JP6034176B2

JP6034176B2 - 近接センサ及びドア装置

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Publication number: JP6034176B2
Application number: JP2012277668A
Authority: JP
Inventors: 雅隆南
Original assignee: Tokyo Parts Ind Co Ltd
Current assignee: Tokyo Parts Ind Co Ltd
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2016-11-30
Anticipated expiration: 2032-12-20
Also published as: JP2014123434A

Description

本発明は、例えば扉やドアノブ等の被操作体の両面において近接物体を検出することができる近接センサと、このような近接センサを備える各種ドア装置に関する。

特許文献１には、扉の両側から操作される近接センサ（非接触スイッチ）を備える扉スイッチが開示されている。
この非接触スイッチは、回路基板と、該回路基板上に搭載された静電容量センサ、該静電容量センサからの信号変化に基づいてスイッチング信号を出力する信号処理回路、電源回路等を備えている。
この扉スイッチによれば、扉のいずれの側からも扉スイッチに手などを近づけるだけで室内の照明等をスイッチ操作することができる。

また、特許文献２には、静電容量の変化を検出する静電容量センサの表面側及び裏面側から入力することができる入力装置が開示されている。
この入力装置は、クロック信号を発信するクロック信号生成手段と、基板に電極が形成されている静電容量センサを有する遅延手段と、静電容量センサの表面側及び裏面側の両面に配設された誘電体からなる保護シートと、クロック信号生成手段から得られるクロック信号及び遅延手段から得られる遅延信号に基づいて出力信号を発信する論理積手段と、論理積手段に基づいて得られる出力信号に応じて所定のプログラムを実行する制御部とを備えている。

特開２００４−２０４６２８号公報特開２００６−１７８５９０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の扉スイッチでは、扉の表側から操作されたのか扉の裏側から操作されたのかを判別することができず、操作された側に応じて異なるプログラムを実行することができないという問題がある。

一方、特許文献２に記載の入力装置によれば、静電容量センサの表面側及び裏面側に配設されている保護シートの厚さを異ならせ、静電容量センサの表面側及び裏面側の遅延手段が形成するＲＣ回路の時定数を異ならせることにより、静電容量センサの表面側及び裏面側のどちら側から操作されたのかを判別できるようになっている。
しかしながら、ＲＣ回路の時定数は、静電容量センサの静電容量Ｃによって大きく左右される。この静電容量センサの静電容量Ｃは、保護シートの誘電率εのみならず、保護シートに接触する指などの面積や、静電容量センサと指との対向距離によって変化する。
このため、操作する者の指の大きさや、保護シートへの指の押し付け状態により、遅延手段が形成するＲＣ回路の時定数が変化してしまい、静電容量センサの表面側及び裏面側のどちら側から操作されたのかを誤認し、入力装置が誤作動する可能性がある。

また、扉等の両側に静電容量センサを各１つずつ配設すれば、扉等の両側からスイッチ操作することができるものの、この場合、２つの静電容量センサの電気力線が混ざり合い、感度が低下し、誤作動する可能性がある。

そこで、本発明は、被操作体の両側における近接物体の検出を個別に行うことができ、感度の低下を抑制して、誤作動を防止し得る近接センサ、及び、この近接センサを備えるドア装置を提供しようとするものである。

上記の目的を達成するために、本発明の第一の近接センサは、
被操作体の一面側における近接物体を検出するための第１センサ部と、前記被操作体の他面側における近接物体を検出するための第２センサ部と、補助電極とを備える近接センサであって、
前記第１センサ部は、互いに近接させて同一平面上に配置した第１入力電極と該第１入力電極に静電結合される第１出力電極を有し、
前記第２センサ部は、互いに近接させて同一平面上に配置した第２入力電極と該第２入力電極に静電結合される第２出力電極を有し、
前記補助電極は、前記第１入力電極と前記第２入力電極に対面するようにこれらの間に配されており、
前記第１入力電極と前記第２入力電極には互いに逆相のパルス電圧が印加され、
前記第１出力電極の出力信号から近接物体を検出する際は、前記補助電極には前記第１入力電極と同相のパルス電圧が印加され、
前記第２出力電極の出力信号から近接物体を検出する際は、前記補助電極には前記第２入力電極と同相のパルス電圧が印加される、
ことを特徴としているものである。

