JP6251939B2 - 検出装置、及びドアハンドル装置 - Google Patents
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Description
(1)検出装置は、人体の接近に応じて静電容量が変化するセンサ電極を備え、当該静電容量の変化に応じて検知信号を出力する第1センサと、アンテナから送信される送信波に応じて検知信号を出力する第2センサと、前記第1センサ及び前記第2センサが出力する検知信号を監視するとともに、前記第2センサが出力する検知信号に応じて前記第1センサからの出力を規定の時間禁止する監視部と、を備えるようにした。
係る構成によれば、検出装置は、第2センサがアンテナからの送信波(ノイズ)を検出した場合に第1センサからの出力を規定の時間禁止するため、アンテナからの送信波(ノイズ)によって第1センサへのユーザの手の接近(又は接触)を誤検出してしまうことを抑制することができる。また、検出装置は、第1センサを囲む様なシールド電極を必要としないため、アンテナの送信性能の低下及びセンサ感度の低下を抑制することができる。従って、検出装置は、アンテナの送信性能の低下及びセンサ感度の低下を抑制しつつ、第1センサへのユーザの手の接近(又は接触)を的確に検出することができる。
係る構成によれば、第2センサは、アンテナから送信される送信波の影響が第1センサよりも大きいため、第1センサへ影響するような送信波がアンテナから送信される場合には、確実に第1センサからの出力を禁止することができる。
係る構成によれば、検出装置は、ドアのロックセンサ又はアンロックセンサへのユーザの手の接近(又は接触)を検出することができる。また、検出装置は、第2センサがアンテナからの送信波(ノイズ)を検出した場合にはロックセンサ又はアンロックセンサからの出力を規定の時間禁止するため、アンテナからの送信波(ノイズ)により、ロックセンサ又はアンロックセンサへのユーザの手の接近(又は接触)を誤検出してしまうことを抑制することができる。従って、検出装置は、誤検出により、ドアの施錠又は解錠が誤作動してしまうことを抑制することができる。
係る構成によれば、監視部は、ロックセンサ及びアンロックセンサへのユーザの手の接近(又は接触)と、第2センサへの送信波の影響とを常時監視することができる。そのため、検出装置は、ユーザの手の接近(又は接触)及びアンテナからの送信波によって常に変化する状況のなかで、ロックセンサ及びアンロックセンサへのユーザの手の接近(又は接触)の誤検出、及びドアの施錠又は解錠の誤作動を抑制することができる。
係る構成によれば、検出装置は、アンテナが送信波を送信している期間は第1センサからの出力を禁止するため、アンテナからの送信波(ノイズ)によって第1センサへのユーザの手の接近(又は接触)を誤検出してしまうことを抑制することができる。
係る構成によれば、監視部は、規定の時間に亘って第1センサから出力される検知信号を監視するため、ユーザの手の接近(又は接触)によるものと、外来ノイズによるものとを判別することができる。従って、検出装置は、第1センサへのユーザの手の接近(又は接触)を的確に検出することができる。
(7)ドアハンドル装置は、ドアに取り付けられる把持部と、前記把持部内に設けられ、送信波を送信するアンテナと、前記把持部内に設けられた上記記載の検出装置と、を備えるようにした。
係る構成によれば、ドアハンドル装置は、第2センサがアンテナからの送信波(ノイズ)を検出した場合には第1センサからの出力を規定の時間禁止する。そのため、ドアハンドル装置は、アンテナからの送信波(ノイズ)によって第1センサへのユーザの手の接近(又は接触)を誤検出してしまうことを抑制することができ、誤検出によるドアの施錠または解錠の誤作動を抑制することができる。
図1に示すように、本実施形態の車両用ドアのドアハンドル装置1(以下、単にドアハンドル装置1という)は、車両用ドアが備えるアウタパネル2の車外側面に配置される。ドアハンドル装置1の車外露出部は、正面視において前後方向に長い長円形状に形成されている。また、ドアハンドル装置1は、後方に設けられると共にアウタパネル2に固定されるベース部20と、ベース部20の前方に設けられる把持部10と、を有する。ベース部20および把持部10は、ドアハンドル装置1の正面形状における中心から後方側の所定位置において、前後方向に垂直な面にて分断されて形成され、その後方側がベース部20、前方側が把持部10となっている。アウタパネル2には、把持部10を握るユーザの手を挿入することを可能とするための窪みを形成する窪み2aが設けられている。
