルインピーダンスZcを含む共振回路を自励発振させてその周波数を検出してもよい。   The metal body referred to here means a conductor having a specific resistance smaller than that of the human body, and may be a magnetic body or a non-magnetic body. Moreover, the electric quantity relevant to the coil impedance Zc resulting from the eddy current which flows into an approaching body can be measured by various methods. For example, the voltage drop of the load impedance element or the coil may be detected by supplying AC power to the coil from the constant voltage power source through the load impedance element. Moreover, you may detect the voltage drop of a coil by supplying with electricity to a coil from a constant current alternating current power supply. Furthermore, the resonant circuit including the coil impedance Zc may be self-excited to detect its frequency.

本発明では特に、前記コイルインピーダンスZcの変化に関連する電気量と前記対地静電容量Coの変化に関連する電気量との両方に基づいて、前記接近体が金属体か若しくは歩行者かを判別する。 In the present invention, in particular , whether the approaching body is a metal body or a pedestrian is determined based on both the electric quantity related to the change in the coil impedance Zc and the electric quantity related to the change in the ground capacitance Co. To do.

すなわち、この発明によれば、コイルに近接して静電容量式接近体検出センサを配置する。このようにすれば、コイルインピーダンスZcの変化による金属体の選択的検出と、対地静電容量Coの変化による人体の選択的検出を実現することができ、接近体が金属体か歩行者かを更に良好に判別することができる。 That is, according to the present invention , the capacitive approaching body detection sensor is disposed in proximity to the coil. In this way, it is possible to realize selective detection of a metal body by a change in the coil impedance Zc and selective detection of a human body by a change in the ground capacitance Co, and determine whether the approaching body is a metal body or a pedestrian. Further, it can be distinguished well.

なお、金属体も電極部の対地静電容量Coを変化させる。しかし、コイルインピーダンスZcの変化により金属体を選択的に判別することができるので、静電容量センサが歩行者又は金属体の接近を判別することにより、両センサが検出すれば金属体であり、静電容量センサだけが検出すれば歩行者であることを、分別することができるわけである。   The metal body also changes the ground capacitance Co of the electrode part. However, since the metal body can be selectively determined by the change of the coil impedance Zc, the capacitance sensor is a metal body if both sensors detect by detecting the approach of the pedestrian or the metal body, If only a capacitance sensor detects, it can distinguish that it is a pedestrian.

好適な態様では上記した本発明において、前記コイルの一端は、一端が接地された前記交流電源の他端から給電され、前記コイルの他端は、前記対地コンデンサの前記電極部に接続されて前記電気量検出のための検出端をなし、前記判別回路は、前記検出端の電圧上昇により金属体の接近を、前記検出端の電圧低下により歩行者の接近を分別する。 In a preferred aspect 1 , in the above-described present invention , one end of the coil is fed from the other end of the AC power source whose one end is grounded, and the other end of the coil is connected to the electrode portion of the ground capacitor. The detection circuit forms a detection end for detecting the amount of electricity, and the determination circuit separates the approach of the metal body by the voltage increase at the detection end and the approach of the pedestrian by the voltage decrease at the detection end.

このようにすれば、渦電流に関連する電気量と対地静電容量Coに関連する電気量とを、一つのセンサ装置により検出することができ、回路構成を格段に簡素化することができる。特に都合がよいことに、出力電圧は、歩行者の接近時に低下し、金属体の接近により増加するので、一つのセンサ装置により歩行者と金属体との分別が容易かつ確実に行うことができる。   In this way, the electrical quantity related to the eddy current and the electrical quantity related to the ground capacitance Co can be detected by one sensor device, and the circuit configuration can be greatly simplified. Particularly advantageously, the output voltage decreases when the pedestrian approaches and increases with the approach of the metal body, so that the pedestrian and the metal body can be easily and reliably separated by one sensor device. .

更に説明すると、上述したように人体接近によるコイルの交流インピーダンス(渦電流増加)減少は金属体に比べて格段に小さい。しかし、人体の表面積が比較的大きいために対地コンデンサの対地静電容量Coは人体の接近により大きくなる。この対地静電容量Coの増加は、たとえばコイルと対地コンデンサとの接続端の電位を低下させるため、人体接近を検出することができる。   More specifically, as described above, the decrease in the AC impedance (eddy current increase) of the coil due to the approach of the human body is much smaller than that of the metal body. However, since the surface area of the human body is relatively large, the ground capacitance Co of the ground capacitor increases as the human body approaches. The increase in the ground capacitance Co reduces the potential at the connection end between the coil and the ground capacitor, for example, so that the approach of the human body can be detected.

なお、金属体が電極部からみて人体と同等の面積を持つとみなされる場合には、人体同様に電極部の対地静電容量Coの変化は等しくなる。しかし、既述したように金属体の場合ではこの静電容量Cによる上記接続端の電位降下よりもコイルの交流インピーダンスの減少(渦電流増加)による上記接続端の電位上昇の影響が優勢なために、上記接続端の電位変化方向は金属体と人体とで反対となり、両者の弁別が可能となる。つまり、金属体が接近する場合、渦電流によるコイルインピーダンスZcの減少と、金属体の接近による金属体と電極部との間の容量増加による対地静電容量Coの増加とが同時に発生するが、実験によれば前者は後者より大きいために、金属体の接近の場合には、前者の原因による出力電圧の増加は後者の原因による出力電圧の低下より優勢となり、その結果として、金属体接近時には、出力電圧は増大することがわかった。   When the metal body is considered to have the same area as the human body when viewed from the electrode part, the change in the electrostatic capacitance Co of the electrode part is equal to that of the human body. However, as described above, in the case of a metal body, the influence of the potential increase at the connection end due to the decrease in the AC impedance of the coil (increase in eddy current) is more dominant than the potential drop at the connection end due to the capacitance C. In addition, the direction of potential change at the connection end is opposite between the metal body and the human body, and discrimination between the two is possible. That is, when a metal body approaches, a decrease in coil impedance Zc due to eddy current and an increase in ground capacitance Co due to an increase in capacitance between the metal body and electrode due to the proximity of the metal body occur simultaneously. According to experiments, since the former is larger than the latter, in the case of approaching a metal body, the increase in output voltage due to the former cause is more dominant than the decrease in output voltage due to the latter cause. The output voltage was found to increase.

好適な態様では上記した態様において、前記コイルの他端をなすターンは、本質的に前記対地コンデンサの前記電極部を兼ねる。このため、電極部の簡素化又は省略が可能となる。 In preferred aspect 2 , in the above-described aspect 1 , the turn forming the other end of the coil essentially doubles as the electrode portion of the ground capacitor. For this reason, simplification or omission of an electrode part is attained.

好適な態様では上記した態様又はにおいて、静電容量Cを有して前記コイルと並列接続された並列接続コンデンサを有し、前記交流電源の周波数fは、接近体がない場合における前記コイルのインダクタンスをL、ω=2πfとする時、ωC=1/ωLとなる第一周波数値frcと、ω(C+Co)=1/ωLとなる第二周波数値frpとの中間の値に設定される。なお、この並列接続コンデンサとして、コイルの分布容量やコイルと車体との間の寄生静電容量、コイルと対地コンデンサの電極部との間の寄生静電容量を利用することも可能である。 In a preferred aspect 3 , in the above-described aspect 1 or 2 , it has a parallel connection capacitor having a capacitance C and connected in parallel with the coil, and the frequency f of the AC power supply is the frequency when there is no approaching body. When the inductance of the coil is L and ω = 2πf, it is set to an intermediate value between the first frequency value frc where ωC = 1 / ωL and the second frequency value frp where ω (C + Co) = 1 / ωL. The In addition, as this parallel connection capacitor, it is also possible to utilize the distributed capacitance of the coil, the parasitic capacitance between the coil and the vehicle body, and the parasitic capacitance between the coil and the electrode portion of the ground capacitor.

解析及び実験によれば、このようにすることにより、コイルインピーダンスZcや対地静電容量Coの変化による出力電圧変化、すなわちセンサ感度を格段に向上できることが判明した。   According to the analysis and experiment, it has been found that the output voltage change due to the change of the coil impedance Zc and the ground capacitance Co, that is, the sensor sensitivity can be remarkably improved by doing so.

好適な態様では、前記コイルは、前記車両の少なくとも前面又は後面に左右へ順番に複数配列され、前記判別回路は、前記各コイルのコイルインピーダンスZc又は前記対地コンデンサの対地静電容量Coに関連する電気量を前記各コイルごとに判定する。このようにすれば、コイルの全インピーダンスのうち金属などの導電体の接近により変化するインピーダンス成分の割合を大きくすることができるのでセンサ感度を向上することができる。また、接近体の左右方向又は前後方向の位置も検出することができる効果を奏することができる。 In a preferred aspect 4 , a plurality of the coils are arranged in order from left to right on at least the front or rear surface of the vehicle, and the determination circuit is related to the coil impedance Zc of each coil or the ground capacitance Co of the ground capacitor. The amount of electricity to be determined is determined for each coil. In this way, since the ratio of impedance components that change due to the approach of a conductor such as metal can be increased in the total impedance of the coil, sensor sensitivity can be improved. Moreover, the effect which can also detect the position of the left-right direction or the front-back direction of an approaching body can be show | played.

好適な態様では上記した態様において、前記判別回路は、前記判定結果に基づいて前記接近体の左右方向位置を判定する。これにより、接近体が接近する部位の歩行者保護装置のみを作動させるなどの対策を施すことが可能となる。 In a preferred aspect 5 , in the above-described aspect 4 , the determination circuit determines the position of the approaching body in the left-right direction based on the determination result. As a result, it is possible to take measures such as operating only the pedestrian protection device at the site where the approaching body approaches.

好適な態様では上記した態様又はにおいて、前記各コイルは、共通の前記交流電源から並列に給電される。このようにすれば、交流電源を簡素化することができる。 In a preferred aspect 6 , in the above-described aspect 4 or 5 , the coils are fed in parallel from the common AC power source. In this way, the AC power supply can be simplified.

好適な態様では上記した態様乃至のいずれかにおいて、前記判別回路は、前記各コイルのコイルインピーダンスZcに関連する電気量を時間順次に選択するマルチプレクサを有する。このようにすれば、判別回路を簡素化することができる。 In a preferred aspect 7 , in any one of the above-described aspects 4 to 6 , the determination circuit includes a multiplexer that sequentially selects an electric quantity related to the coil impedance Zc of each coil. In this way, the determination circuit can be simplified.

好適な態様では、前記コイルの電気抵抗の温度変化による前記コイルインピーダンスZcに関連する電気量の変化を補償する補償回路を備える。このようにすれば、コイル電気抵抗の温度変化による出力電圧のばらつきを低減して感度を向上することができる。たとえば、温度を検出し、それに基づいて交流電源の出力電圧を変化させたり、コイルからの検出電圧を変化させたりすることができ、更には温度に応じて交流電源の周波数を変化させてもよい。当然、これらの変化は、温度による出力電圧の変化を妨げる方向とされる。 In a preferred aspect 8 , there is provided a compensation circuit that compensates for a change in the electrical quantity related to the coil impedance Zc due to a temperature change in the electrical resistance of the coil. In this way, it is possible to improve the sensitivity by reducing the variation in the output voltage due to the temperature change of the coil electrical resistance. For example, the temperature can be detected, the output voltage of the AC power supply can be changed based on the temperature, the detection voltage from the coil can be changed, and the frequency of the AC power supply can be changed according to the temperature. . Naturally, these changes are intended to prevent changes in output voltage due to temperature.

好適な態様において、接近体が無い場合の前記コイルのコイルインピーダンスZcに略一致するコイルインピーダンスZc’を有して前記並列接続コンデンサに対して並列接続されるとともに前記コイルと略同一の温度抵抗変化率をもつダミーコイルを有し、前記静電容量Cは、前記接近体が無い場合の前記対地コンデンサの対地静電容量Coに略一致し、前記ダミーコイルは、前記接近体に対して電磁シールドされている。このようにすれば、接近体検出用のコイルの電気抵抗が温度により変化して出力電圧がばらつくのを良好に防止することができる。   In a preferred aspect, the temperature resistance change is substantially the same as that of the coil, and has a coil impedance Zc ′ substantially matching the coil impedance Zc of the coil when there is no approaching body and is connected in parallel to the parallel-connected capacitor. A dummy coil having a rate, and the capacitance C substantially matches the ground capacitance Co of the ground capacitor in the absence of the approaching body, and the dummy coil is an electromagnetic shield against the approaching body. Has been. In this way, it is possible to satisfactorily prevent the output voltage from varying due to the electrical resistance of the coil for detecting the approaching object changing with temperature.