本発明の第一の近接センサにおいては、前記第１センサ部は多層基板の上層に形成され、前記第２センサ部は前記多層基板の下層に形成され、前記補助電極は前記多層基板の中間層に形成されていることが好ましい。

また、上記の目的を達成するために、本発明の第二の近接センサは、
被操作体の一面側における近接物体を検出するための第１センサ部と、前記被操作体の他面側における近接物体を検出するための第２センサ部と、第１補助電極と、第２補助電極とを備える近接センサであって、
前記第１センサ部は、互いに近接させて同一平面上に配置した第１入力電極と該第１入力電極に静電結合される第１出力電極を有し、
前記第２センサ部は、互いに近接させて同一平面上に配置した第２入力電極と該第２入力電極に静電結合される第２出力電極を有し、
前記第１補助電極は、前記第１入力電極に対面するように、前記第１入力電極と前記第２入力電極の間に配されており、
前記第２補助電極は、前記第２入力電極に対面するように、前記第１入力電極と前記第２入力電極の間に配されており、
前記第１入力電極と前記第２入力電極には同相のパルス電圧が印加され、
前記第１出力電極の出力信号から近接物体を検出する際は、前記第１補助電極には前記第１入力電極と同相のパルス電圧が印加されると共に、前記第２補助電極には前記第２入力電極と逆相のパルス電圧が印加され、
前記第２出力電極の出力信号から近接物体を検出する際は、前記第１補助電極には前記第１入力電極と逆相のパルス電圧が印加されると共に、前記第２補助電極には前記第２入力電極と同相のパルス電圧が印加される、
ことを特徴としているものである。

本発明の第二の近接センサにおいては、前記第１センサ部は多層基板の上層に形成され、前記第２センサ部は前記多層基板の下層に形成され、前記第１補助電極は前記多層基板の上層寄りの第１中間層に形成され、前記第２補助電極は前記多層基板の下層寄りの第２中間層に形成されていることが好ましい。

また、本発明のドア装置は、上記本発明の第一の近接センサまたは第二の近接センサと、前記第１出力電極もしくは前記第２出力電極の出力信号に応じて所定のプログラムを実行する制御部を備えるものである。

本発明の近接センサによれば、第１センサ部と第２センサ部における電気力線の混信を効果的に防ぐことができ、被操作体の内側から操作されたのか、もしくは外側から操作されたのかを的確に判別することができ、操作された側に応じて所定のプログラム（例えば、ドアの解錠制御もしくは施錠制御）を誤作動なく実行することができる。

本発明の第１の実施形態例に係るドア装置のブロック図である。本発明の第１の実施形態例に係る近接センサの各電極を説明する模式図である。本発明の第１の実施形態例に係る近接センサによる物体検出についての説明図であり、（ａ）は回路図、（ｂ）は動作論理図である。本発明の第１の実施形態例に係る近接センサによる物体検出についての説明図であり、（ａ）は回路図、（ｂ）は動作論理図である。本発明の第１の実施形態例に係るドア装置の動作を説明するためのフローチャートである。本発明の第１の実施形態例に係るドア装置のブロック図である。本発明の第２の実施形態例に係る近接センサの各電極を説明する模式図である。本発明の第２の実施形態例に係る近接センサによる物体検出についての説明図であり、（ａ）は回路図、（ｂ）は動作論理図である。本発明の第２の実施形態例に係る近接センサによる物体検出についての説明図であり、（ａ）は回路図、（ｂ）は動作論理図である。本発明の別の近接センサの各電極を説明する模式図である。

以下、図面を参照して本発明の各実施形態例（第１及び第２の実施形態例）を説明する。

（第１の実施形態例）
図１は、本発明の第１の実施形態例に係るドア装置１Ａのブロック図である。
本例のドア装置１Ａは、車両用のドア装置に関するものであり、所謂スマートエントリーシステムにおけるドアの解錠・施錠用の近接センサを備えるものである。

本例のドア装置１Ａは、主に近接センサ１０Ａと制御装置２０からなる。
近接センサ１０Ａは、被操作体としてのドアハンドル（不図示）の内部に設けられ、制御装置２０はドアのアウタパネル（不図示）の内側に設けられる。なお、ドアハンドルは、ドアのアウタパネルから外側に向けて突出して取り付けられるものである。
この近接センサ１０Ａは、第１センサ部１１と、第２センサ部１２と、補助電極１３を有し、これらは一枚の多層基板に形成されており、第１センサ部１１がドアハンドルの内表面側、第２センサ部１２がドアハンドルの外表面側となるように、ドアハンドル内に配される。