図2は、把持部10の概略構成の一例を示す分解斜視図である。
把持部10は、硬質の合成樹脂により形成される。把持部10は、前後方向に延びると共にアウタパネル2の側に配置されるハンドル11と、ハンドル11の外側を覆うハンドルカバー19と、を有する。
ハンドル11は、前後方向の中央の車内側に配置されるグリップ部11aと、グリップ部11aの上辺及び下辺のそれぞれに接続され相互に対向する上壁部11b及び下壁部11cと、上壁部11b及び下壁部11cの前方を接続する前壁部11dと、上壁部11b及び下壁部11cの後方を接続する後壁部11eと、を有する。
プリント回路基板31の後方端には、車両用ドアのロック機構(ドアロック)を施錠するためのロックセンサ33(第1センサの一例)が配置されている。ロックセンサ33は、ユーザの手(人体)の接近(又は接触)に応じて検知信号を出力するセンサ電極を有する。このロックセンサ33は、プリント回路基板31がハンドル11に収容された際に、ハンドル11の後方側上面11fの上面に重なるように配置される。なお、ロックセンサ33のセンサ電極の下面は、後方側上面11fに固着される。
プリント回路基板31には、アンテナ39から送信される送信波に応じて検知信号を出力するダミーセンサ35(第2センサの一例)が配置されている。
図3は、プリント回路基板31を車外側から見たときのプリント回路基板31の正面図である。ダミーセンサ35は、プリント回路基板31の基板面において、アンテナ39の下側(基板面側)の基板面に配置されている。図4は、図3の4−4線における断面図である。図示するように、車外側から車内側に向かって、アンテナ39、ダミーセンサ35、プリント回路基板31、アンロックセンサ34の順に配置されている。なお、プリント回路基板31は、絶縁層31a、電源パターン層31b、及びGNDパターン層31cを含む層構成を成している。なお、プリント回路基板31の表面と裏面とのそれぞれには、電源線、GND線、信号線等が配線され、部品が実装される。
次に、図5を参照して、ドアハンドル装置1の機能構成について説明する。
図5は、本実施形態によるドアハンドル装置1の機能構成の一例を示す構成図である。なお、図5において、図2の各部に対応する部分には同一の符号を付している。
ドアハンドル装置1は、アンテナ39と、検出装置100と、を備えている。アンテナ39及び検出装置100と接続される構成として、車両側には、ドア制御部110と、車両ドアのロック機構101と、ロック機構駆動部102とが設けられる。ロック機構101は、車両ドアの施錠(ロック)と解錠(アンロック)とを行う機構である。ロック機構駆動部102は、ドア制御部110の制御によりロック機構101を駆動する。アンテナ39は、送信波(例えば、LF:Low Frequency)を送信する。
通信部111は、車両のユーザが所持する携帯機(送受信機)と通信する。例えば、通信部111は、ユーザの認証コードを要求するリクエスト信号を、アンテナ39を介して送信する。また、通信部111は、車両のユーザが所持する携帯機(送受信機)から送信されたユーザの認証コードを、車内にある受信機(不図示)を介して受信する。
このように、監視部120は、ロックセンサ33から出力された検知信号に基づいてロックセンサ33に対してユーザが接近(又は接触)したか否かを判定することにより、ロックセンサ33へのユーザの手の接近(又は接触)を検出する。
このように、監視部120は、アンロックセンサ34から出力された検知信号に基づいてアンロックセンサ34に対してユーザが接近(又は接触)したか否かを判定することにより、アンロックセンサ34へのユーザの手の接近を検出する。