好適な態様において、前記交流電源は、複数の周波数の交流電圧を前記コイルに出力し、前記判別回路は、前記各周波数ごとに別々に前記電気量を処理する。このようにすれば、得た電気量から渦電流に関連する電気量や対地静電容量などを演算により更に精密に求めることができる。   In a preferred aspect, the AC power supply outputs AC voltages having a plurality of frequencies to the coil, and the discrimination circuit processes the electric quantity separately for each frequency. In this way, the amount of electricity related to the eddy current, the capacitance to the ground, and the like can be calculated more precisely from the obtained amount of electricity.

上記した態様の好適な態様では、前記交流電源の周波数fは、前記第一周波数値frc(0%)と前記第二周波数値frp(100%)との間の帯域幅のうち、その中央値(50%)を含んで15〜85%の範囲内に設定される。このようにすれば、センサ感度を更に向上することができることがわかった。 In the preferable aspect 4 of the above-described aspect 3 , the frequency f of the AC power source is the bandwidth between the first frequency value frc (0%) and the second frequency value frp (100%). It is set within the range of 15 to 85% including the median value (50%). In this way, it has been found that the sensor sensitivity can be further improved.

上記した態様又はの好適な態様では、前記対地コンデンサの対地静電容量Coは、前記接近体がない場合において、前記並列接続コンデンサの静電容量Cの10〜300%に設定される。このようにすれば、センサ感度を更に向上することができることがわかった。 In the preferred aspect 5 of the above-described aspect 3 or 4 , the ground capacitance Co of the ground capacitor is set to 10 to 300% of the capacitance C of the parallel-connected capacitor in the absence of the approaching body. . In this way, it has been found that the sensor sensitivity can be further improved.

本発明の好適態様を以下の実施例により具体的に説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be specifically described by the following examples.

本発明装置の一実施例を図1を参照して説明する。
(回路構成の説明)
1は低出力インピーダンスの正弦波発振器である交流電源、2はセンサ部、3は判別部である。センサ部2は、互いに直列に接続された交流インピーダンス回路21と電圧降下検出抵抗22とからなる。交流インピーダンス回路21は、車両のバンパ4に埋設されたコイル211と、コンデンサ212と、抵抗素子213とを並列接続してなる。交流電源1は交流インピーダンス回路21の一端に接続され、交流電源1の他端と電圧降下検出抵抗22の他端とは接地されている。電圧降下検出抵抗22の電圧降下は判別部3に入力される。コイル211とコンデンサ212とからなる並列LC回路の共振周波数は交流電源1の発振周波数より大きく設定されている。
An embodiment of the apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
(Description of circuit configuration)
Reference numeral 1 denotes an AC power source which is a low output impedance sine wave oscillator, 2 denotes a sensor unit, and 3 denotes a discrimination unit. The sensor unit 2 includes an AC impedance circuit 21 and a voltage drop detection resistor 22 connected in series with each other. The AC impedance circuit 21 is formed by connecting a coil 211 embedded in a bumper 4 of a vehicle, a capacitor 212, and a resistance element 213 in parallel. The AC power supply 1 is connected to one end of an AC impedance circuit 21, and the other end of the AC power supply 1 and the other end of the voltage drop detection resistor 22 are grounded. The voltage drop of the voltage drop detection resistor 22 is input to the determination unit 3. The resonance frequency of the parallel LC circuit including the coil 211 and the capacitor 212 is set to be higher than the oscillation frequency of the AC power supply 1.

判別部3は、電圧降下検出抵抗22の電圧降下であるセンサ部2の出力電圧からバンドパスフィルタにより交流電源1の発振周波数成分を抽出した後、それを整流し、平滑して直流信号電圧とし、それをデジタル信号に変換してマイコンに取り込まれ、このマイコンが障害物(接近体)5の種類とその接近を検出する。   The discriminating unit 3 extracts the oscillation frequency component of the AC power source 1 from the output voltage of the sensor unit 2 which is a voltage drop of the voltage drop detection resistor 22 by a band pass filter, and then rectifies and smooths it to obtain a DC signal voltage. Then, it is converted into a digital signal and taken into the microcomputer, which detects the type of obstacle (approaching object) 5 and its approach.

もしくは、この直流信号電圧をコンパレータ回路により直接判定する。コンパレータを用いる場合、コンパレータ回路は、障害物が存在しない場合の直流信号電圧値より所定値だけ大きい第一のしきい値をもつ第一コンパレータと、障害物が存在しない場合の直流信号電圧値より所定値だけ小さい第二のしきい値をもつ第二コンパレータとからなる。第一コンパレータは、直流信号電圧が第一のしきい値より大きいと判定した場合、金属体の接近と判定し、第二コンパレータは、直流信号電圧が第二のしきい値より小さいと判定した場合、歩行者の接近と判定する。この種の判別部3の回路構成自体は周知であり、図示説明を省略する。
(障害物分別処理の説明)
この回路による近接障害物5の弁別方法を図2〜図4を参照して説明する。これらの図において、Lはコイル211のインダクタンス、Cはコンデンサ212の静電容量、Rは抵抗素子213の抵抗値、Roは電圧降下検出抵抗22の抵抗値、Viは交流電源1の出力電圧、Voは電圧降下検出抵抗22の電圧降下であり、センサ部2の出力電圧である。
Alternatively, the direct-current signal voltage is directly determined by a comparator circuit. When a comparator is used, the comparator circuit has a first comparator having a first threshold value that is larger than the DC signal voltage value when there is no obstacle by a predetermined value, and a DC signal voltage value when there is no obstacle. And a second comparator having a second threshold value that is smaller by a predetermined value. When the first comparator determines that the DC signal voltage is greater than the first threshold, it determines that the metal body is approaching, and the second comparator determines that the DC signal voltage is less than the second threshold. In this case, it is determined that a pedestrian is approaching. The circuit configuration itself of this type of discriminating unit 3 is well known and will not be described.
(Explanation of obstacle separation process)
A method of discriminating the proximity obstacle 5 by this circuit will be described with reference to FIGS. In these figures, L is the inductance of the coil 211, C is the capacitance of the capacitor 212, R is the resistance value of the resistance element 213, Ro is the resistance value of the voltage drop detection resistor 22, Vi is the output voltage of the AC power supply 1, Vo is a voltage drop of the voltage drop detection resistor 22 and is an output voltage of the sensor unit 2.

図2は近接障害物5が電気絶縁体であること場合を示す。コンデンサ212はコイル211とは別に設けても良いが、コイル211の分布容量としてもよく、コイル211の分布容量を含んでもよい。抵抗RはコイルLと別に設けても良いが、コイルL自体の内部抵抗としてもよい。コイル211に接近する近接障害物5が電気絶縁体である場合には、近接障害物5はセンサ部2に電気的に影響を与えないので、出力電圧Voは、変化しない。なお、超音波センサなどにより近接障害物5の接近を検出すれ場合には、この接近にかかわらずセンサ部2の出力電圧Voが変化しないので、近接障害物5が電気絶縁物すなわち人間ではないと判定することができる。   FIG. 2 shows the case where the proximity obstacle 5 is an electrical insulator. The capacitor 212 may be provided separately from the coil 211, but may be the distributed capacity of the coil 211 or may include the distributed capacity of the coil 211. The resistor R may be provided separately from the coil L, but may be an internal resistance of the coil L itself. When the proximity obstacle 5 approaching the coil 211 is an electrical insulator, the output voltage Vo does not change because the proximity obstacle 5 does not electrically affect the sensor unit 2. In addition, when the approach of the proximity obstacle 5 is detected by an ultrasonic sensor or the like, the output voltage Vo of the sensor unit 2 does not change regardless of this approach, so the proximity obstacle 5 is not an electrical insulator, that is, a human being. Can be determined.

図3は近接障害物5がたとえばアルミニウムなどの金属体であること場合を示す。この場合には、金属体の接近により金属体に渦電流が流れ、コイル211のコイルインピーダンスZcが減少するため、交流インピーダンス回路21の合成交流インピーダンスが減少し、電圧降下検出抵抗22の電圧降下すなわち出力電圧Voが増大する。すなわち、出力電圧Voが増大する場合に金属体が接近したと判別することができる。障害物5が軟鉄などの磁性体の場合にはコイル211のインダクタンスは増大する。しかし、その渦電流損失の増加はコイル211のインダクタンス増加よりも交流インピーダンス回路21のコイルインピーダンスZcの低下に与える影響が大きいため、交流インピーダンス回路21の電圧降下自体は減少する。同様に、これらの金属体は後述する人体の場合と同様に、電圧降下検出抵抗22と並列接続されるコンデンサの容量を増大させ、電圧降下検出抵抗22の電圧降下を減少する作用も行う。しかし、このコンデンサ容量の増加による電圧降下検出抵抗22の電圧降下低下よりも、金属体による渦電流損失増加により交流インピーダンス回路21の電圧降下減少の影響が優勢であるために、金属体が接近すると、センサ部2の出力電圧は、増加することがわかった。   FIG. 3 shows a case where the proximity obstacle 5 is a metal body such as aluminum. In this case, an eddy current flows through the metal body due to the approach of the metal body, and the coil impedance Zc of the coil 211 decreases, so that the combined AC impedance of the AC impedance circuit 21 decreases and the voltage drop of the voltage drop detection resistor 22, The output voltage Vo increases. That is, it can be determined that the metal body has approached when the output voltage Vo increases. When the obstacle 5 is a magnetic material such as soft iron, the inductance of the coil 211 increases. However, since the increase in the eddy current loss has a larger influence on the decrease in the coil impedance Zc of the AC impedance circuit 21 than the increase in the inductance of the coil 211, the voltage drop itself of the AC impedance circuit 21 decreases. Similarly, these metal bodies also increase the capacitance of the capacitor connected in parallel with the voltage drop detection resistor 22 and reduce the voltage drop of the voltage drop detection resistor 22 as in the case of the human body described later. However, since the influence of the decrease in the voltage drop of the AC impedance circuit 21 is more dominant due to the increase in eddy current loss due to the metal body than the decrease in the voltage drop of the voltage drop detection resistor 22 due to the increase in the capacitor capacity, when the metal body approaches. It has been found that the output voltage of the sensor unit 2 increases.

図4は近接障害物5が人体である場合を示す。人体は金属体に比較して格段に(二桁以上)比抵抗が大きいので、コイル211による渦電流はほとんど無視することができる。これに対して、人体の表面積は大きいので、人体とコイル21(回路的にはコイル21と電圧降下検出抵抗22との接続点)との間の間の静電容量C1が大きくなる。ここで、交流インピーダンス回路21と電圧降下検出抵抗22との接点と人体との接続点と人体との間の静電容量をC1、人体の対地静電容量をC2とすれば、上記接続点は静電容量C1、C2の直列回路を通じて接地されることになる。その結果、この直列接続静電容量が電圧降下検出抵抗22に並列接続されて、それらの合成交流インピーダンスが小さくなるために、電圧降下検出抵抗22の電圧降下すなわち出力電圧Voが減少する。すなわち、出力電圧Voが減少する場合に人体が接近したと判定することができる。なお、上記接続点は、電圧降下検出抵抗22と並列接続されたコンデンサ(対地コンデンサ)の電極部と考えることができる。また、コイル211のこの接続点側のターン導体はこの電極部を兼ねるはずである。   FIG. 4 shows a case where the proximity obstacle 5 is a human body. Since the human body has a remarkably larger specific resistance (two digits or more) than the metal body, the eddy current caused by the coil 211 can be almost ignored. On the other hand, since the surface area of the human body is large, the capacitance C1 between the human body and the coil 21 (in terms of circuit, the connection point between the coil 21 and the voltage drop detection resistor 22) increases. Here, if the capacitance between the contact point of the AC impedance circuit 21 and the voltage drop detection resistor 22 and the human body and the human body is C1, and the ground capacitance of the human body is C2, the connection point is It is grounded through a series circuit of capacitances C1 and C2. As a result, this series-connected capacitance is connected in parallel to the voltage drop detection resistor 22 and their combined AC impedance is reduced, so that the voltage drop of the voltage drop detection resistor 22, that is, the output voltage Vo is reduced. That is, when the output voltage Vo decreases, it can be determined that the human body has approached. The connection point can be considered as an electrode portion of a capacitor (ground capacitor) connected in parallel with the voltage drop detection resistor 22. The turn conductor on the connection point side of the coil 211 should also serve as this electrode portion.