第１センサ部１１は、ドアハンドルの一面側（内表面側）における近接物体（例えば人の指等）を検出するためのものであり、多層基板の上層に互いに近接して配置した第１入力電極１１ａと第１出力電極１１ｂを有する。
本例では図２（ａ）に示すように、第１入力電極１１ａは正方形のループ状に形成されており、第１出力電極１１ｂは正方形に形成されて第１入力電極１１ａの内側に配されている。

第２センサ部１２は、ドアハンドルの他面側（外表面側）における近接物体（例えば人の指等）を検出するためのものであり、多層基板の下層に互いに近接して配置した第２入力電極１２ａと第２出力電極１２ｂを有する。
本例では図２（ｃ）に示すように、第２入力電極１２ａは第１入力電極１１ａと同じ大きさの正方形のループ状に形成されており、第２出力電極１２ｂは第１出力電極１１ｂと同じ大きさの正方形に形成されて第２入力電極１２ａの内側に配されている。

補助電極１３は、第１入力電極１１ａと第２入力電極１２ａに対面するように多層基板の中間層に形成されている。
本例では図２（ｂ）に示すように、補助電極１３は、第１入力電極１１ａ及び第２入力電極１２ａと同じ大きさの正方形のループ状に形成されている。

また、近接センサ１０Ａを構成する回路には、２つの位相反転回路１４、１５とスイッチＳＷ１が設けられている。
位相反転回路１４、１５は、オペアンプを用いた一般的な反転増幅回路である。
位相反転回路１４は、第１入力電極１１ａと第２入力電極１２ａに互いに逆相のパルス電圧を印加するために設けられている。
位相反転回路１５とスイッチＳＷ１は、スイッチＳＷ１の接続ラインを切替えることにより、補助電極１３に印加するパルス電圧の位相を所定のタイミングで反転させるために設けられている。

制御装置２０は、信号生成部２１、信号切替部２２、検出部２３及び制御部２４を備える。
信号生成部２１は近接センサ１０Ａに矩形状のパルス信号（例えば、１００ｋＨｚ〜数ＭＨｚ、数Ｖｐｐ程度のパルス電圧）を出力するものであり、信号切替部２２はスイッチＳＷ１を所定のタイミングで切り替えるものである。
検出部２３は、第１出力電極１１ｂもしくは第２出力電極１２ｂの出力信号から、第１センサ部１１もしくは第２センサ部１２への物体の近接を検出するものである。具体的には、第１センサ部１１の第１入力電極１１ａと第１出力電極１１ｂは静電結合されており、これらに人の手が近接すると第１入力電極１１ａと第１出力電極１１ｂ間の静電容量が減少し、検出部２３はこの静電容量の変化を第１出力電極１１ｂの出力信号を用いて検出することができる。同様に、第２センサ部１２の第２入力電極１２ａと第２出力電極１２ｂは静電結合されており、これらに人の手が近接すると第２入力電極１２ａと第２出力電極１２ｂ間の静電容量が減少し、検出部２３はこの静電容量の変化を第２出力電極１２ｂの出力信号を用いて検出することができる。
なお、上記の信号生成部２１、信号切替部２２及び検出部２３は、公知の技術を用いて構成することができる。
制御部２４は、マイクロコンピュータからなり、信号生成部２１と信号切替部２２に制御信号を送ってこれらを制御すると共に、検出部２３の検出信号に基づきアウタパネル内に設けられているドアロック機構を制御する。この点については、後で詳しく説明する。