図6は、監視部120における判定方法の一例を説明する説明図である。この図は、(A)人の指がセンサ(ロックセンサ33又はアンロックセンサ34)に接近(又は接触)した場合のセンサ出力及び監視部120の判定結果と、(B)外来ノイズによるセンサ出力及び監視部120の判定結果と、を示している。なお、この図において、横軸は時間(t)である。
人の指がセンサ(ロックセンサ33又はアンロックセンサ34)に接近(又は接触)すると、静電容量に変化(符号a参照)が生じる。センサ(ロックセンサ33又はアンロックセンサ34)は、静電容量の変化の大きさが検出しきい値を超えることによりON検出すると、検知信号をL(ロウ)レベルからH(ハイ)レベルにする(符号b参照)。監視部120は、この最初のON検出をトリガとして、ON検出の監視を行う監視モードを開始する(時刻t11)。監視部120は、ON検出監視期間(時刻t11から時刻t12まで)の間で、センサ(ロックセンサ33又はアンロックセンサ34)が2回目以降のON検出をしなかった場合、センサ(ロックセンサ33又はアンロックセンサ34)にユーザの手が接近(又は接触)したと判定する。そして、監視部120は、ON検出監視期間が終了する監視モード終了時に判定結果信号をL(ロウ)レベルから所定の期間(時刻t12から時刻t13まで)Hレベル(出力ON)にする(符号c参照)。
外来ノイズにより静電容量に変化が生じる(符号d参照)。センサ(ロックセンサ33又はアンロックセンサ34)は、静電容量の変化の大きさが検出しきい値を超えることによりON検出すると、検知信号をL(ロウ)レベルからH(ハイ)レベルにする(符号e参照)。監視部120は、この最初のON検出をトリガとして、ON検出の監視を行う監視モードを開始する(時刻t21)。監視部120は、ON検出監視期間(時刻t21から時刻t22まで)の間で、センサ(ロックセンサ33又はアンロックセンサ34)が2回目以降のON検出をした場合(符号f、g参照)、外来ノイズによるものであると判定する。そして、監視部120は、ON検出監視期間が終了する監視モード終了時(時刻t22)以降も判定結果信号をLレベル(出力OFF)のままとする(符号h参照)。
次に、検出装置100が、ロックセンサ33又はアンロックセンサ34へのユーザの手の接近(又は接触)を検出する検出処理の動作について説明する。
検出装置100の監視部120は、ロックセンサ33が出力する検知信号の監視と、アンロックセンサ34が出力する検知信号の監視と、ダミーセンサ35が出力する検知信号の監視と、を周期的に実行する。
なお、各監視モードにおける監視時間は、例えば1〜2msecである。また、1周期の時間は、例えば4〜6msecである。
図7は、検出装置100における処理の遷移を示す遷移図である。また、図8から図13は、各処理の一例を示すフローチャートである。
監視部120は、アイドルモードの処理を実行する(図7のステップS200)。具体的には、監視部120は、ロックセンサ33、アンロックセンサ34、及びダミーセンサ35のそれぞれから検知信号を取得して、各センサの状態を確認する。そして、監視部120は、各センサの状態に応じて、「アンロックセンサ監視モード」(図7のステップS300)、「ロックセンサ監視モード」(図7のステップS500)、又は「動作禁止モード」(図7のステップS700)に遷移させる。
監視部120は、アイドルモードにおいてアンロックセンサ34がON検出をしたと判定した場合、アンロックセンサ監視モードの処理を実行する(図7のステップS300)。図9は、アンロックセンサ監視モード処理の一例を示すフローチャートである。なお、監視部120は、アンロックセンサ34のON検出の回数を計数するアンロックセンサON回数カウンタと、アンロックセンサ監視モードを開始してからの経過時間を計数するアンロックセンサ監視カウンタと、を有しているものとする。
監視部120は、アンロックセンサ34にユーザが接近(又は接触)したと判定した場合、判定結果信号をLレベルから所定の期間HレベルにするアンロックON処理を実行する(図7のステップS400)。
図10は、アンロックON処理の一例を示すフローチャートである。なお、監視部120は、判定結果信号をHレベルにする期間を計数するアンロックONカウンタを有しているものとする。