図5に人体と金属と電気絶縁体(それ以外の物体)とがコイル211に接近する際の出力電圧Voの変化の計算例を図5に示し、実測例を図6に示す。   FIG. 5 shows a calculation example of a change in the output voltage Vo when a human body, a metal, and an electrical insulator (other object) approach the coil 211, and FIG. 6 shows an actual measurement example.

次に、比較例として、従来の静電容量センサに電気絶縁体、金属体、人体がコンデンサCに接近する場合の静電容量センサ部の交流インピーダンスの変化とそれによる出力電圧Voの変化について図7〜図9を参照して説明する。   Next, as a comparative example, a graph showing a change in the AC impedance of the capacitance sensor unit and a change in the output voltage Vo when the electric insulator, metal body, and human body approach the capacitor C as a conventional capacitance sensor. A description will be given with reference to FIGS.

図7は電気絶縁体が接近する場合であり、この場合には出力電圧Voは当然変化しない。図8は接地金属体が接近する場合であり、この場合には、電圧降下検出抵抗Roに並列に静電容量C1が並列接続されるため、電圧降下検出抵抗22の電圧降下が生じ、出力電圧Voが低下する。図9は人間が接近する場合であり、この場合には、前述したように直列接続された静電容量C1、C2が電圧降下検出抵抗Roに並列接続されるため、金属体接近の場合ほどではないが、電圧降下検出抵抗22の電圧降下すなわち出力電圧Voが低下する。この静電容量センサによる人体と金属と電気絶縁体(それ以外の物体)とがコイル211に接近する際の出力電圧Voの変化の計算例を図10に示す。図5と図10との比較により、この実施例のセンサでは、人体と金属体との分別が出力電圧Voに与える影響が反対向きとなるために優れた判別精度が得られることが理解される。
(変形態様1)
他の変形態様を図11を参照して以下に説明する。
FIG. 7 shows a case where the electrical insulator approaches, in which case the output voltage Vo does not naturally change. FIG. 8 shows a case where the ground metal body approaches, and in this case, since the capacitance C1 is connected in parallel to the voltage drop detection resistor Ro, a voltage drop of the voltage drop detection resistor 22 occurs, and the output voltage Vo decreases. FIG. 9 shows a case where a person approaches. In this case, since the capacitances C1 and C2 connected in series are connected in parallel to the voltage drop detection resistor Ro as described above, it is as much as in the case of approaching a metal body. However, the voltage drop of the voltage drop detection resistor 22, that is, the output voltage Vo is lowered. FIG. 10 shows a calculation example of the change in the output voltage Vo when the human body, the metal, and the electrical insulator (other object) approach the coil 211 by the capacitance sensor. From the comparison between FIG. 5 and FIG. 10, it is understood that the sensor of this embodiment can provide excellent discrimination accuracy because the influence of the separation of the human body and the metal body on the output voltage Vo is opposite. .
(Modification 1)
Another modification will be described below with reference to FIG.

この変形態様は、図1において、ボビン210に巻回されたコイル211を短軸で半径が大きい形状とし、前方に向けて開口したものである。このようにすれば、コイル211が形成する磁束が対象に到達しやすくなるので、金属体検出感度が向上する。100はコイル211を囲む両端開口の金属筒であり、接地されている。これにより、この金属筒100はコイル211の径方向におけるコイル211の感度を低下させ、前方感度を相対的に向上することができる。なお、この金属筒をコイル211と電圧降下検出抵抗22との接続点に接続して、上記した対地コンデンサの電極部としてもよい。当然この場合には、金属筒100は接地されない。101は、コイル211と電圧降下検出抵抗22との接続点に接続された金属プレートであり、それは上下方向及び左右方向に延設されている。このようにすれば、この金属プレート101とその前方の人体との間の静電容量C1を増加することができ、人体検出感度を向上することができる。
(変形態様2)
上記実施例では、交流インピーダンス回路21のコイル211は車両のバンパに設置したが、他の部位に設けてもよい。また、バンパの異なる位置に別々に複数設けてもよい。
In this modification, the coil 211 wound around the bobbin 210 in FIG. 1 has a short axis and a large radius, and is opened forward. In this way, since the magnetic flux formed by the coil 211 can easily reach the target, the metal body detection sensitivity is improved. Reference numeral 100 denotes a metal cylinder having openings at both ends surrounding the coil 211, and is grounded. Thereby, this metal cylinder 100 can reduce the sensitivity of the coil 211 in the radial direction of the coil 211, and can relatively improve the forward sensitivity. The metal tube may be connected to a connection point between the coil 211 and the voltage drop detection resistor 22 to form the electrode portion of the ground capacitor described above. Of course, in this case, the metal cylinder 100 is not grounded. A metal plate 101 is connected to a connection point between the coil 211 and the voltage drop detection resistor 22, and extends in the vertical direction and the horizontal direction. In this way, the capacitance C1 between the metal plate 101 and the human body in front of the metal plate 101 can be increased, and the human body detection sensitivity can be improved.
(Modification 2)
In the above embodiment, the coil 211 of the AC impedance circuit 21 is installed in the bumper of the vehicle, but may be provided in another part. A plurality of bumpers may be separately provided at different positions.

本発明装置の他の実施例を図12を参照して説明する。
(回路構成の説明)
この実施例は、図1に示す回路装置において、電圧降下検出抵抗22と並列に静電容量C4をもつ外付けのコンデンサ214を並列接続した点をその特徴としている。
Another embodiment of the apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
(Description of circuit configuration)
This embodiment is characterized in that an external capacitor 214 having a capacitance C4 is connected in parallel with the voltage drop detection resistor 22 in the circuit device shown in FIG.

図12において、コイル211は、インダクタンスL1、L2、抵抗r、分布容量C3により等価されている。ただし、コイルの電気抵抗は無視されているが、それを考慮する場合にはインダクタンスL1と直列に接続すればよい。   In FIG. 12, the coil 211 is equivalent to inductances L1 and L2, a resistance r, and a distributed capacitance C3. However, although the electrical resistance of the coil is ignored, in consideration thereof, the coil may be connected in series with the inductance L1.

インダクタンスL1は、その磁束が障害物と鎖交しないいわゆる漏れインダクタンスであり、インダクタンスL2は、その磁束が障害物と鎖交するいわゆる励磁インダクタンスである。rは渦電流損失を等価する抵抗素子でありインダクタンスL2と並列接続される。コイル211の各ターン間の静電容量である分布容量C3は、互いに直列接続されたインダクタンスL1、L2と並列接続されているコンデンサにより等価されている。この他、コイル211のターンと大地との間に寄生静電容量が存在するが、この寄生静電容量は、図12において静電容量C5、C6として示されている。   The inductance L1 is a so-called leakage inductance in which the magnetic flux does not link with the obstacle, and the inductance L2 is a so-called exciting inductance in which the magnetic flux links with the obstacle. r is a resistance element equivalent to eddy current loss, and is connected in parallel with the inductance L2. The distributed capacitance C3, which is the electrostatic capacitance between the turns of the coil 211, is equivalent to a capacitor connected in parallel with the inductances L1 and L2 connected in series with each other. In addition, there is a parasitic capacitance between the turn of the coil 211 and the ground. This parasitic capacitance is shown as capacitances C5 and C6 in FIG.

抵抗素子213と、抵抗素子22とは、出力端である接続端200から出力される出力電圧Voのオフセットレベルを設定するためのバイアス抵抗の機能を有している。   The resistance element 213 and the resistance element 22 have a function of a bias resistor for setting an offset level of the output voltage Vo output from the connection end 200 that is an output end.

C1は接続端200と接近体との間の静電容量、C2は接近体と大地との間の静電容量、接続端200と接近体との間の静電容量、rhは接近体の内部電気抵抗、rh'は接近体の接地抵抗を示す。   C1 is the capacitance between the connection end 200 and the approaching body, C2 is the capacitance between the approaching body and the ground, the capacitance between the connection end 200 and the approaching body, rh is the inside of the approaching body The electric resistance, rh ′, indicates the ground resistance of the approaching body.

前述したように、接続端すなわち出力端200の電圧である出力電圧Voは、初段アンプ300により増幅された後、バンドパスフィルタ301により交流電源1が出力する交流電圧Viの発振周波数成分だけ抽出され、検波平滑回路302により直流信号電圧とされてコンパレータ303,304に入力される。この二つのコンパレータ303、304の機能自体は既に説明した通りである。   As described above, the output voltage Vo that is the voltage at the connection end, that is, the output end 200 is amplified by the first-stage amplifier 300 and then extracted by the band-pass filter 301 by the oscillation frequency component of the AC voltage Vi output from the AC power supply 1. The DC signal voltage is input to the comparators 303 and 304 by the detection / smoothing circuit 302. The functions of the two comparators 303 and 304 are as described above.

図12に示す等価回路を簡素化した等価回路を図13に示す。コイル211とコンデンサ212と抵抗素子213は、互いに並列接続されたインダクタンスL、静電容量C、抵抗Rにより等価され、接続端200と接地との間の交流インピーダンスは、互いに並列接続された静電容量Co、抵抗Roにより等価される。ただし、図13に示す静電容量Cは、図12に示すコンデンサ212の静電容量Cとは異なる値である。すなわち、図13に示す静電容量Cは、図12に示すコンデンサ212の静電容量Coとコイル211に付随する静電容量C3を含んでいる。また、静電容量Coは、図12に示す静電容量C1、C2の合成静電容量Cと、コイル211の寄生静電容量C6とコンデンサ214の静電容量C4との合成静電容量である。コイル211の寄生静電容量C5は交流電源1の出力抵抗や配線インピーダンスが小さければ出力電圧Voに影響を及ぼさないので、無視されることができる。この場合の、出力電圧Voの計算式を数1に示す。   FIG. 13 shows an equivalent circuit obtained by simplifying the equivalent circuit shown in FIG. The coil 211, the capacitor 212, and the resistance element 213 are equivalent to an inductance L, a capacitance C, and a resistance R that are connected in parallel to each other, and an AC impedance between the connection end 200 and the ground is an electrostatic capacitance that is connected in parallel to each other. It is equivalent by a capacitance Co and a resistance Ro. However, the capacitance C shown in FIG. 13 is different from the capacitance C of the capacitor 212 shown in FIG. That is, the capacitance C shown in FIG. 13 includes the capacitance Co of the capacitor 212 and the capacitance C3 associated with the coil 211 shown in FIG. Further, the electrostatic capacitance Co is a combined electrostatic capacitance of the electrostatic capacitances C1 and C2 shown in FIG. 12, the parasitic capacitance C6 of the coil 211, and the electrostatic capacitance C4 of the capacitor 214. . Since the parasitic capacitance C5 of the coil 211 does not affect the output voltage Vo if the output resistance or wiring impedance of the AC power supply 1 is small, it can be ignored. The calculation formula of the output voltage Vo in this case is shown in Formula 1.

Figure 0004184232
Figure 0004184232

数1において抵抗R、Roが無限大と仮定すれば、数1の計算式の分子項が0となるときの周波数値fo1は数2で示され、数1の計算式の分母項が0となるときの周波数値fo2は数3で示される。つまり、抵抗R、Roが十分に大きい場合、交流電圧Viの周波数が周波数値fo1の場合には出力電圧Voは略0Vとなり、交流電圧Viの周波数が周波数値fo2の場合には出力電圧Voは非常に大きな値となる。   Assuming that the resistances R and Ro in Equation 1 are infinite, the frequency value fo1 when the numerator term in Equation 1 is 0 is given by Equation 2, and the denominator term in Equation 1 is 0. The frequency value fo2 at this time is expressed by Equation 3. That is, when the resistances R and Ro are sufficiently large, the output voltage Vo is approximately 0 V when the frequency of the AC voltage Vi is the frequency value fo1, and the output voltage Vo is approximately 0 V when the frequency of the AC voltage Vi is the frequency value fo2. Very large value.

Figure 0004184232
Figure 0004184232

Figure 0004184232
Figure 0004184232

数1の計算式において交流電圧Viの周波数を種々変更した場合の出力電圧Voを図14に実線にて示す。また、コイル211のコイルインピーダンスを減少させた場合(金属体の接近に相当)と、静電容量Coを増大させた場合(人体の接近に相当)とも示す。   The output voltage Vo when the frequency of the AC voltage Vi is variously changed in the formula 1 is shown by a solid line in FIG. Also, the case where the coil impedance of the coil 211 is reduced (corresponding to the approach of a metal body) and the case where the capacitance Co is increased (corresponding to the approach of a human body) are also shown.