次に、本例のドア装置１Ａにおける近接センサ１０Ａによる物体検出について、図３と図４を用いて説明する。なお、図３と図４では、各電極間の電気力線を破線で示している。

図３は、第１センサ部１１を活性化し、第２センサ部１２を不活性化した状態を示している。図３（ａ）のようにスイッチＳＷ１を端子Ａ側に接続すると、図３（ｂ）に示すように、第１入力電極１１ａと補助電極１３に正相のパルス電圧が印加され、第２入力電極１２ａに逆相のパルス電圧が印加される。
図３の状態では、静電結合されている第１入力電極１１ａと第１出力電極１１ｂとの間に多くの電荷が分布している。このため、第１センサ部１１に対して人体のような大地間容量の大きくなる物体が近接すると、第１入力電極１１ａと物体との間にコンデンサが形成される。このコンデンサは大地へのバイパスコンデンサとして機能するため、第１入力電極１１ａと第１出力電極１１ｂとの間の静電容量は物体が存在しないときよりも減少することになり、第１出力電極１１ｂの出力信号の変化から近接物体を検出することができる。
また、図３の状態では、第２入力電極１２ａと補助電極１３との間に多くの電荷が分布し、第２入力電極１２ａと第２出力電極１２ｂとの間には極僅かな漏れ電界による電荷しか分布しない。このため、第２センサ部１２に対して人体のような大地間容量の大きくなる物体が近接したとしても、第２入力電極１２ａと第２出力電極１２ｂとの間の静電容量の変化は極僅かであり、第２出力電極１２ｂの出力信号から近接物体を検出することはない。

図４は、第２センサ部１２を活性化し、第１センサ部１１を不活性化した状態を示している。図４（ａ）のようにスイッチＳＷ１を端子Ｂ側に接続すると、図４（ｂ）に示すように、第１入力電極１１ａに正相のパルス電圧が印加され、第２入力電極１２ａと補助電極１３に逆相のパルス電圧が印加される。
図４の状態では、第１入力電極１１ａと補助電極１３との間に多くの電荷が分布し、第１入力電極１１ａと第１出力電極１１ｂとの間には極僅かな漏れ電界による電荷しか分布しない。このため、第１センサ部１１に対して人体のような大地間容量の大きくなる物体が近接したとしても、第１入力電極１１ａと第１出力電極１１ｂとの間の静電容量の変化は極僅かであり、第１出力電極１１ｂの出力信号から近接物体を検出することはない。
また、図４の状態では、静電結合されている第２入力電極１２ａと第２出力電極１２ｂとの間に多くの電荷が分布している。このため、第２センサ部１２に対して人体のような大地間容量の大きくなる物体が近接すると、第２入力電極１２ａと物体との間にコンデンサが形成される。このコンデンサは大地へのバイパスコンデンサとして機能するため、第２入力電極１２ａと第２出力電極１２ｂとの間の静電容量は物体が存在しないときよりも減少することになり、第２出力電極１２ｂの出力信号の変化から近接物体を検出することができる。

このように、本例の近接センサ１０Ａは、図３のスイッチング状態では第１センサ部１１が活性化し第２センサ部１２が不活性化し、第１センサ部１１でのみ近接物体を検出できる。また、図４のスイッチング状態では第２センサ部１２が活性化し第１センサ部１１が不活性化し、第２センサ部１２でのみ近接物体を検出できる。

次に、本例のドア装置１Ａにおける動作を図５のフローチャートを用いて説明する。

（ステップＳ１）
まず、電子キーを携帯したユーザが車両に近づくと、車載の認証システムと電子キーとの間で無線通信が行われ、当該車両の正規の電子キーであることの認証が行われる。なお、この認証は、スマートエントリーシステムにおける公知の認証方法で行うことができる。

（ステップＳ２）
正規の電子キーが認証された場合、制御部２４は、信号生成部２１と信号切替部２２に制御信号を送り、図３のようにスイッチＳＷ１を端子Ａ側に所定期間（例えば、１０ｍｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃ程度）接続して、第１入力電極１１ａと補助電極１３に正相のパルス電圧を印加し、第２入力電極１２ａに逆相のパルス電圧を印加する。

（ステップＳ３）
所定期間内に第１センサ部１１が物体（例えばユーザの指）を検出した場合にはステップＳ４に進み、物体を検出しない場合にはステップＳ５に進む。
この第１センサ部１１による物体の検出は、検出部２３によって第１入力電極１１ａと第１出力電極１１ｂの間の静電容量の変化、即ち第１出力電極１１ｂの出力信号の変化を検出することにより行われる。この検出は公知の静電容量センサの検出方法を用いることができる。

（ステップＳ４）
ドアハンドルとアウタパネルとの間に人の手が挿入され、ドアハンドルの内表面側に位置する第１センサ部１１が物体を検出すると、制御部２４は、解錠制御信号をドアロック機構に出力してドアロック機構を解錠した後、ステップＳ１に戻る。