監視部120は、アイドルモードにおいてロックセンサ33がON検出をしたと判定した場合、ロックセンサ監視モードの処理を実行する(図7のステップS400)。
図11は、ロックセンサ監視モード処理の一例を示すフローチャートである。なお、監視部120は、ロックセンサ33のON検出の回数を計数するロックセンサON回数カウンタと、ロックセンサ監視モードを開始してからの経過時間を計数するロックセンサ監視カウンタと、を有しているものとする。
監視部120は、ロックセンサ33にユーザが接近(又は接触)したと判定した場合、判定結果信号をLレベルから所定の期間HレベルにするロックON処理を実行する(図7のステップS600)。
図12は、ロックON処理の一例を示すフローチャートである。なお、監視部120は、判定結果信号をHレベルにする期間を計数するロックONカウンタを有しているものとする。
監視部120は、アイドルモードにおいてダミーセンサ35がON検出をしたと判定した場合、動作禁止モードの処理を実行する(図7のステップS700)。また、監視部120は、アンロックON処理及びロックオン処理においてダミーセンサ35がON検出をしたと判定した場合も同様に、動作禁止モードの処理を実行する。
図13は、動作禁止モードの処理の一例を示すフローチャートである。なお、監視部120は、動作禁止モードを開始してからの経過時間を計数する動作禁止カウンタを有しているものとする。
次に、監視部120は、動作禁止カウンタの計数値(即ち、経過時間)が規定値以上であるか否かを判定する(図13のステップS720)。ここでの規定値は、動作禁止モードを継続する時間として設定される。例えば、アンテナ39から送信する送信波の1回分の送信時間と同等の時間、又は1回分の送信時間に所定の時間を加算した時間が、動作禁止モードを継続する時間を判定する規定値として設定される。
この構成によれば、ダミーセンサ35は、アンテナ39から送信される送信波の影響がロックセンサ33及びアンロックセンサ34よりも大きいため、ロックセンサ33及びアンロックセンサ34へ影響するような送信波がアンテナ39から送信される場合には、確実にロックセンサ33及びアンロックセンサ34からの出力を禁止することができる。
この構成によれば、検出装置100は、静電容量方式のロックセンサ33及びアンロックセンサ34を用いて、ロックセンサ33及びアンロックセンサ34へのユーザの手の接近(又は接触)を検出することができる。また、検出装置100は、ダミーセンサ35がアンテナ39からの送信波(ノイズ)を検出した場合にはロックセンサ33及びアンロックセンサ34からの出力を規定の時間禁止するため、アンテナ39からの送信波(ノイズ)によってロックセンサ33及びアンロックセンサ34へのユーザの手の接近(又は接触)を誤検出してしまうことを抑制することができる。
この構成によれば、監視部120は、ロックセンサ33及びアンロックセンサ34へのユーザの手の接近(又は接触)と、ダミーセンサ35への送信波の影響とを常時監視することができる。そのため、検出装置100は、ユーザの手の接近(又は接触)及びアンテナ39からの送信波によって常に変化する状況のなかで、ロックセンサ33及びアンロックセンサ34へのユーザの手の接近(又は接触)の誤検出、及びドアの施錠又は解錠の誤作動を抑制することができる。
この構成によれば、検出装置100は、ダミーセンサ35がアンテナ39からの送信波(ノイズ)を検出した場合にはロックセンサ33及びアンロックセンサ34からの出力を規定の時間無効とするため、アンテナ39からの送信波(ノイズ)によってロックセンサ33及びアンロックセンサ34へのユーザの手の接近(又は接触)を誤検出してしまうことを抑制することができる。
この構成によれば、検出装置100は、アンテナ39が送信波を送信している期間はロックセンサ33及びアンロックセンサ34からの出力を禁止又は無効とするため、アンテナ39からの送信波(ノイズ)によってロックセンサ33及びアンロックセンサ34へのユーザの手の接近(又は接触)を誤検出してしまうことを抑制することができる。
この構成によれば、監視部120は、規定の時間に亘ってロックセンサ33及びアンロックセンサ34から出力される検知信号を監視するため、ユーザの手の接近(又は接触)によるものと、外来ノイズによるものとを判別することができる。従って、検出装置100は、ロックセンサ33及びアンロックセンサ34へのユーザの手の接近(又は接触)を的確に検出することができる。