図14から、周波数値fo1、fo2付近では、接近体がない場合又は接近体が電気絶縁体である場合と、接近体が金属体である場合と、接近体が人体である場合とで十分な弁別が行えないことがわかる。また、抵抗R、Roの影響を無視した場合、交流電圧Viの周波数が、周波数値fo1、fo2の間の帯域W、特に周波数値fo1、fo2の中央値を中心としてその−40%〜+25%の範囲において、好適な弁別精度が得られることがわかる。   From FIG. 14, in the vicinity of the frequency values fo1 and fo2, it is sufficient when there is no approaching body or when the approaching body is an electrical insulator, when the approaching body is a metal body, and when the approaching body is a human body. It can be seen that discrimination cannot be performed. Further, when the influence of the resistors R and Ro is ignored, the frequency of the AC voltage Vi is -40% to + 25% centering on the band W between the frequency values fo1 and fo2, particularly the median value of the frequency values fo1 and fo2. It can be seen that suitable discrimination accuracy can be obtained in the range of.

抵抗R、Roとして実際のモデルとして適切な値を代入した場合の交流電圧Viの周波数と出力電圧Voとの関係を図15に示す。交流電圧Viの周波数が、周波数値fo1、fo2の間の帯域W、特に周波数値fo1、fo2の中央値を中心としてその−40%〜+40%の範囲において好適な弁別精度が得られ、−40%〜+25%の範囲において更に好適な弁別精度が得られ、−25%〜+25%の範囲において更に好適な弁別精度が得られることがわかる。   FIG. 15 shows the relationship between the frequency of the AC voltage Vi and the output voltage Vo when values appropriate as actual models are substituted for the resistors R and Ro. A suitable discrimination accuracy is obtained when the frequency of the AC voltage Vi is in the range of −40% to + 40% centering on the band W between the frequency values fo1 and fo2, particularly the median value of the frequency values fo1 and fo2. It can be seen that a more preferable discrimination accuracy is obtained in the range of% to + 25%, and a more preferable discrimination accuracy is obtained in the range of −25% to + 25%.

なお、上記実施例では、コンデンサ212、214を外付けした。その理由は、これらのコンデンサの外付けにより共振周波数値fo1、fo2を最適値に調整するためである。つまり、これらのコンデンサの静電容量の増加により、コイル211のインダクタンスがそれほど大きくなくても共振周波数値fo1、fo2を所望の値に設定することができる。ただし、図13の等価回路において、静電容量Coが静電容量Cに比較してあまりに大きいと、周波数値fo2と周波数値fo1との間の帯域幅が広くなりすぎ、感度が低下してしまう。すなわち、図15からわかるように、この帯域幅のなかで、特性曲線の傾斜が大きいインダクタンスほど、金属体と人体との間で出力差を大きくできることがわかる。すなわち、図15に示す特性曲線において、この帯域幅が大きいと、インダクタンスLや静電容量Coが変化しても出力電圧Voの変化が小さくなってしまう。   In the above embodiment, capacitors 212 and 214 are externally attached. This is because the resonance frequency values fo1 and fo2 are adjusted to optimum values by externally attaching these capacitors. That is, by increasing the capacitance of these capacitors, the resonance frequency values fo1 and fo2 can be set to desired values even if the inductance of the coil 211 is not so large. However, in the equivalent circuit of FIG. 13, if the electrostatic capacitance Co is too large compared to the electrostatic capacitance C, the bandwidth between the frequency value fo2 and the frequency value fo1 becomes too wide and the sensitivity is lowered. . That is, as can be seen from FIG. 15, it can be understood that the output difference between the metal body and the human body can be increased as the inductance of the characteristic curve is larger in the bandwidth. That is, in the characteristic curve shown in FIG. 15, if the bandwidth is large, the change in the output voltage Vo becomes small even if the inductance L and the capacitance Co change.

ただし、周波数値fo1、fo2があまりに接近しすぎると、これらの周波数値fo1、fo2近傍での出力感度の低下が出力電圧Voに影響するため、周波数値fo1、fo2の差は少なくとも100kHz〜10MHz、好適には0.3〜3MHzの範囲とすることが好適である。ここで、静電容量Coの増加は、周波数値fo1に対して相対的に周波数値fo2を低下させるため、図13における対地静電容量(ここでは対地コンデンサの静電容量と呼ぶ)Coは、図13におけるコイル並列接続静電容量Cに対して10〜300%に設定されることが好適である。   However, if the frequency values fo1 and fo2 are too close, a decrease in output sensitivity in the vicinity of these frequency values fo1 and fo2 affects the output voltage Vo. Therefore, the difference between the frequency values fo1 and fo2 is at least 100 kHz to 10 MHz, A range of 0.3 to 3 MHz is preferable. Here, since the increase in the capacitance Co decreases the frequency value fo2 relative to the frequency value fo1, the ground capacitance (referred to here as the capacitance of the ground capacitor) Co in FIG. It is suitable to set to 10 to 300% with respect to the coil parallel connection capacitance C in FIG.

本発明装置の他の実施例を図16を参照して説明する。図16は、車両のフロントバンパを垂直に切断した縦断面図を示す。   Another embodiment of the device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a longitudinal sectional view of the front bumper of the vehicle cut vertically.

400はバンパ4の裏面に貼設されたフレキシブルプリント配線基板であり、フレキシブルプリント配線基板400の表面には、コイル211に相当する角形の渦巻きシートコイル401と、電極ライン(この発明で言う対地コンデンサの電極部)402、403がプリントされている。なお、図16において、シートコイル401の車両左右に水平に延設される部分が模式図示されている。404はフレキシブルプリント配線基板400に実装された判別部や交流電源回路である。   Reference numeral 400 denotes a flexible printed circuit board pasted on the back surface of the bumper 4. On the front surface of the flexible printed circuit board 400, a rectangular spiral sheet coil 401 corresponding to the coil 211, an electrode line (ground capacitor in the present invention). Electrode portions) 402 and 403 are printed. In FIG. 16, a portion of the seat coil 401 that extends horizontally on the left and right sides of the vehicle is schematically illustrated. Reference numeral 404 denotes a determination unit or an AC power supply circuit mounted on the flexible printed wiring board 400.

渦巻きシートコイル401は、フレキシブルプリント配線基板400表面に印刷又はエッチングで渦巻き状に形成された導体層により形成されたコイルであって、左右に水平に延設される二つの長辺部分と、上下に垂直に延設される二つの短辺部分とからなる長方形の渦巻きコイルである。   The spiral sheet coil 401 is a coil formed of a conductor layer formed in a spiral shape on the surface of the flexible printed wiring board 400 by printing or etching, and has two long side portions extending horizontally to the left and right, It is a rectangular spiral coil which consists of two short side parts extended perpendicularly | vertically.

電極ライン402、403は、図11の電極板101に相当するものであり、回路の接続端(接続部)200に接続されて、静電容量C1をなすコンデンサの一方の電極を構成している。電極ライン402は渦巻きシートコイル401の上側の長辺部の上方にそれと平行に配置され、電極ライン403は渦巻きシートコイル401の下側の長辺部の下方にそれと平行に配置されている。   The electrode lines 402 and 403 correspond to the electrode plate 101 in FIG. 11 and are connected to the connection end (connection portion) 200 of the circuit to constitute one electrode of the capacitor forming the capacitance C1. . The electrode line 402 is disposed above and parallel to the upper long side portion of the spiral sheet coil 401, and the electrode line 403 is disposed below and parallel to the lower long side portion of the spiral sheet coil 401.

この渦巻きシートコイル401をもつフレキシブルプリント配線基板400を後方からみた場合の一部正面図を図17に示す。ただし、バンパ4は図示省略する。   FIG. 17 shows a partial front view when the flexible printed wiring board 400 having the spiral sheet coil 401 is viewed from the rear. However, the bumper 4 is not shown.

401a、401b、401cはそれぞれ図16に示す渦巻きシートコイル401であり、バンパ4の裏面に左右一列に配置されている。各渦巻きシートコイル401a、401b、401c間の隙間はできるだけ狭く設定されている。これは、接近体がこの隙間近傍へ接近した場合のコイルインピーダンス変化を大きくするためである。   Reference numerals 401 a, 401 b, and 401 c denote spiral sheet coils 401 shown in FIG. 16, which are arranged in a line on the left and right sides of the bumper 4. The gaps between the spiral sheet coils 401a, 401b, 401c are set as narrow as possible. This is to increase the coil impedance change when the approaching body approaches the vicinity of the gap.

402a、402b、402cはそれぞれ図16に示す導電ライン402であり、それぞれ対地コンデンサの電極部をなす。同じく、403a、403b、403cはそれぞれ図16に示す導電ライン403であり、それぞれ対地コンデンサの電極部をなす。この実施例では、渦巻きシートコイル401a、401b、401cの間の隙間には、対地コンデンサの電極部をなす導電ラインは設けられない。これは、これは、接近体がこの隙間近傍へ接近した場合のコイルインピーダンス変化を大きくするためである。   Reference numerals 402a, 402b, and 402c denote conductive lines 402 shown in FIG. 16, respectively, which form electrode portions of ground capacitors. Similarly, reference numerals 403a, 403b, and 403c denote conductive lines 403 shown in FIG. 16, respectively, which form electrode portions of ground capacitors. In this embodiment, a conductive line forming an electrode portion of the ground capacitor is not provided in the gap between the spiral sheet coils 401a, 401b, and 401c. This is to increase the coil impedance change when the approaching body approaches the vicinity of the gap.

この実施例において、渦巻きシートコイル401aと導電ライン402a、403aとは図12に示すコイル211及びコンデンサ214の電極部を構成し、その出力電圧Voは第一の判別部3に入力される。同様に、渦巻きシートコイル401bと導電ライン402b、403bとは他のコイル211及びコンデンサ214の電極部を構成し、その出力電圧Voは第二の判別部3に入力される。同様に、渦巻きシートコイル401cと導電ライン402c、403cとは更に他のコイル211及びコンデンサ214の電極部を構成し、その出力電圧Voは第三の判別部3に入力される。すなわち、渦巻きシートコイルの数に等しい数の判別部3が設置され、各判別部3が各コイルの出力電圧Voを個別に判定する。このようにすれば、接近体の接近によるコイルインピーダンスや静電容量Coの変化が大きくなるので、感度を向上することができる。また、金属又は歩行者である接近体を判別した場合に、判別したコイル位置により接近体の左右方向位置を判定することもできる。当然、渦巻きシートコイル401、電極ライン402、403及び判別部3のセットの数は適宜選択することができる。また、フレキシブルプリント配線基板400をフロントバンパの代わりにバックバンパに設けてもよく、車体側面に設けてもよい。フレキシブルプリント配線基板400を車体側面に設ける場合、各渦巻きシートコイルは前後方向に配列される。   In this embodiment, the spiral sheet coil 401 a and the conductive lines 402 a and 403 a constitute the electrode part of the coil 211 and the capacitor 214 shown in FIG. 12, and the output voltage Vo is input to the first determination part 3. Similarly, the spiral sheet coil 401 b and the conductive lines 402 b and 403 b constitute another coil 211 and an electrode part of the capacitor 214, and the output voltage Vo is input to the second determination part 3. Similarly, the spiral sheet coil 401 c and the conductive lines 402 c and 403 c constitute another electrode part of the coil 211 and the capacitor 214, and the output voltage Vo is input to the third determination unit 3. That is, the number of determination units 3 equal to the number of spiral sheet coils is installed, and each determination unit 3 individually determines the output voltage Vo of each coil. In this way, changes in the coil impedance and the capacitance Co due to the approach of the approaching body are increased, so that the sensitivity can be improved. Moreover, when the approaching body which is a metal or a pedestrian is discriminate | determined, the left-right direction position of an approaching body can also be determined with the discriminated coil position. Naturally, the number of sets of the spiral sheet coil 401, the electrode lines 402 and 403, and the determination unit 3 can be appropriately selected. Further, the flexible printed wiring board 400 may be provided on the back bumper instead of the front bumper or on the side surface of the vehicle body. When the flexible printed wiring board 400 is provided on the side surface of the vehicle body, the spiral sheet coils are arranged in the front-rear direction.