（ステップＳ５）
制御部２４は、信号生成部２１と信号切替部２２に制御信号を送り、図４のようにスイッチＳＷ１を端子Ｂ側に所定期間（例えば、１０ｍｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃ程度）接続して、第１入力電極１１ａに正相のパルス電圧を印加し、第２入力電極１２ａと補助電極１３に逆相のパルス電圧を印加する。

（ステップＳ６）
所定期間内に第２センサ部１２が物体を検出した場合にはステップＳ７に進み、物体を検出しない場合にはステップＳ８に進む。
この第２センサ部１２による物体の検出は、検出部２３によって第２入力電極１２ａと第２出力電極１２ｂの間の静電容量の変化、即ち第２出力電極１２ｂの出力信号の変化を検出することにより行われる。この検出は公知の静電容量センサの検出方法を用いることができる。

（ステップＳ７）
ドアハンドルの外表面に人の手が触れ、ドアハンドルの外表面側に位置する第２センサ部１２が物体を検出すると、制御部２４は、施錠制御信号をドアロック機構に出力してドアロック機構を施錠した後、ステップＳ１に戻る。

（ステップＳ８）
近接センサ１０Ａによる物体検出モードになってから所定期間（例えば数秒）が経過していなければ、ステップＳ１に戻って引き続き認証と物体の検出を行う。

このように、本例のドア装置１Ａは、利用者の携帯する電子キーが当該車両の正規の電子キーであることの認証が行われ、且つ、ドアハンドルの内表面側に位置する第１センサ部１１が利用者の指等を検出すると、ドアが解錠される。
また、本例のドア装置１Ａは、利用者の携帯する電子キーが当該車両の正規の電子キーであることの認証が行われ、且つ、ドアハンドルの外表面側に位置する第２センサ部１２が利用者の指等を検出すると、ドアが施錠される。

以上説明したように、本例の近接センサ１０Ａは、被操作体（ドアハンドル）の一面側（内表面側）における近接物体を検出する第１センサ部１１と、被操作体の他面側（外表面側）における近接物体を検出する第２センサ部１２と、補助電極１３を有する。
また、第１センサ部１１は、互いに近接させて同一平面上に配置した第１入力電極１１ａとこれに静電結合される第１出力電極１１ｂを有し、第２センサ部１２は、互いに近接させて同一平面上に配置した第２入力電極１２ａとこれに静電結合される第２出力電極１２ｂを有し、第１補助電極１３は、第１入力電極１１ａに対面するように第１入力電極１１ａと第２入力電極１２ａの間に配されている。
また、第１入力電極１１ａと第２入力電極１２ａには互いに逆相のパルス電圧が印加される。
そして、第１出力電極１１ｂの出力信号から近接物体を検出する際は、図３のように補助電極１３には第１入力電極１１ａと同相のパルス電圧が印加される。一方、第２出力電極１２ｂの出力信号から近接物体を検出する際は、図４のように補助電極１３には第２入力電極１２ａと同相のパルス電圧が印加される。
このため、本例の近接センサ１０Ａによれば、図３及び図４に示したように第１センサ部１１と第２センサ部１２において不必要な電気力線の混信を防ぐことができ、被操作体の内側から操作されたのか、もしくは被操作体の外側から操作されたのかを正確に判別することができ、操作された側に応じて所定の異なるプログラム（本例では、ドアの解錠制御と施錠制御）を誤作動なく実行することができる。

また、本例の近接センサ１０Ａでは、第１センサ部１１を多層基板の上層に形成し、第２センサ部１２を多層基板の下層に形成し、補助電極１３を多層基板の中間に形成している。このため、ドア等の表裏両面における近接物体を検出できる近接センサを一枚の基板に形成でき、近接センサの集積化と薄型化が可能になり、より薄い物にもその内部に配設することができる。

また、本例の近接センサ１０Ａでは、１つの補助電極１３に印加するパルス電圧の位相を切替えることにより２つのセンサ部の活性化・不活性化を制御できるため、電極や配線を非常に簡素化でき、低コスト化を図ることができる。

（第２の実施形態例）
図６は本発明の第２の実施形態例に係るドア装置１Ｂのブロック図である。図６において図１中と同じ符号を付しているものは同等の構成要素を示しており、再度の説明は省略する。