この構成によれば、ドアハンドル装置1は、ダミーセンサ35がアンテナ39からの送信波(ノイズ)を検出した場合にはロックセンサ33及びアンロックセンサ34からの出力を規定の時間禁止する。そのため、ドアハンドル装置1は、アンテナ39からの送信波(ノイズ)によってロックセンサ33及びアンロックセンサ34へのユーザの手の接近(又は接触)を誤検出してしまうことを抑制することができ、誤検出によるドアの施錠または解錠の誤作動を抑制することができる。
この構成によれば、ドアハンドル装置1は、車両ドアへのユーザの手の接近(又は接触)の誤検出を抑制することができ、車両ドアの施錠または解錠の誤作動を抑制することができる。
ダミーセンサ35のセンサ電極は、面積や形状、配置位置によってノイズ検出感度(送信波の検出感度)及びアンテナ送信波特性へ及ぼす影響が異なる。
例えば、センサ電極の面積が大きい程、ノイズ検出感度は高くなるがアンテナ送信波特性への影響も大きくなってしまう。
また、センサ電極の形状については、ベタ(スリット無し)電極の方がノイズ検出感度を高くすることができるが、アンテナ送信波特性への影響が大きい。そこで、ダミーセンサ35のセンサ電極は、スリット状に形成されてもよい。
例えば、ダミーセンサ35は、図示するダミーセンサ35cのように、アンテナ39の外形長辺の外側の一方又は両方に配置されてもよい。また、ダミーセンサ35は、図示するダミーセンサ35dのように、センサ電極がコ字状に形成され、アンテナ39の外形短辺を含む端部の外側を囲むように配置されてもよい。
例えば、上記実施形態では、ユーザの手の接近(又は接触)を検知するセンサ(第1センサ)として、ロックセンサ33及びアンロックセンサ34の両方を備える構成を例に説明したが、いずれか一方のみを備える構成としてもよい。また、第1センサとして、ドアの施解錠用のセンサに代えて、ドア(ヒンジ型ドア、スライドドア等、ハッチ型ドア等)開閉用センサとしてもよい。
また、本実施形態による検出装置100は、把持部10を備えていないドア(例えば、自動開閉するドアや、把持部10を備えていない車両のドアの施解錠ユニット等)に適用してもよい。また、本実施形態による検出装置100は、ドアに限らず、ロック機構を有する箱の蓋、窓等に適用してもよい。
Claims (5)
- 人体の接近に応じて静電容量が変化するセンサ電極を備え、当該静電容量の変化に応じて検知信号を出力する第1センサと、
アンテナから送信される送信波に応じて検知信号を出力する第2センサと、
前記第1センサ及び前記第2センサが出力する検知信号を監視するとともに、前記第2センサが出力する検知信号に応じて前記第1センサからの出力を規定の時間禁止する監視部と、
を備え、
前記第1センサは、
ドアに取り付けられる把持部に設けられ、ドアロックを施錠するためのロックセンサ、及びドアロックを解錠するためのアンロックセンサの一方又は両方を備え、
前記監視部は、
前記第2センサが出力する検知信号の監視と、前記ロックセンサが出力する検知信号の監視と、前記アンロックセンサが出力する検知信号の監視と、を周期的に実行する、
検出装置。 - 前記第2センサは、
前記アンテナから送信される送信波を検知するためのセンサ電極を備え、
前記第1センサよりも前記アンテナの近傍に設けられている、
請求項1に記載の検出装置。 - 前記規定の時間は、
前記アンテナが送信波を送信している期間に対応する時間である、
請求項1または2に記載の検出装置。 - 前記監視部は、
前記第1センサが出力する検知信号を規定の時間監視するとともに、当該規定の時間に亘って出力された検知信号に基づいて、前記第1センサへの人体の接近を検出する
請求項1から3の何れか一項に記載の検出装置。 - ドアに取り付けられる把持部と、
前記把持部内に設けられ、送信波を送信するアンテナと、
前記把持部内に設けられた、請求項1から4の何れか一項に記載の検出装置と、
を備えるドアハンドル装置。
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