また、互いに隣接する二つの渦巻きシートコイル401が作る磁界の方向は反対方向とすることが好ましい。このようにすれば、感度を向上することができる。図12に示す交流電源1や判別部3は、フレキシブルプリント配線基板400に実装することができる。この場合、交流電源1や判別部3と渦巻きシートコイル401とを接続する配線の距離を短縮することができるので、この配線の電圧降下と重畳電磁波ノイズや抵抗雑音を低減することができる。図示しないが、これらの配線は接地された金属ラインにより覆われて電磁波シールドされることが好適である。もちろん、各渦巻きシートコイル401を個別に製作してもよく、渦巻きシートコイルの代わりに、軸方向に短い樹脂ボビンにコイル導体を集中巻きしてコイル211を製作してもよい。   Moreover, it is preferable that the direction of the magnetic field produced by the two spiral sheet coils 401 adjacent to each other is opposite. In this way, sensitivity can be improved. The AC power source 1 and the determination unit 3 illustrated in FIG. 12 can be mounted on the flexible printed wiring board 400. In this case, since the distance of the wiring connecting the AC power source 1 or the determination unit 3 and the spiral sheet coil 401 can be shortened, the voltage drop of this wiring, superimposed electromagnetic wave noise, and resistance noise can be reduced. Although not shown, it is preferable that these wirings are covered with a grounded metal line and shielded by electromagnetic waves. Of course, each spiral sheet coil 401 may be manufactured individually, or instead of the spiral sheet coil, the coil 211 may be manufactured by concentrating the coil conductor on a short resin bobbin in the axial direction.

なお、渦巻きシートコイルやシートコイルを樹脂製のバンパに保持又は固定又は一体化はバンパが渦電流損失もなく、磁束を迷走させる磁性体でもなく、コイルの電気絶縁においても、感度向上においても特に有効である。
(変形態様)
図16の各渦巻きシートコイル401の出力電圧Voの処理回路の他の態様を図18に示す。401〜403は、図12に示すコンデンサ212、214及び抵抗213、22を示す。図12において、渦巻きシートコイルであるコイル211とこれらコンデンサ212、214及び抵抗213、22はセンサ部を構成している。図18において、各センサ部が個別に出力する三つの出力電圧Voは、マルチプレクサ424にて時間順次信号に転換されて図12に示す判別部3による処理が行われる。各センサ部は共通の交流電源1から給電される。これにより、交流電源1及び判別部3の回路構成を簡素化することができる。
(変形態様)
上記マルチプレクサを用いて複数のセンサ部の出力信号を共通の判別部3により時間順次に処理する代わりに、各センサ部の出力をそれぞれアンプにて電圧増幅したのち、アナログ加算又はデジタル加算して複数のセンサ部の出力信号を時間順次化してもよい。ただし、この場合には、交流電源から各センサ部への交流電圧Viは時間順次に印加されるように設定される。このようにすれば、回路構成を簡素化することができる。
Note that the spiral sheet coil and the sheet coil are held, fixed, or integrated with a resin bumper. The bumper is not a eddy current loss and is not a magnetic material that strays the magnetic flux, especially in the electrical insulation of the coil and in improving the sensitivity. It is valid.
(Modification)
FIG. 18 shows another aspect of the processing circuit for the output voltage Vo of each spiral sheet coil 401 in FIG. Reference numerals 401 to 403 denote the capacitors 212 and 214 and the resistors 213 and 22 shown in FIG. In FIG. 12, a coil 211 that is a spiral sheet coil, capacitors 212 and 214, and resistors 213 and 22 constitute a sensor unit. In FIG. 18, three output voltages Vo individually output by each sensor unit are converted into time-sequential signals by a multiplexer 424 and processed by the determination unit 3 shown in FIG. 12. Each sensor unit is supplied with power from a common AC power source 1. Thereby, the circuit configuration of the AC power supply 1 and the determination unit 3 can be simplified.
(Modification)
Instead of processing the output signals of a plurality of sensor units using the multiplexer in a time-sequential manner by the common discriminating unit 3, the outputs of the sensor units are amplified by an amplifier and then subjected to analog addition or digital addition. The output signals of the sensor units may be time-sequential. However, in this case, the AC voltage Vi from the AC power source to each sensor unit is set to be applied in time sequence. In this way, the circuit configuration can be simplified.

本発明装置の他の実施例を図19を参照して説明する。この実施例は、コイル211の電気抵抗(以下、コイル抵抗ともいう)の温度変化を補償する態様をしめすものである。実験によれば、コイル抵抗は小さければ小さいほうが好ましく、コイル抵抗が大きい場合には、温度変化によるコイル抵抗の変動が出力電圧Voを変化させるため、判定精度が低下するという問題があることがわかった。   Another embodiment of the apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment shows a mode for compensating for a temperature change of the electric resistance (hereinafter also referred to as coil resistance) of the coil 211. According to the experiment, it is preferable that the coil resistance is small if the coil resistance is small. If the coil resistance is large, the variation of the coil resistance due to temperature change changes the output voltage Vo, so that there is a problem that the determination accuracy is lowered. It was.

図19に示す回路において、センサ部2の出力電圧Voを処理する判別部3の回路構成自体は図12に示すものと同じである。ただ、図19に示す判別部3はサーミスタ31と、このサーミスタ31の電圧降下に連動するしきい値電圧Vth1、Vth2を出力するしきい値電圧発生回路30が追加されている。しきい値電圧発生回路30は、サーミスタ31は定電流源から給電されており、サーミスタ31の温度変化による電圧降下の変動に応じて変化するしきい値電圧Vth1、Vth2をコンパレータ303,304に出力する。もちろん、しきい値電圧発生回路30は、温度変化に起因するコイル211のコイル抵抗変動による出力電圧Voの変動が判定精度を低下させることを抑止する方向に、サーミスタ31の温度変化による電圧降下に基づいて出力電圧Voを変動させる。このようにすれば、コイル211のコイル抵抗の温度変動による判定精度の悪化を抑止することができる。   In the circuit shown in FIG. 19, the circuit configuration itself of the determination unit 3 that processes the output voltage Vo of the sensor unit 2 is the same as that shown in FIG. However, the determination unit 3 shown in FIG. 19 includes a thermistor 31 and a threshold voltage generation circuit 30 that outputs threshold voltages Vth1 and Vth2 linked to the voltage drop of the thermistor 31. In the threshold voltage generation circuit 30, the thermistor 31 is supplied with power from a constant current source, and threshold voltages Vth 1 and Vth 2 that change according to fluctuations in voltage drop due to temperature changes of the thermistor 31 are output to the comparators 303 and 304. To do. Of course, the threshold voltage generation circuit 30 reduces the voltage drop due to the temperature change of the thermistor 31 in a direction to suppress the fluctuation of the output voltage Vo due to the coil resistance fluctuation of the coil 211 caused by the temperature change from decreasing the determination accuracy. Based on this, the output voltage Vo is varied. In this way, it is possible to suppress deterioration in determination accuracy due to temperature fluctuations in the coil resistance of the coil 211.

なお、コンパレータ303,304のしきい値電圧Vth1、Vth2を変更する代わりに、サーミスタ31の電圧降下に応じて、アンプ300の電圧増幅率や交流電源1の出力電圧Viを変化させてもよい。サーミスタの代わりに種々の温度連動出力を発生する回路を採用してもよく、あるいは、整流平滑回路302の出力電圧をデジタル信号に変換してマイコンに取り込み、そのソフトウエアにより同等の温度補償処理することも可能である。
(変形態様)
その他、図20に示すように、センサ部2に等しい擬似センサ部2’を設けてもよい。
Instead of changing the threshold voltages Vth1 and Vth2 of the comparators 303 and 304, the voltage amplification factor of the amplifier 300 and the output voltage Vi of the AC power supply 1 may be changed according to the voltage drop of the thermistor 31. A circuit that generates various temperature-linked outputs may be used instead of the thermistor. Alternatively, the output voltage of the rectifying / smoothing circuit 302 is converted into a digital signal and taken into a microcomputer, and the software performs equivalent temperature compensation processing. It is also possible.
(Modification)
In addition, as shown in FIG. 20, a pseudo sensor unit 2 ′ equivalent to the sensor unit 2 may be provided.

この擬似センサ部2’は、図19に示すセンサ部2と等しい回路構成をもつ。ただし、この擬似センサ部2’のコイル211’や対地コンデンサ(図19では214により等価されるコンデンサに相当するコンデンサであり図示省略)は、電磁シールドされるなどされることにより常に、図19に示すセンサ部2に接近体が接近していない状態に相当する各部回路定数を有するものとする。擬似センサ部2’に内蔵されるコイル211’は、センサ部2のコイル211に等しい温度抵抗変化率をもつものとする。   The pseudo sensor unit 2 'has a circuit configuration equal to that of the sensor unit 2 shown in FIG. However, the coil 211 ′ and the grounding capacitor of the pseudo sensor unit 2 ′ (capacitor equivalent to the capacitor 214 in FIG. 19 and not shown) are always shielded in FIG. 19 by being electromagnetically shielded. It is assumed that each part circuit constant corresponding to a state where the approaching body is not approaching the sensor unit 2 shown. The coil 211 ′ built in the pseudo sensor unit 2 ′ has a temperature resistance change rate equal to that of the coil 211 of the sensor unit 2.

このようにすれば、擬似センサ部2’の出力電圧Vo’は、常に接近体がない場合の出力電圧Vo’を出力するため、センサ部2の出力電圧Voがこの出力電圧Vo’よりも所定レベル以上小さい場合には、歩行者の接近と判定し、センサ部2の出力電圧Voがこの出力電圧Vo’よりも所定レベル以上大きい場合には、金属体の接近と判定することができ、コイル211のコイル抵抗が温度により変動する影響を良好に防止することができる。   In this way, since the output voltage Vo ′ of the pseudo sensor unit 2 ′ always outputs the output voltage Vo ′ when there is no approaching body, the output voltage Vo of the sensor unit 2 is more predetermined than the output voltage Vo ′. When the level is lower than the level, it is determined that the pedestrian is approaching. When the output voltage Vo of the sensor unit 2 is higher than the output voltage Vo ′ by a predetermined level or higher, it can be determined that the metal body is approaching. It is possible to satisfactorily prevent the coil resistance of 211 from fluctuating with temperature.

なお、上記擬似センサ部2’として、図18に設けた複数のセンサ部のうち、類似の回路定数をもつどれかひとつを選択して使用することもできる。この場合、擬似センサ部2’はなるべく、センサ部2より離れて配置されることが好ましい。これは、離れた複数のセンサ部2、2’に同時に同種の接近体が接近する確率が小さいためである。
(変形態様)
その他、図21に示すように、図12のセンサ部2において、コイル211に等しい抵抗値と抵抗温度係数とをもつダミーコイル211’を対地コンデンサ214に並列接続してもよい。コンデンサ212とコンデンサ214は等しい静電容量と、抵抗213と抵抗22とは等しい抵抗値をもち、ダミーコイル211’は接近体がない場合のコイル211のコイルインピーダンスに等しいコイルインピーダンスをもつものとすることが好ましい。ただし、ダミーコイル211’は電磁シールドされるなどして接近体に対してコイルインピーダンスが変化しないように設定され、コイル211とダミーコイル211’の抵抗温度変化率は等しく設定されている。このようにすれば、コイル211の温度抵抗変化による出力電圧Voの変動と、ダミーコイル211’の温度抵抗変化による出力電圧Voの変動とが相殺しあうので、高精度の弁別が可能となる。なお、ダミーコイル211’を無誘導コイルとして抵抗素子としてもよい。
As the pseudo sensor unit 2 ′, any one of the plurality of sensor units provided in FIG. 18 having a similar circuit constant can be selected and used. In this case, the pseudo sensor unit 2 ′ is preferably arranged as far as possible from the sensor unit 2. This is because the probability that the same kind of approaching object approaches the plurality of separated sensor units 2, 2 ′ at the same time is small.
(Modification)
In addition, as shown in FIG. 21, in the sensor unit 2 of FIG. 12, a dummy coil 211 ′ having a resistance value equal to the coil 211 and a resistance temperature coefficient may be connected in parallel to the ground capacitor 214. The capacitor 212 and the capacitor 214 have the same capacitance, the resistors 213 and 22 have the same resistance value, and the dummy coil 211 ′ has a coil impedance equal to the coil impedance of the coil 211 when there is no approaching body. It is preferable. However, the dummy coil 211 ′ is set such that the coil impedance does not change with respect to the approaching body by being electromagnetically shielded, and the resistance temperature change rate of the coil 211 and the dummy coil 211 ′ is set equal. In this way, the fluctuation of the output voltage Vo due to the temperature resistance change of the coil 211 and the fluctuation of the output voltage Vo due to the temperature resistance change of the dummy coil 211 ′ cancel each other, so that highly accurate discrimination is possible. The dummy coil 211 ′ may be a non-inductive coil and a resistance element.