本実施形態例と第１の実施形態例は、主に近接センサの構成が異なる。具体的には、第１の実施形態例では１つの補助電極を有する近接センサ１０Ａを用いているが、本実施形態例では２つの補助電極を有する近接センサ１０Ｂを用いている。

本例の近接センサ１０Ｂは、第１センサ部１１と、第２センサ部１２と、第１補助電極１３ａと、第２補助電極１３ｂを有し、これらは一枚の多層基板に形成されている。

第１センサ部１１は、多層基板の上層に互いに近接して配置した第１入力電極１１ａと第１出力電極１１ｂを有し、図７（ａ）に示すように、第１入力電極１１ａは正方形のループ状に形成されており、第１出力電極１１ｂは正方形に形成されて第１入力電極１１ａの内側に配されている。

第２センサ部１２は、多層基板の下層に互いに近接して配置した第２入力電極１２ａと第２出力電極１２ｂを有し、図７（ｄ）に示すように、第２入力電極１２ａは第１入力電極１１ａと同じ大きさの正方形のループ状に形成されており、第２出力電極１２ｂは第１出力電極１１ｂと同じ大きさの正方形に形成されて第２入力電極１２ａの内側に配されている。

第１補助電極１３ａは、第１入力電極１１ａに対面するように多層基板の上層寄りの第１中間層に形成され、図７（ｂ）に示すように、第１入力電極１１ａ及び第２入力電極１２ａと同じ大きさの矩形ループ状に形成されている。

第２補助電極１３ｂは、第２入力電極１２ａに対面するように多層基板の下層寄りの第２中間層に形成され、図７（ｃ）に示すように、第１入力電極１１ａ及び第２入力電極１２ａと同じ大きさの矩形ループ状に形成されている。

また、近接センサ１０Ｂを構成する回路には、２つの位相反転回路１６、１７とスイッチＳＷ２が設けられている。

次に、本例のドア装置１Ｂにおける近接センサ１０Ｂによる物体検出について、図８と図９を用いて説明する。なお、図８と図９では、各電極間の電気力線を破線で示している。

図８は、第１センサ部１１を活性化し、第２センサ部１２を不活性化した状態を示している。図８（ａ）のようにスイッチＳＷ２を端子Ｃ側に接続すると、図８（ｂ）に示すように、第１入力電極１１ａと第２入力電極１２ａと第１補助電極１３ａに正相のパルス電圧が印加され、第２補助電極１３ｂに逆相のパルス電圧が印加される。
図８の状態では、静電結合されている第１入力電極１１ａと第１出力電極１１ｂとの間に多くの電荷が分布している。このため、第１センサ部１１に対して人体のような大地間容量の大きくなる物体が近接すると、第１入力電極１１ａと物体との間にコンデンサが形成される。このコンデンサは大地へのバイパスコンデンサとして機能するため、第１入力電極１１ａと第１出力電極１１ｂとの間の静電容量は物体が存在しないときよりも減少することになり、第１出力電極１１ｂの出力信号の変化から近接物体を検出することができる。
また、図８の状態では、第１補助電極１３ａと第２補助電極１３ｂの間と、第２入力電極１２ａと第２補助電極１３ｂの間に多くの電荷が分布し、第２入力電極１２ａと第２出力電極１２ｂとの間には極僅かな漏れ電界による電荷しか分布しない。このため、第２センサ部１２に対して人体のような大地間容量の大きくなる物体が近接したとしても、第２入力電極１２ａと第２出力電極１２ｂとの間の静電容量の変化は極僅かであり、第２出力電極１２ｂの出力信号から近接物体を検出することはない。

図９は、第２センサ部１２を活性化し、第１センサ部１１を不活性化した状態を示している。図９（ａ）のようにスイッチＳＷ２を端子Ｄ側に接続すると、図９（ｂ）に示すように、第１入力電極１１ａと第２入力電極１２ａと第２補助電極１３ｂに正相のパルス電圧が印加され、第１補助電極１３ａに逆相のパルス電圧が印加される。
図９の状態では、第１入力電極１１ａと第１補助電極１３ａの間と、第１補助電極１３ａと第２補助電極１３ｂの間に多くの電荷が分布し、第１入力電極１１ａと第１出力電極１１ｂとの間には極僅かな漏れ電界による電荷しか分布しない。このため、第１センサ部１１に対して人体のような大地間容量の大きくなる物体が近接したとしても、第１入力電極１１ａと第１出力電極１１ｂとの間の静電容量の変化は極僅かであり、第１出力電極１１ｂの出力信号から近接物体を検出することはない。
また、図９の状態では、静電結合されている第２入力電極１２ａと第２出力電極１２ｂとの間に多くの電荷が分布している。このため、第２センサ部１２に対して人体のような大地間容量の大きくなる物体が近接すると、第２入力電極１２ａと物体との間にコンデンサが形成される。このコンデンサは大地へのバイパスコンデンサとして機能することになるため、第２入力電極１２ａと第２出力電極１２ｂとの間の静電容量は物体が存在しないときよりも減少することになり、第２出力電極１２ｂの出力信号の変化から近接物体を検出することができる。

このように、本例の近接センサ１０Ｂは、図８のスイッチング状態では第１センサ部１１が活性化し第２センサ部１２が不活性化し、第１センサ部１１でのみ近接物体を検出できる。また、図９のスイッチング状態では第２センサ部１２が活性化し第１センサ部１１が不活性化し、第２センサ部１２でのみ近接物体を検出できる。
なお、本例のドア装置１Ｂにおける動作は、第１の実施形態例のドア装置１Ａと同様であるので、説明は省略する。

以上のように、本例の近接センサ１０Ｂは、被操作体（ドアハンドル）の一面側（内表面側）における近接物体を検出する第１センサ部１１と、被操作体の他面側（外表面側）における近接物体を検出する第２センサ部１２と、第１補助電極１３ａと、第２補助電極１３ｂを有する。
また、第１センサ部１１は、互いに近接させて同一平面上に配置した第１入力電極１１ａとこれに静電結合される第１出力電極１１ｂを有し、第２センサ部１２は、互いに近接させて同一平面上に配置した第２入力電極１２ａとこれに静電結合される第２出力電極１２ｂを有し、第１補助電極１３ａは、第１入力電極１１ａに対面するように第１入力電極１１ａと第２入力電極１２ａの間に配され、第２補助電極１３ｂは、第２入力電極１２ａに対面するように第１入力電極１１ａと第２入力電極１２ａの間に配されている。
また、第１入力電極１１ａと第２入力電極１２ａには同相のパルス電圧が印加される。
そして、第１出力電極１１ｂの出力信号から近接物体を検出する際は、図８のように第１補助電極１３ａには第１入力電極１１ａと同相のパルス電圧が印加されると共に、第２補助電極１３ｂには第２入力電極１２ａと逆相のパルス電圧が印加される。一方、第２出力電極１２ｂの出力信号から近接物体を検出する際は、図９のように第１補助電極１３ａには第１入力電極１１ａと逆相のパルス電圧が印加されると共に、第２補助電極１３ｂには第２入力電極１２ａと同相のパルス電圧が印加される。
このため、本例の近接センサ１０Ｂによれば、図８及び図９に示したように第１センサ部１１と第２センサ部１２において不必要な電気力線の混信を防ぐことができ、被操作体の内側から操作されたのか、もしくは被操作体の外側から操作されたのかを正確に判別することができ、操作された側に応じて所定の異なるプログラム（ドアの解錠制御と施錠制御）を誤作動なく実行することができる。

また、本例の近接センサ１０Ｂでは、第１センサ部１１を多層基板の上層に形成し、第２センサ部１２を多層基板の下層に形成し、第１補助電極１３ａを多層基板の上層寄りの第１中間層に形成し、第２補助電極１３ｂを多層基板の下層寄りの第２中間層に形成している。このため、一つの基板に近接センサを形成でき、薄型化が可能になり、より薄い被操作体にも装着することができる。

また、第１の実施形態例の近接センサ１０Ａでは、１つの補助電極に印加するパルス電圧の位相を切替えることにより２つのセンサ部の活性化・不活性化を制御しているため、２つのセンサ部の大きさや形状を大きく異ならせることが難しい。
一方、本例の近接センサ１０Ｂでは、２つの補助電極に印加するパルス電圧の位相を切替えることにより２つのセンサ部の活性化・不活性化を制御しているため、例えば図１０に示すように、各センサ部を異なる大きさや形状に設計することができる。
図１０の例では、第１センサ部１１を横長に形成し、第２センサ部１２の２倍の大きさに形成している。この場合、第１補助電極１３ａも第１入力電極１１ａと同様に横長に形成することにより、第１センサ部１１と第２センサ部１２における電気力線の混信を効果的に防ぐことができる。