本発明装置の他の実施例を図22を参照して説明する。この実施例は、図18のように複数のセンサ部2を順番に隣接配置する場合において、各センサ部2に異なる周波数の交流電圧Via、Vib、Vicを印加する態様を示す。   Another embodiment of the device of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment shows a mode in which AC voltages Via, Vib, and Vic having different frequencies are applied to each sensor unit 2 when a plurality of sensor units 2 are arranged adjacently in order as shown in FIG.

図22において、1a、1b、1cは交流電圧Viであり、それぞれ異なる周波数の交流電圧Via、Vib、Vicを個別に出力する。交流電圧Viaはセンサ部2aに、交流電圧Vibはセンサ部2bに、交流電圧Vicはセンサ部2cに印加される。センサ部2aは出力電圧Voaを、センサ部2bは出力電圧Vobを、センサ部2cは出力電圧Vocを出力する。出力電圧Voa、Vob、Vocは、それぞれ別々の判別部3で回路処理される。当然、各判別部3に内蔵される前述のバンドパスフィルタは自己が処理すべき出力電圧の周波数成分だけを抽出する。このようにすれば、隣接するコイル211に流れる電流の変化の影響を低減することができるので、判定精度及び接近体の左右又は前後位置判別精度を改善することができる。   In FIG. 22, 1a, 1b, and 1c are AC voltages Vi, and output AC voltages Via, Vib, and Vic having different frequencies, respectively. The AC voltage Via is applied to the sensor unit 2a, the AC voltage Vib is applied to the sensor unit 2b, and the AC voltage Vic is applied to the sensor unit 2c. The sensor unit 2a outputs the output voltage Voa, the sensor unit 2b outputs the output voltage Vob, and the sensor unit 2c outputs the output voltage Voc. The output voltages Voa, Vob, and Voc are subjected to circuit processing by separate determination units 3, respectively. Naturally, the above-described band-pass filter incorporated in each determination unit 3 extracts only the frequency component of the output voltage to be processed by itself. In this way, the influence of a change in the current flowing in the adjacent coil 211 can be reduced, so that the determination accuracy and the right / left or front / rear position determination accuracy of the approaching body can be improved.

本発明装置の他の実施例を図23を参照して説明する。この実施例は、図12に示す回路において、二つの周波数f1、f2の正弦波電圧を混合した交流電圧Viを一つのセンサ部2に印加することを特徴とする。初段アンプ300の出力電圧は、二つのバンドパスフィルタ301a、301bに入力され、バンドパスフィルタ301aは周波数f1の交流電圧を、バンドパスフィルタ301bは周波数f2の交流電圧を抽出する。交流電源1が更に異なる周波数の正弦波電圧を混合出力してもよい。各バンドパスフィルタが出力する交流電圧はそれぞれ別々に検波平滑化されてコンパレータで処理されたり、デジタル信号に変換されてマイコンで処理されることができる。   Another embodiment of the device of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is characterized in that in the circuit shown in FIG. 12, an AC voltage Vi obtained by mixing sine wave voltages of two frequencies f1 and f2 is applied to one sensor unit 2. The output voltage of the first stage amplifier 300 is input to the two band pass filters 301a and 301b. The band pass filter 301a extracts the AC voltage having the frequency f1, and the band pass filter 301b extracts the AC voltage having the frequency f2. The AC power source 1 may further output sinusoidal voltages having different frequencies. The AC voltage output from each bandpass filter can be separately detected and smoothed and processed by a comparator, or converted into a digital signal and processed by a microcomputer.

図15に示されるように、接近体がない場合の特性曲線を基準として、周波数値f02より小さい帯域と、周波数値f02より大きい帯域領域とでは、人体と金属体との接近に対する出力電圧Voの変化が反対となる。そこで、上記周波数f1を周波数値f02より小さい所定値とし、上記周波数f2を周波数値f02より大きい所定値とする。このようにすれば、一つのセンサ部2により、二つの信号を得ることができる。したがって、バンドパスフィルタ301aが出力する周波数f1の交流電圧の検波平滑電圧に、バンドパスフィルタ301bが出力する周波数f2の交流電圧の検波平滑電圧を反転加算すれば、判定精度を一層向上することができる。
(変形態様)
その他、周波数f、f2を両方とも、周波数値fo1、fo2の間に設定してもよい。この場合には、バンドパスフィルタ301aが出力する周波数f1の交流電圧の検波平滑電圧と、バンドパスフィルタ301bが出力する周波数f2の交流電圧の検波平滑電圧とをそのまま加算すれば、判定精度を一層向上することができる。これは、これら二つの信号電力に混入する抵抗雑音などのノイズ電力が上記加算により2倍未満たとえば1.4倍程度となるためである。
(変形態様)
その他、上記のように、複数の交流電圧を得ると、数1に示す式の値を周波数ごとに複数得ることになるので、これを利用して、L又はCoを直接算出することも可能となる。
As shown in FIG. 15, with reference to the characteristic curve when there is no approaching body, the output voltage Vo with respect to the approach between the human body and the metal body in a band smaller than the frequency value f02 and a band region larger than the frequency value f02. Change is the opposite. Therefore, the frequency f1 is set to a predetermined value smaller than the frequency value f02, and the frequency f2 is set to a predetermined value larger than the frequency value f02. In this way, two signals can be obtained by one sensor unit 2. Therefore, if the AC smoothing voltage of the frequency f2 output from the bandpass filter 301b is inverted and added to the AC smoothing voltage of the frequency f1 output from the bandpass filter 301a, the determination accuracy can be further improved. it can.
(Modification)
In addition, both the frequencies f and f2 may be set between the frequency values fo1 and fo2. In this case, if the detection and smoothing voltage of the AC voltage having the frequency f1 output from the bandpass filter 301a and the detection and smoothing voltage of the AC voltage having the frequency f2 output from the bandpass filter 301b are added as they are, the determination accuracy is further increased. Can be improved. This is because noise power such as resistance noise mixed in these two signal powers is less than twice, for example, about 1.4 times by the above addition.
(Modification)
In addition, as described above, when a plurality of AC voltages are obtained, a plurality of values of the equation shown in Equation 1 are obtained for each frequency, and it is possible to directly calculate L or Co using this value. Become.

本発明装置の他の実施例を図17及び図18を参照して説明する。この実施例は、左右方向に互いに隣接して配置された複数のセンサ部2a、2b、2cごとに、図図12に示すコンデンサ212、214、抵抗213、22を調整することにより、各センサ部2a、2b、2cの周波数値fo1、fo2を一致させるものである。センサ部2aの寄生静電容量やそのコイル401aのインダクタンスと、センサ部2bの寄生静電容量やそのコイル401bのインダクタンスと、センサ部2cの寄生静電容量やそのコイル401cのインダクタンスとは、車体に対する取り付け位置が異なるなどの理由により異なる。それによる周波数値fo1、fo2のばらつきを外付けのコンデンサ212や214の容量調整などにより調整する。これにより、センサ部2a、2b、2cの取り付け位置が異なっても、周波数値fo1、fo2を一致させることができる。その結果、交流電源の出力周波数を一致させ、等しい通過周波数をもつバンドパスフィルタをもつ判別部3を用いて信号処理を行うことができ、たとえばマルチプレクサ処理する場合などにおいて判別精度を向上することができる。
(変形態様)
その他、上記の代わりに、それぞれ異なる周波数値fo1、fo2をもつ各センサ部2a、2b、2cに、それぞれ最適の交流電圧をそれぞれ異なる交流電源から個別に印加してもよい。この場合には、判別部3は、各センサ部2a、2b、2cが出力する各出力電圧Voを個別に処理する各判別部3に内蔵するバンドパスフィルタ301の通過周波数をそれぞれ変更すればよい。
Another embodiment of the apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment adjusts the capacitors 212 and 214 and the resistors 213 and 22 shown in FIG. 12 for each of the plurality of sensor units 2a, 2b, and 2c arranged adjacent to each other in the left-right direction. The frequency values fo1 and fo2 of 2a, 2b and 2c are made to coincide. The parasitic capacitance of the sensor unit 2a and the inductance of the coil 401a, the parasitic capacitance of the sensor unit 2b and the inductance of the coil 401b, the parasitic capacitance of the sensor unit 2c and the inductance of the coil 401c are It differs for reasons such as different mounting positions. Variations in the frequency values fo1 and fo2 are adjusted by adjusting the capacitance of the external capacitors 212 and 214. Thereby, even if the attachment position of sensor part 2a, 2b, 2c differs, frequency value fo1 and fo2 can be made to correspond. As a result, it is possible to perform signal processing by using the discriminating unit 3 having a bandpass filter having the same pass frequency by matching the output frequency of the AC power supply, and the discrimination accuracy can be improved, for example, in the case of multiplexer processing. it can.
(Modification)
In addition, instead of the above, an optimum AC voltage may be individually applied to each of the sensor units 2a, 2b, and 2c having different frequency values fo1 and fo2 from different AC power sources. In this case, the determination unit 3 may change the pass frequency of the bandpass filter 301 built in each determination unit 3 that individually processes each output voltage Vo output from each sensor unit 2a, 2b, 2c. .

他の実施例を図24を参照して以下に説明する。この実施例は、バンパ4の裏面の上半分にコイル211eを、バンパ4の裏面の下半分にコイル211fを設け、コイル211eの上方に電極ライン402を、コイル211fの下側に電極ライン403を張り付けたものである。したがって、コイル211eと電極ライン402とは上側のセンサ部2eの回路素子を構成し、コイル211fと電極ライン403とは下側のセンサ部2fの回路素子を構成する。このようにすれば、上側のセンサ部2eの出力電圧Vo1と、下側のセンサ部2fの出力電圧Vo2とを比較することにより、接近体の高さ方向の位置を判定することができる。たとえば、金属体がレールなどのように道路上に埋設されている場合には、下側のセンサ部2fの金属体検出レベルが上側のセンサ部2eのそれよりも格段に大きくなるため、このような場合には、レールと判定して衝突物とみなさないことができる。なお、この場合、上側のセンサ部2eへ印加する交流電圧Vi1と、下側のセンサ部2fへ印加する交流電圧Vi2とは同じ周波数でもよく、異なる周波数でもよく、時間順次に印加されてもよい。
(変形態様)
また、両センサ部2e、2fへ印加する交流電圧の周波数が等しい場合、上側のコイル211eの磁界形成方向と下側のコイル211fの磁界形成方向とは反対とすることが検出感度向上のために好ましい。また、上側のセンサ部2eの出力電圧Vo1と下側のセンサ部2fの出力電圧Vo2との差異が小さい場合には、両者を加算して金属体と歩行者との判別に用いることによりS/N比を向上することができる。
Another embodiment will be described below with reference to FIG. In this embodiment, a coil 211e is provided on the upper half of the back surface of the bumper 4, a coil 211f is provided on the lower half of the back surface of the bumper 4, an electrode line 402 is provided above the coil 211e, and an electrode line 403 is provided below the coil 211f. It is what is pasted. Therefore, the coil 211e and the electrode line 402 constitute a circuit element of the upper sensor portion 2e, and the coil 211f and the electrode line 403 constitute a circuit element of the lower sensor portion 2f. In this way, the position of the approaching body in the height direction can be determined by comparing the output voltage Vo1 of the upper sensor unit 2e with the output voltage Vo2 of the lower sensor unit 2f. For example, when a metal body is buried on a road such as a rail, the metal body detection level of the lower sensor unit 2f is significantly higher than that of the upper sensor unit 2e. In such a case, it can be determined as a rail and not regarded as a collision object. In this case, the AC voltage Vi1 applied to the upper sensor unit 2e and the AC voltage Vi2 applied to the lower sensor unit 2f may be the same frequency, may be different frequencies, or may be sequentially applied. .
(Modification)
Further, in order to improve detection sensitivity, when the frequency of the AC voltage applied to both sensor units 2e and 2f is equal, the magnetic field formation direction of the upper coil 211e and the magnetic field formation direction of the lower coil 211f are opposite. preferable. Further, when the difference between the output voltage Vo1 of the upper sensor unit 2e and the output voltage Vo2 of the lower sensor unit 2f is small, the two are added and used for discrimination between the metal body and the pedestrian. N ratio can be improved.