以上、本発明の実施形態例を説明したが、本発明はこれらの実施形態例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態例を適宜に変形等できることは言うまでもない。
例えば各センサ部を構成する電極については、入力電極と出力電極が静電結合され人体等の物体が近接したことを検出できれば、入力電極と出力電極の形状、大きさ、配置等は特に限定されない。
また、上記の実施形態例では近接センサを車両用のドアに装着した場合を説明したが、本発明のドア装置は住宅や事務所等のドアにも適用できるものである。
また、上記の実施形態例では近接センサが操作された際のプログラムとして、ドアの解錠と施錠を制御する場合を説明したが、例えば室内側や室外側の各種照明や表示灯の点灯と消灯を制御するなどしてもよい。

１Ａ、１Ｂドア装置
１０Ａ、１０Ｂ近接センサ
１１第１センサ部
１１ａ第１入力電極
１１ｂ第１出力電極
１２第２センサ部
１２ａ第２入力電極
１２ｂ第２出力電極
１３補助電極
１３ａ第１補助電極
１３ｂ第２補助電極
１４、１５、１６、１７位相反転回路
２０制御装置
２１信号生成部
２２信号切替部
２３検出部
２４制御部
ＳＷ１、ＳＷ２スイッチ

Claims

被操作体の一面側における近接物体を検出するための第１センサ部と、前記被操作体の他面側における近接物体を検出するための第２センサ部と、補助電極とを備える近接センサであって、
前記第１センサ部は、互いに近接させて同一平面上に配置した第１入力電極と該第１入力電極に静電結合される第１出力電極を有し、
前記第２センサ部は、互いに近接させて同一平面上に配置した第２入力電極と該第２入力電極に静電結合される第２出力電極を有し、
前記補助電極は、前記第１入力電極と前記第２入力電極に対面するようにこれらの間に配されており、
前記第１入力電極と前記第２入力電極には互いに逆相のパルス電圧が印加され、
前記第１出力電極の出力信号から近接物体を検出する際は、前記補助電極には前記第１入力電極と同相のパルス電圧が印加され、
前記第２出力電極の出力信号から近接物体を検出する際は、前記補助電極には前記第２入力電極と同相のパルス電圧が印加される、
ことを特徴とする近接センサ。
前記第１センサ部は多層基板の上層に形成され、前記第２センサ部は前記多層基板の下層に形成され、前記補助電極は前記多層基板の中間層に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の近接センサ。
被操作体の一面側における近接物体を検出するための第１センサ部と、前記被操作体の他面側における近接物体を検出するための第２センサ部と、第１補助電極と、第２補助電極とを備える近接センサであって、
前記第１センサ部は、互いに近接させて同一平面上に配置した第１入力電極と該第１入力電極に静電結合される第１出力電極を有し、
前記第２センサ部は、互いに近接させて同一平面上に配置した第２入力電極と該第２入力電極に静電結合される第２出力電極を有し、
前記第１補助電極は、前記第１入力電極に対面するように、前記第１入力電極と前記第２入力電極の間に配されており、
前記第２補助電極は、前記第２入力電極に対面するように、前記第１入力電極と前記第２入力電極の間に配されており、
前記第１入力電極と前記第２入力電極には同相のパルス電圧が印加され、
前記第１出力電極の出力信号から近接物体を検出する際は、前記第１補助電極には前記第１入力電極と同相のパルス電圧が印加されると共に、前記第２補助電極には前記第２入力電極と逆相のパルス電圧が印加され、
前記第２出力電極の出力信号から近接物体を検出する際は、前記第１補助電極には前記第１入力電極と逆相のパルス電圧が印加されると共に、前記第２補助電極には前記第２入力電極と同相のパルス電圧が印加される、
ことを特徴とする近接センサ。
前記第１センサ部は多層基板の上層に形成され、前記第２センサ部は前記多層基板の下層に形成され、前記第１補助電極は前記多層基板の上層寄りの第１中間層に形成され、前記第２補助電極は前記多層基板の下層寄りの第２中間層に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の近接センサ。
請求項１ないし４のいずれかに記載の近接センサを備え、前記第１出力電極もしくは前記第２出力電極の出力信号に応じて所定のプログラムを実行する制御部を有することを特徴とするドア装置。