他の実施例を図25を参照して説明する。この実施例は、左右に隣接するコイル211aの短辺とコイル211bの短辺とをオーバーラップさせた態様を示す。このようにすれば、二つのコイル211a、211bの境界部に接近体が接近した場合において、二つのコイルとも高い感度でそれを検出することができる。したがって、これら二つのコイルがともに大きな出力変化を同じ方向に出力する場合に、接近体が左右に大きいか又はこれら二つのコイルの境界部に接近中と判定することができる。なお、これら二つのコイルには同じ周波数の交流電圧Viが印加されてもよく、異なる周波数の交流電圧Viが印加されてもよく、交流電圧Viが時間順次に印加されてもよい。
同一周波数の交流電圧Viを同時に二つのコイルに印加する場合には、隣接する二つのコイルの磁束形成方向は等しくされることが好ましい。
二つのコイルとも高い感度でそれを検出することができる。したがって、これら二つのコイルがともに大きな出力変化を同じ方向に出力する場合に、接近体が左右に大きいか又はこれら二つのコイルの境界部に接近中と判定することができる。なお、これら二つのコイルには同じ周波数の交流電圧Viが印加されてもよく、異なる周波数の交流電圧Viが印加されてもよく、交流電圧Viが時間順次に印加されてもよい。
同一周波数の交流電圧Viを同時に二つのコイルに印加する場合には、隣接する二つのコイルの磁束形成方向は等しくされることが好ましい。
Another embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, a short side of the coil 211a adjacent to the left and right and a short side of the coil 211b are overlapped. In this way, when the approaching body approaches the boundary between the two coils 211a and 211b, both the two coils can be detected with high sensitivity. Therefore, when both of these two coils output a large output change in the same direction, it can be determined that the approaching body is large in the left and right directions or is approaching the boundary between these two coils. The two coils may be applied with an AC voltage Vi having the same frequency, may be applied with an AC voltage Vi having a different frequency, or may be applied with time in order.
When the AC voltage Vi having the same frequency is applied to two coils at the same time, it is preferable that the magnetic flux forming directions of two adjacent coils be equal.
Both coils can detect it with high sensitivity. Therefore, when both of these two coils output a large output change in the same direction, it can be determined that the approaching body is large in the left and right directions or is approaching the boundary between these two coils. The two coils may be applied with an AC voltage Vi having the same frequency, may be applied with an AC voltage Vi having a different frequency, or may be applied with time in order.
When the AC voltage Vi having the same frequency is applied to two coils at the same time, it is preferable that the magnetic flux forming directions of two adjacent coils be equal.

他の実施例を図26を参照して説明する。この実施例は、図示しない渦巻きシートコイル及び対地コンデンサの電極部が形成されているフレキシブルプリント配線基板400をバンパ4の裏面と固定プレート(押さえプレート)5との間に収容した点をその特徴としている。このようにすれば、フレキシブルプリント配線基板400は固定プレート5及びバンパ4により覆われるため、フレキシブルプリント配線基板400の保護が改善される。なお、この固定プレート5は非磁性かつ電気絶縁性とされ、かつ、バンパ4の変形性を損なわない剛性をもつ樹脂板部材とされ、バンパ4の裏面に固定される。好適には、固定プレート5は、その周縁部においてフレキシブルプリント配線基板400を囲むリブをフレキシブルプリント配線基板400側の表面にもち、このリブがバンパ4の裏面と嵌合などにより固定プレート5がバンパ4に支持されることが好ましい。このようにすれば、バンパ4と固定プレート5との間にフレキシブルプリント配線基板400が移動可能に保持される前後方向の隙間を確保できるので、万が一バンパ4が局部的に凹んでも、この凹みに合わせてフレキシブルプリント配線基板400が変形することができ、フレキシブルプリント配線基板400のコイル211の破断を防止することができる。この固定プレート5は、バンパと同等以上の柔軟性を有することが好ましく、このようにすればバンパの変形を抑止することがない。
(変形態様)
変形態様を図27を参照して説明する。図27は、三個の渦巻きシートコイル401と固定プレート5とを分解した模式図を示す。この態様では、図26に示す固定プレート(押さえプレート)5は、樹脂成形によりメッシュ状に形成されている。このようにすれば、シートコイルをもつフレキシブルプリント配線基板400と固定プレート5との間に泥水などが浸入し、乾燥してシートコイル周辺に土砂が詰まってシートコイルの移動性が損なわれるのを防止することができる。なお、フレキシブルプリント配線基板400の渦巻きシートコイル401が形成されていない部位にも多くの孔を形成することにより、バンパ4とフレキシブルプリント配線基板400との間に泥水が浸入しても、この泥水は、これらフレキシブルプリント配線基板400の孔や固定プレート5の開口を通じて容易に排出されることができる。もちろん、フレキシブルプリント配線基板400と固定プレート5とを囲覆するカバーを設けることも可能である。
(変形態様)
変形態様を図28を参照して説明する。図27は、三個の渦巻きシートコイル401と固定プレート5とを分解した模式図を示す。この態様では、図26に示す樹脂板である固定プレート(押さえプレート)5には、たとえばインサート成形などにより各渦巻きシートコイル401に給電する給電線8と、各渦巻きシートコイル401から信号を取り出す3本の出力信号配線9とが形成され、各渦巻きシートコイル401の最内端408は給電線8の各端部81に個別に接続され、各渦巻きシートコイル401の最外端409は各出力信号配線9の各端に接続される。これらの接続は単純な半田付けでもよく、あるいはコネクタ機構を用いて脱着可能としてもよい。このようにすれば、シートコイルへの配線を簡素化し、かつ、シートコイルを単純な導体層構成をもつフレキシブルプリント配線基板とすることもできる。
(その他の態様)
上記各実施例において、コイル211は、略水平方向かつ車両のコイルの設置部分に対して略直角方向に設定されたコイル軸心をもつことが好適である。また、車両の前面又は後面に左右方向へ略水平に延設されるかもしくは車両の側面に前後方向へ略水平に配置された長辺とを有して略長方形で扁平なシートコイルにより構成することが接近体の検出感度向上において特に有効である。特に扁平なシートコイルは、バンパや樹脂モールなどに容易に埋設することができるため車両の美観を損なうことがなく、かつ、従来の超音波式に比べて格段に低コストで車両周囲の広い範囲を簡単に非接触監視することができる。
Another embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is characterized in that a flexible printed wiring board 400 in which a spiral sheet coil and a ground capacitor electrode portion (not shown) are formed is accommodated between the back surface of the bumper 4 and a fixed plate (pressing plate) 5. Yes. In this way, since the flexible printed wiring board 400 is covered with the fixing plate 5 and the bumper 4, protection of the flexible printed wiring board 400 is improved. The fixing plate 5 is a non-magnetic and electrically insulating resin plate member having rigidity that does not impair the deformability of the bumper 4 and is fixed to the back surface of the bumper 4. Preferably, the fixing plate 5 has a rib surrounding the flexible printed wiring board 400 at the periphery thereof on the surface of the flexible printed wiring board 400, and the rib is fitted to the back surface of the bumper 4 so that the fixing plate 5 is bumped. 4 is preferably supported. In this way, a gap in the front-rear direction in which the flexible printed wiring board 400 is movably held can be secured between the bumper 4 and the fixed plate 5, so even if the bumper 4 is locally recessed, In addition, the flexible printed wiring board 400 can be deformed, and the coil 211 of the flexible printed wiring board 400 can be prevented from being broken. The fixing plate 5 preferably has a flexibility equal to or higher than that of the bumper, and in this way, the deformation of the bumper is not suppressed.
(Modification)
A modification will be described with reference to FIG. FIG. 27 shows a schematic diagram in which the three spiral sheet coils 401 and the fixed plate 5 are disassembled. In this aspect, the fixed plate (presser plate) 5 shown in FIG. 26 is formed in a mesh shape by resin molding. In this way, muddy water or the like infiltrates between the flexible printed wiring board 400 having the sheet coil and the fixed plate 5 and dries, and soil and sand are clogged around the sheet coil, thereby impairing the mobility of the sheet coil. Can be prevented. Even if muddy water enters between the bumper 4 and the flexible printed wiring board 400 by forming many holes in the portion of the flexible printed wiring board 400 where the spiral sheet coil 401 is not formed, this muddy water Can be easily discharged through the holes of the flexible printed circuit board 400 and the openings of the fixing plate 5. Of course, a cover surrounding the flexible printed wiring board 400 and the fixing plate 5 can be provided.
(Modification)
A modification will be described with reference to FIG. FIG. 27 shows a schematic diagram in which the three spiral sheet coils 401 and the fixed plate 5 are disassembled. In this embodiment, the fixed plate (pressing plate) 5 that is a resin plate shown in FIG. 26 includes, for example, a feed line 8 that feeds power to each spiral sheet coil 401 by insert molding or the like, and 3 that takes out a signal from each spiral sheet coil 401. Output signal wiring 9 is formed, the innermost end 408 of each spiral sheet coil 401 is individually connected to each end portion 81 of the feeder 8, and the outermost end 409 of each spiral sheet coil 401 is each output signal. Connected to each end of the wiring 9. These connections may be simple soldering or detachable using a connector mechanism. In this way, wiring to the sheet coil can be simplified, and the sheet coil can be a flexible printed wiring board having a simple conductor layer configuration.
(Other aspects)
In each of the embodiments described above, the coil 211 preferably has a coil axis that is set in a substantially horizontal direction and in a direction substantially perpendicular to the installation portion of the vehicle coil. Further, it is configured by a substantially rectangular and flat seat coil that has a long side that extends substantially horizontally in the left-right direction on the front or rear surface of the vehicle or that is disposed on the side surface of the vehicle approximately horizontally in the front-rear direction. This is particularly effective in improving the detection sensitivity of approaching objects. In particular, flat sheet coils can be easily embedded in bumpers, resin moldings, etc., so they do not impair the appearance of the vehicle, and at a much lower cost than conventional ultrasonic systems, and have a wide range around the vehicle. Can be easily monitored without contact.

また、対地コンデンサの電極部をなす上記電極ライン402、403の幅は、シートコイルの最外ターンの幅よりも広くすることが好適である。また、渦巻きシートコイルの最外ターンは他のターンよりも幅広に形成することが好適である。   The width of the electrode lines 402 and 403 forming the electrode portion of the ground capacitor is preferably wider than the width of the outermost turn of the sheet coil. Moreover, it is preferable that the outermost turn of the spiral sheet coil is formed wider than the other turns.

本発明の一つの態様を示す模式回路図である。It is a schematic circuit diagram which shows one aspect of this invention. 図1の回路に電気絶縁体が接近する場合を示す等価回路図である。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram illustrating a case where an electrical insulator approaches the circuit of FIG. 1. 図1の回路に金属体が接近する場合を示す等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram which shows the case where a metal body approaches the circuit of FIG. 図1の回路に人体が接近する場合を示す等価回路図である。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram illustrating a case where a human body approaches the circuit of FIG. 1. 図1の回路による出力特性(計算例)を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the output characteristic (calculation example) by the circuit of FIG. 図1の回路による出力特性(実測例)を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the output characteristic (measurement example) by the circuit of FIG. 従来の静電容量センサに電気絶縁体が接近する場合を示す等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram which shows the case where an electrical insulator approaches the conventional electrostatic capacitance sensor. 従来の静電容量センサに金属体が接近する場合を示す等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram which shows the case where a metal body approaches the conventional electrostatic capacitance sensor. 従来の静電容量センサに人体が接近する場合を示す等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram which shows the case where a human body approaches the conventional electrostatic capacitance sensor. 従来の静電容量センサによる出力特性(計算例)を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the output characteristic (example of calculation) by the conventional electrostatic capacitance sensor. 他の態様を示す模式回路図である。It is a schematic circuit diagram which shows another aspect. 図1の回路の精密な等価回路図である。FIG. 2 is a precise equivalent circuit diagram of the circuit of FIG. 1. 図12の等価回路を簡略化した等価回路図である。It is the equivalent circuit schematic which simplified the equivalent circuit of FIG. 図13の等価回路の周波数ー出力電圧の理想を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the ideal of the frequency-output voltage of the equivalent circuit of FIG. 図13の等価回路の周波数ー出力電圧の現実を示す特性図である。FIG. 14 is a characteristic diagram showing the actual frequency-output voltage of the equivalent circuit of FIG. 13. 他の態様におけるセンサ部配置状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the sensor part arrangement | positioning state in another aspect. 他の態様におけるセンサ部配置状態を示す正面図である。It is a front view which shows the sensor part arrangement | positioning state in another aspect. 他の態様を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows another aspect. 他の態様を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows another aspect. 他の態様を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows another aspect. 他の態様を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows another aspect. 他の態様を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows another aspect. 他の態様を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows another aspect. 他の態様を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows another aspect. 他の態様におけるセンサ部配置状態を示す正面図である。It is a front view which shows the sensor part arrangement | positioning state in another aspect. 他の態様におけるセンサ部配置状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the sensor part arrangement | positioning state in another aspect. 図26の変形態様を示す分解模式図である。It is a disassembled schematic diagram which shows the deformation | transformation aspect of FIG. 図26の変形態様を示す分解模式図である。It is a disassembled schematic diagram which shows the deformation | transformation aspect of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 交流電源
2 センサ部
3 判別部
21 交流インピーダンス回路
22 抵抗素子
211 コイル
212 コンデンサ
213 抵抗素子
214 コンデンサ
1 AC power source 2 Sensor unit 3 Discriminating unit 21 AC impedance circuit 22 Resistive element 211 Coil 212 Capacitor 213 Resistive element 214 Capacitor

Claims (11)

車両表面部に設置されて車両近傍への接近体としての金属体の接近により自己のコイルインピーダンスZcの変化を発生させるコイルと
記コイルに近接して前記車両の表面部に設置される電極部を有して車両近傍への接近体としての歩行者の接近により自己の対地静電容量Coの変化を発生させる対地コンデンサと、
前記コイル及び前記電極部に給電する交流電源と、
前記金属体に流れる渦電流に起因する前記コイルインピーダンスZcの変化に関連する電気量と前記対地静電容量Coの変化に関連する電気量との両方に基づいて前記接近体が金属体か若しくは歩行者かを判別する判別回路と、
を備えることを特徴とする非接触式車両用接近体検出装置。
A coil that is installed on the surface of the vehicle and generates a change in its coil impedance Zc by the approach of a metal body as an approaching body in the vicinity of the vehicle ;
A ground capacitor for generating a change in its earth capacitance Co by the approach of the pedestrian as the approach of the vehicle near a electrode portion installed on a surface portion of the vehicle adjacent the leading Symbol coil ,
An AC power source for supplying power to the coil and the electrode unit ;
Electrical quantity and the ground electrostatic pre Symbol approaching object based on both the electrical quantity associated with the change in capacitance Co is or or metal body associated with a change in the coil impedance Zc caused by eddy currents flowing through the metal body A discrimination circuit for discriminating whether it is a pedestrian ,
Contactless vehicle approaching object detection apparatus, characterized in that it comprises a.
請求項記載の非接触式車両用接近体検出装置において、
前記コイルの一端は、
一端が接地された前記交流電源の他端から給電され、
前記コイルの他端は、
前記対地コンデンサの前記電極部に接続されて前記電気量検出のための検出端をなし、
前記判別回路は、
前記検出端の電圧上昇により金属体の接近を、前記検出端の電圧低下により歩行者の接近を分別することを特徴とする非接触式車両用接近体検出装置。
The approaching body detection device for a non-contact type vehicle according to claim 1 ,
One end of the coil is
Power is supplied from the other end of the AC power source with one end grounded,
The other end of the coil is
Connected to the electrode portion of the ground capacitor to form a detection end for detecting the amount of electricity,
The discrimination circuit includes:
A non-contact type approaching object detection device for a vehicle, wherein the approach of a metal body is classified by an increase in voltage at the detection end, and the approach of a pedestrian is separated by a decrease in voltage at the detection end.
請求項記載の非接触式車両用接近体検出装置において、
前記コイルの他端をなすターンは、
本質的に前記対地コンデンサの前記電極部を兼ねることを特徴とする非接触式車両用接近体検出装置。
The approaching body detection device for a non-contact vehicle according to claim 2 ,
The turn forming the other end of the coil is
A non-contact type approaching body detection device for a vehicle, which essentially doubles as the electrode portion of the ground capacitor.
請求項又は記載の非接触式車両用接近体検出装置において、
静電容量Cを有して前記コイルと並列接続された並列接続コンデンサを有し、
前記交流電源の周波数fは、
接近体がない場合における前記コイルのインダクタンスをL、ω=2πfとする時、ωC=1/ωLとなる第一周波数値frcと、ω(C+Co)=1/ωLとなる第二周波数値frpとの中間の値に設定されることを特徴とする非接触式車両用接近体検出装置。
In the non-contact vehicle approaching object detection device according to claim 2 or 3 ,
Having a parallel connection capacitor connected in parallel with the coil having a capacitance C;
The frequency f of the AC power supply is
When the inductance of the coil without an approaching body is L and ω = 2πf, the first frequency value frc where ωC = 1 / ωL and the second frequency value frp where ω (C + Co) = 1 / ωL A non-contact type approaching body detection device for a vehicle characterized by being set to an intermediate value.
請求項1乃至のいずれか記載の非接触式車両用接近体検出装置において、
前記コイルは、
前記車両の少なくとも前面又は後面に左右へ順番に複数配列され、
前記判別回路は、
前記各コイルのコイルインピーダンスZc又は前記対地コンデンサの対地静電容量Coに関連する電気量を前記各コイルごとに判定することを特徴とする非接触式車両用接近体検出装置。
The approaching body detection device for a non-contact type vehicle according to any one of claims 1 to 4 ,
The coil is
A plurality of vehicles are arranged in order from left to right on at least the front or rear surface of the vehicle,
The discrimination circuit includes:
A non-contact type approaching body detection device for a vehicle, wherein an electric quantity related to a coil impedance Zc of each coil or a ground capacitance Co of the ground capacitor is determined for each coil.
請求項記載の非接触式車両用接近体検出装置において、
前記判別回路は、
前記判定結果に基づいて前記接近体の左右方向位置を判定することを特徴とする非接触式車両用接近体検出装置。
The approaching body detection device for a non-contact vehicle according to claim 5 ,
The discrimination circuit includes:
A non-contact type approaching body detection device for a vehicle, wherein a position of the approaching body in the left-right direction is determined based on the determination result.
請求項又は記載の非接触式車両用接近体検出装置において、
前記各コイルは、
共通の前記交流電源から並列に給電されることを特徴とする非接触式車両用接近体検出装置。
In the non-contact type vehicle approaching body detection device according to claim 5 or 6 ,
Each coil is
A non-contact type vehicle approaching object detection device, wherein power is supplied in parallel from the common AC power supply.
請求項乃至のいずれか記載の非接触式車両用接近体検出装置において、
前記判別回路は、
前記各コイルのコイルインピーダンスZcに関連する電気量を時間順次に選択するマルチプレクサを有することを特徴とする非接触式車両用接近体検出装置。
In the non-contact-type vehicle approaching body detection device according to any one of claims 5 to 7 ,
The discrimination circuit includes:
A non-contact type vehicle approaching object detection device comprising a multiplexer that selects, in time sequence, an electrical quantity related to the coil impedance Zc of each coil.
請求項1乃至のいずれか記載の非接触式車両用接近体検出装置において、
前記コイルの電気抵抗の温度変化による前記コイルインピーダンスZcに関連する電気量の変化を補償する補償回路を備えることを特徴とする非接触式車両用接近体検出装置。
The approaching body detection device for a non-contact type vehicle according to any one of claims 1 to 8 ,
A non-contact type vehicle approaching object detection device comprising a compensation circuit that compensates for a change in an electrical quantity related to the coil impedance Zc due to a temperature change in the electrical resistance of the coil.
請求項1乃至のいずれか記載の非接触式車両用接近体検出装置において、
接近体が無い場合の前記コイルのコイルインピーダンスZcに略一致するコイルインピーダンスZc’を有して前記並列接続コンデンサに対して並列接続されるとともに前記コイルと略同一の温度抵抗変化率をもつダミーコイルを有し、
前記静電容量Cは、前記接近体が無い場合の前記対地コンデンサの対地静電容量Coに略一致し、
前記ダミーコイルは、前記接近体に対して電磁シールドされていることを特徴とする非接触式車両用接近体検出装置。
The non-contact vehicle approaching body detection device according to any one of claims 1 to 9 ,
A dummy coil having a coil impedance Zc ′ substantially matching the coil impedance Zc of the coil in the absence of an approaching body and connected in parallel to the parallel-connected capacitor and having a temperature resistance change rate substantially the same as the coil Have
The capacitance C substantially matches the ground capacitance Co of the ground capacitor in the absence of the approaching body,
The dummy coil is electromagnetically shielded with respect to the approaching body.
請求項1乃至10のいずれか記載の非接触式車両用接近体検出装置において、
前記交流電源は、
複数の周波数の交流電圧を前記コイルに出力し、
前記判別回路は、前記各周波数ごとに別々に前記電気量を処理することを特徴とする非接触式車両用接近体検出装置。
The approaching body detection device for a non-contact type vehicle according to any one of claims 1 to 10 ,
The AC power supply is
Output AC voltage of multiple frequencies to the coil,
The said discrimination circuit processes the said electric quantity separately for every said frequency, The non-contact-type approaching body detection apparatus for vehicles characterized by the above-mentioned.
JP2003378930A 2003-11-07 2003-11-07 Non-contact type vehicle approaching object detection device Expired - Fee Related JP4184232B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003378930A JP4184232B2 (en) 2003-11-07 2003-11-07 Non-contact type vehicle approaching object detection device
US10/969,854 US7164349B2 (en) 2003-11-07 2004-10-22 Approaching object detection apparatus
DE102004052880.2A DE102004052880B4 (en) 2003-11-07 2004-11-02 Detector device for an approaching object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003378930A JP4184232B2 (en) 2003-11-07 2003-11-07 Non-contact type vehicle approaching object detection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005140701A JP2005140701A (en) 2005-06-02
JP4184232B2 true JP4184232B2 (en) 2008-11-19

Family

ID=34689166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003378930A Expired - Fee Related JP4184232B2 (en) 2003-11-07 2003-11-07 Non-contact type vehicle approaching object detection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4184232B2 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5042475B2 (en) * 2005-07-27 2012-10-03 タカタ株式会社 Displacement information deriving device, occupant restraint system, vehicle, displacement information deriving method
JP4644144B2 (en) * 2006-02-28 2011-03-02 株式会社デンソー Eddy current type conductor detector
JP2008275504A (en) * 2007-05-01 2008-11-13 Hirokazu Tanaka Sensing device
JP4702471B2 (en) * 2008-09-19 2011-06-15 株式会社デンソー Method for adjusting electrostatic occupant detection device and electrostatic occupant detection device
JP5078829B2 (en) * 2008-10-07 2012-11-21 三菱電機株式会社 refrigerator
JP5028460B2 (en) * 2009-09-28 2012-09-19 株式会社ホンダエレシス Object detection method
DE102010028719A1 (en) * 2010-05-07 2011-11-10 Robert Bosch Gmbh detector
JP4902001B2 (en) * 2011-04-07 2012-03-21 株式会社マコメ研究所 Inductance change detection circuit, displacement detection device, and metal detection device
JP5915953B2 (en) * 2014-03-05 2016-05-11 パナソニックIpマネジメント株式会社 Foreign object detection device, power transmission device, power reception device, and wireless power transmission system
CN112464518B (en) * 2020-09-02 2022-06-17 国网天津市电力公司电力科学研究院 Equivalent circuit and method for calculating steady-state current when people contact with vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005140701A (en) 2005-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7164349B2 (en) Approaching object detection apparatus
US9726775B2 (en) Capacitive sensing device
US9561768B2 (en) Capacitive sensing device
JP4184232B2 (en) Non-contact type vehicle approaching object detection device
US10065590B2 (en) Capacitive sensing device
JP2002538469A (en) Proximity sensor
US7688204B2 (en) Double-electrode capacitive sensor, passenger detector, and passenger protection system
US20050154530A1 (en) Colliding obstacle detection apparatus for vehicle
US9764669B2 (en) Seat heater usable as antenna electrode
EP1427612B1 (en) Conductive e-field occupant sensing
EP2572929A1 (en) Capacitive sensing system using a heating element as antenna electrode
US8994385B2 (en) Plural-frequency capacitive occupancy sensing system
JP4042973B2 (en) Non-contact type vehicle approaching object detection device
US10118522B2 (en) Combined heating and capacitive seat occupant sensing system
EP2347507B1 (en) Exterior trim part with a sensor device for detecting an object in a detection area
RU2477837C2 (en) Object detection device for mechanical transport vehicle
George et al. A combined inductive-capacitive proximity sensor and its application to seat occupancy sensing
JP4170112B2 (en) Obstacle discrimination device for vehicle
KR101947042B1 (en) Device and method for detecting object within wireless charging region
JP5102716B2 (en) Capacitive proximity sensor
US11821762B2 (en) System for capacitive object detection
KR101987159B1 (en) Device and method for detecting object within wireless charging region
JP5028460B2 (en) Object detection method
George et al. A Method for Seat Occupancy Detection for Automobile Seats with Integrated Heating Elements
JP2008172364A (en) Communication apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060215

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070516

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080319

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080509

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080902

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080903

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130912

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees