JPWO2019171848A1 - Operation detection device and door handle - Google Patents
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Abstract
ケースの内部に入れられた第1の導線と第2の導線により形成される静電センサと、前記第1の導線及び前記第2の導線に接続された制御部と、を有し、前記制御部により、前記第1の導線及び前記第2の導線の各々に電圧を印加し、各々における静電容量を測定するものであって、前記静電センサにより操作体が検知される際に、前記操作体が前記ケースに接触する検知面に対し、略垂直方向に、前記第1の導線と前記第2の導線とが配置されていることを特徴とする操作検知装置。The control has an electrostatic sensor formed by a first lead wire and a second lead wire housed inside the case, and a control unit connected to the first lead wire and the second lead wire. A voltage is applied to each of the first lead wire and the second lead wire to measure the capacitance in each, and when the operating body is detected by the electrostatic sensor, the said An operation detection device, characterized in that the first lead wire and the second lead wire are arranged in a substantially perpendicular direction to a detection surface on which the operating body comes into contact with the case.
Description
本発明は、操作検知装置及びドアハンドルに関するものである。 The present invention relates to an operation detection device and a door handle.
自動車等のドアには、ドアを開閉するためのドアハンドルが設けられており、近年は、ドアハンドルに手を近づけてタッチ操作やジェスチャ操作をすることにより、ドアの開閉のロックまたはロックの解除を行うことのできるものも登場している。このようなドアハンドルには、手の操作を検知するための静電センサ等が設けられており、静電センサは、ケースに入れられた状態で、ドアハンドルの内部に設置されている。 Doors of automobiles and the like are provided with a door handle for opening and closing the door. In recent years, the door opening and closing is locked or unlocked by touching or gesturing the door with a hand close to the door handle. There are also things that can do. Such a door handle is provided with an electrostatic sensor or the like for detecting the operation of a hand, and the electrostatic sensor is installed inside the door handle in a state of being put in a case.
上記のようなドアハンドルには、ドアをロックするためのロック用静電センサと、ドアのロックを解除するアンロック用静電センサが設けられている。アンロック用静電センサは、ドアハンドルの内部に設置されており、人の手の指がドアハンドルに近づきアンロック用静電センサにより検知されると、ドアのロックが解除される。 The door handle as described above is provided with a locking electrostatic sensor for locking the door and an unlocking electrostatic sensor for unlocking the door. The unlocking electrostatic sensor is installed inside the door handle, and when the finger of a person's hand approaches the door handle and is detected by the unlocking electrostatic sensor, the door is unlocked.
ドアのロックを解除する際の手の操作としては、ドアハンドルの内側に手を入れて、手をドアハンドルに近づけて、ドアハンドルの内側の面に接触させる。このため、ドアハンドルの内側の面以外の面に手が接触した場合には、ドアロックを解除することを意図した操作ではないため、このような場合にもドアロックが解除されてしまうことは好ましくない。 As a hand operation for unlocking the door, put the hand inside the door handle, bring the hand close to the door handle, and bring it into contact with the inner surface of the door handle. For this reason, if the hand touches a surface other than the inner surface of the door handle, the operation is not intended to release the door lock. Therefore, the door lock may be released even in such a case. Not preferred.
よって、特定の方向から手が近づいた場合にのみ、ドアハンドルのロックを解除する操作であることを検知することのできるアンロック用静電センサとなる操作検知装置が求められている。言い換えるならば、特定の方向から手が近づいた場合に、手による操作を検知することができる操作検知装置が求められている。 Therefore, there is a demand for an operation detection device that serves as an unlocking electrostatic sensor that can detect that the operation is to unlock the door handle only when a hand approaches from a specific direction. In other words, there is a demand for an operation detection device capable of detecting an operation by the hand when the hand approaches from a specific direction.
本実施の形態の一観点によれば、ケースの内部に入れられた第1の導線と第2の導線により形成される静電センサと、前記第1の導線及び前記第2の導線に接続された制御部と、を有し、前記制御部により、前記第1の導線及び前記第2の導線の各々に電圧を印加し、各々における静電容量を測定するものであって、前記静電センサにより操作体が検知される際に、前記操作体が前記ケースに接触する検知面に対し、略垂直方向に、前記第1の導線と前記第2の導線とが配置されていることを特徴とする。 According to one aspect of the present embodiment, the electrostatic sensor formed by the first lead wire and the second lead wire housed inside the case is connected to the first lead wire and the second lead wire. The control unit has a control unit, and the control unit applies a voltage to each of the first lead wire and the second lead wire, and measures the capacitance in each of the first lead wire and the second lead wire. The first lead wire and the second lead wire are arranged in a substantially vertical direction with respect to the detection surface in which the operating body comes into contact with the case when the operating body is detected. To do.
開示の操作検知装置によれば、特定の方向から手が近づいた場合に、手による操作を検知することができる。 According to the disclosed operation detection device, it is possible to detect a manual operation when a hand approaches from a specific direction.
実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。また、本願においては、X1−X2方向、Y1−Y2方向、Z1−Z2方向を相互に直交する方向とする。また、X1−X2方向及びY1−Y2方向を含む面をXY面と記載し、Y1−Y2方向及びZ1−Z2方向を含む面をYZ面と記載し、Z1−Z2方向及びX1−X2方向を含む面をZX面と記載する。 The embodiment for carrying out will be described below. The same members and the like are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Further, in the present application, the X1-X2 direction, the Y1-Y2 direction, and the Z1-Z2 direction are defined as directions orthogonal to each other. Further, the surface including the X1-X2 direction and the Y1-Y2 direction is described as the XY surface, the surface including the Y1-Y2 direction and the Z1-Z2 direction is described as the YZ surface, and the Z1-Z2 direction and the X1-X2 direction are described as the YZ surface. The including surface is referred to as a ZX surface.
一般的に、静電センサを用いたドアハンドルにおいては、ドアハンドルに操作体である手が近づき、静電センサとなる電極と手の距離が短くなり、この間における静電容量が増加し、静電容量が所定の値を超えた場合に手による操作がなされたものとして検知される。このような静電容量の変化は、電極に所定の電圧を印加し、流れる電流量により検出することができる。従って、どのような方向からドアハンドルに手が近づいた場合であっても、ドアハンドルに手が近づけば、手による操作が検知がなされてしまう。 Generally, in a door handle using an electrostatic sensor, the hand that is the operating body approaches the door handle, the distance between the electrode that becomes the electrostatic sensor and the hand becomes shorter, and the capacitance during this period increases and is static. When the electric capacity exceeds a predetermined value, it is detected as if the operation was performed manually. Such a change in capacitance can be detected by applying a predetermined voltage to the electrode and the amount of current flowing through it. Therefore, no matter what direction the hand approaches the door handle, if the hand approaches the door handle, the operation by the hand will be detected.
従って、手の動きがドアのロックの解除を意図するものではなくとも、ドアハンドルに手が近づくと、ドアのロックが解除されてしまう場合があり、このようにドアのロックが解除されてしまうことは好ましくない。 Therefore, even if the movement of the hand is not intended to unlock the door, the door may be unlocked when the hand approaches the door handle, and the door is unlocked in this way. That is not desirable.
(ドアハンドル及び操作検知装置)
図1から図4に基づき車両のドアハンドル及び操作検知装置について説明する。図1は本実施の形態におけるドアハンドル100が取り付けられている自動車等の車両のドアの説明図であり、図2はドアハンドル100の斜視図であり、図3は上面図であり、図4は分解斜視図である。(Door handle and operation detection device)
A vehicle door handle and an operation detection device will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. 1 is an explanatory view of a door of a vehicle such as an automobile to which the
図1に示されるように、本実施の形態におけるドアハンドル100は、自動車等のドア10に取り付けられており、本実施の形態における操作検知装置は、ドアハンドル100の内部に内蔵されている。
As shown in FIG. 1, the
ドアハンドル100の筐体部分となるドアハンドルケースは、アウターケース110とインナーケース120により形成されており、アウターケース110とインナーケース120に覆われたケースの内部に、アンロック用静電センサ130、ロック用静電センサ140、制御ユニット150、中蓋160等が設けられている。
The door handle case, which is the housing portion of the
ドアハンドル100は、ドア10と対向する側である内側のZ2側がインナーケース120側、ドア10と対向する側とは反対側の外側のZ1側がアウターケース110側となるように取り付けられている。ドアハンドル100においてロックを解除する際には、一般的に、ドアハンドル100の内側に手を入れ、ドアハンドル100の内側の面121に手を接触させる操作が行われる。従って、ドアのロックを解除する際には、ドアハンドル100に対し、手をZ2側よりZ1側に向かって動かし、ドアハンドル100の内側の面121となるZ2側の面に手を接触させる。尚、ドアハンドル100の内側の面121は、人の手により握りやすいように、中央部分がZ1側に凹んでいる。本願においては、ドアハンドル100において、ドアハンドル100の内側の面121を検知面と記載する場合がある。
The
(アンロック用静電センサ)
本実施の形態におけるアンロック用静電センサ130は、図5から図7に示されるように、平行ケーブルと呼ばれる2本のアンロック用導線、即ち、第1のアンロック用導線131と第2のアンロック用導線132とにより形成されており、第1のアンロック用導線131がZ1側、第2のアンロック用導線132がZ2側となっている。尚、第1のアンロック用導線131及び第2のアンロック用導線132は、外周が絶縁材料により覆われている。従って、ドアハンドル100の内側の面121に対し、第1のアンロック用導線131と第2のアンロック用導線132は、略垂直に並んでおり、第1のアンロック用導線131よりも、第2のアンロック用導線132が、検知面側となる内側の面121側となるように配置されている。即ち、Y1−Y2方向に略平行な内側の面121に対し、第1のアンロック用導線131と第2のアンロック用導線132は、Z1−Z2方向に並んでおり、第1のアンロック用導線131よりも、第2のアンロック用導線132がZ2側となるように配置されている。尚、図5は、アンロック用静電センサ130の斜視図であり、図6は上面図であり、図7は正面図である。(Electrostatic sensor for unlocking)
As shown in FIGS. 5 to 7, the unlocking
アンロック用静電センサ130となる2本のアンロック用導線を形成している平行ケーブルは、比較的自由に折り曲げることができるため、アンロック用静電センサ130の形状を比較的容易に所望の形状にすることができる。本実施の形態においては、第1のアンロック用導線131と第2のアンロック用導線132により形成されるアンロック用静電センサ130は、XY面に平行な面において、らせん状に巻かれている。このように、アンロック用静電センサ130をらせん状に巻くことにより、検出される静電容量の値が大きくなる。特にXY平面に垂直なZ方向からの手の接触や近接に対して検出される静電容量の値が大きくなる。
Since the parallel cable forming the two unlocking leads that serve as the unlocking
本実施の形態におけるインナーケース120の内側には、図8に示されるように、アンロック用静電センサ130を収納するための溝122が設けられており、図9に示されるように、この溝122にアンロック用静電センサ130を入れることにより、第1のアンロック用導線131がZ1側に第2のアンロック用導線132がZ2側となるように配置されている状態が維持される。
As shown in FIG. 8, a
本実施の形態においては、アンロック用静電センサ130の外側の端となる第1のアンロック用導線131の一方の端部及び第2のアンロック用導線132の一方の端部は、図10及び図11に示される制御ユニット150に各々接続されている。制御ユニット150の内部には、制御部となる制御回路151が搭載された回路基板152が設けられており、制御回路151が搭載された回路基板152は、外から水が浸入しないように、制御ユニット筐体に覆われている。制御ユニット筐体は、ケース153、蓋部154により形成されており、ケース153と蓋部154との間にOリング155が入れられた状態で固定されており、制御ユニット150の制御ユニット筐体の外側からは、内側に水が浸入しないような構造となっている。尚、図10は、制御ユニット150の上面側の拡大図であり、図11は、蓋部154を取り除いた制御ユニット150の内部の拡大図である。
In the present embodiment, one end of the first
図12に示されるように、アンロック用静電センサ130は、ドアハンドル100のアウターケース110の外側の面111よりも、ドアハンドル100をアンロックする際の操作面となるインナーケース120の内側の面121に近くなるように配置されている。尚、本実施の形態における操作検知装置は、アンロック用静電センサ130と制御ユニット150とにより形成される。また、図12は、本実施の形態におけるドアハンドルをZX面に平行な面で切断した断面図であり、便宜上、制御ユニット150は省略されている。
As shown in FIG. 12, the unlocking
(操作検知装置による検知)
次に、本実施の形態における操作検知装置による検知について説明する。本実施の形態における操作検知装置においては、制御ユニット150における制御部となる制御回路151より、アンロック用静電センサ130における第1のアンロック用導線131及び第2のアンロック用導線132の各々に電圧を印加し、第1のアンロック用導線131及び第2のアンロック用導線132における静電容量を測定する。(Detection by operation detection device)
Next, the detection by the operation detection device in the present embodiment will be described. In the operation detection device according to the present embodiment, from the
アンロック用静電センサ130に操作体である手が近づいた場合、手の近づく方向により、第1のアンロック用導線131により検出される静電容量の値と、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量の値とは異なる。
When the hand, which is the operating body, approaches the unlocking
具体的に、図5から図7に基づき説明する。アンロック用静電センサ130に、手がZ2側からZ1側に向かって近づく場合、手と第1のアンロック用導線131の距離よりも、手と第2のアンロック用導線132の距離は短くなる。従って、この場合には、第1のアンロック用導線131により検出される静電容量の値よりも、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量の値は大きく、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量の値から第1のアンロック用導線131により検出される静電容量の値を引いた値は正となる。
Specifically, it will be described with reference to FIGS. 5 to 7. When the hand approaches the unlocking
また、アンロック用静電センサ130に、手がZ1側からZ2側に向かって近づく場合、手と第2のアンロック用導線132の距離よりも、手と第1のアンロック用導線131の距離は短くなる。従って、この場合には、第1のアンロック用導線131により検出される静電容量の値よりも、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量の値は小さく、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量の値から第1のアンロック用導線131により検出される静電容量の値を引いた値は負となる。
Further, when the hand approaches the unlocking
尚、値の正負で判断するのではなく、各々の値が所定値を超えているか否か、あるいは、正の方向の変化であるか、負の方向の変化であるかを基準として判断してもよい。各々の静電センサごとの出力の基準値のバラツキや変動を考慮して、所定値との比較、あるいは、変化の方向を基準として判断してもよい。 In addition, it is not judged by the positive or negative of the value, but it is judged based on whether each value exceeds a predetermined value, or whether it is a change in the positive direction or a change in the negative direction. May be good. In consideration of the variation and fluctuation of the output reference value for each electrostatic sensor, the determination may be made by comparison with a predetermined value or based on the direction of change.
また、アンロック用静電センサ130に、手がY1側から近づく場合やY2側から近づく場合には、手と第1のアンロック用導線131の距離と、手と第2のアンロック用導線132の距離とは略等しい。従って、この場合には、第1のアンロック用導線131により検出される静電容量の値と、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量の値は略等しく、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量の値から第1のアンロック用導線131により検出される静電容量の値を引いた値は略0となる。
When the hand approaches the unlocking
上述したように、ドア10のロックを解除する際には、手はZ2側からZ1側に向かってドアハンドル100に近づき、ドアハンドル100のZ2側の面に接触する。従って、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量の値から第1のアンロック用導線131により検出される静電容量の値を引いた値が正である場合には、手はドアハンドル100のZ2側に存在しているものと判断することができ、この場合にのみドアのロックを解除する。
As described above, when unlocking the
また、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量の値から第1のアンロック用導線131により検出される静電容量の値を引いた値が0である場合には、手はドアハンドル100のY1側、または、Y2側に存在しているものと判断することができ、この場合にはドアのロックを解除しない。
If the value obtained by subtracting the value of the capacitance detected by the first unlocking
また、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量の値から第1のアンロック用導線131により検出される静電容量の値を引いた値が負である場合には、手はドアハンドル100のZ1側に存在しているものと判断することができ、この場合にもドアのロックを解除しない。
If the value obtained by subtracting the value of the capacitance detected by the first unlocking
このような制御を行うことにより、手がドアハンドル100のZ2側の面に接触するドアロックの解除を意図する操作の場合のみドアのロックが解除されるため、ドアのロックの解除を意図しない手の動きによりドアロックが解除されることを防ぐことができ、ドアロックの解除の誤検出を防ぐことができる。
By performing such control, the door is unlocked only when the operation is intended to unlock the door in which the hand contacts the surface of the
図13は、ドアハンドル100に、手がZ2側で接触した場合、Z1側で接触した場合において、第1のアンロック用導線131により検出される静電容量、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量から第1のアンロック用導線131により検出される静電容量を引いた値を示すものである。
FIG. 13 shows the capacitance detected by the first unlocking
図13に示されるように、手がドアハンドル100のZ2側で接触した場合には、第1のアンロック用導線131により検出される静電容量、及び、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量はともに増加するが、第1のアンロック用導線131により検出される静電容量よりも、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量が多く、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量から第1のアンロック用導線131により検出される静電容量を引いた値は正になる。
As shown in FIG. 13, when a hand comes into contact with the Z2 side of the
また、手がドアハンドル100のZ1側で接触した場合にも、第1のアンロック用導線131により検出される静電容量、及び、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量はともに増加するが、第1のアンロック用導線131により検出される静電容量よりも、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量が小さく、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量から第1のアンロック用導線131により検出される静電容量を引いた値は負になる。
Further, even when a hand comes into contact with the Z1 side of the
尚、図13に図示はしないが、ドアハンドル100に、手がY1側やY2側で接触した場合には、第1のアンロック用導線131により検出される静電容量、及び、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量はともに増加するが、第1のアンロック用導線131により検出される静電容量と、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量は略等しく、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量から第1のアンロック用導線131により検出される静電容量を引いた値は略0になる。
Although not shown in FIG. 13, when the hand comes into contact with the
従って、制御ユニット150の制御回路151において、第2のアンロック用導線132により検出される静電容量から第1のアンロック用導線131により検出される静電容量を引いた値が正となった場合にのみ、ドアのロックを解除する制御を行うことにより、誤ってドアのロックが解除されることを防ぐことができる。
Therefore, in the
よって、本実施の形態におけるドアハンドル100は、手がドアハンドル100のZ2側で接触した場合には、ドアのロックは解除されるが、手がドアハンドル100のZ1側で接触した場合やY1側やY2側で接触した場合には、ドアのロックを解除することを意図した操作ではないものと判断され、ドアのロックは解除されない。
Therefore, in the
即ち、本実施の形態におけるドアハンドル100は、手がドアハンドル100のZ1側や、Y2側、Y1側で接触した場合には、ドアのロックを解除する操作であるとは検知されず、手がドアハンドル100のZ2側で接触した場合のみ、ドアのロックを解除する操作がなされたものと検知される。
That is, the
本実施の形態における操作検知装置は、車両のドアハンドル以外にも適用可能である。例えば、車両に用いられるいわゆるキックセンサにも適用可能である。 The operation detection device in the present embodiment can be applied to other than the door handle of the vehicle. For example, it can be applied to a so-called kick sensor used in a vehicle.
(変形例)
次に、本実施の形態におけるドアハンドルの変形例について説明する。本実施の形態におけるドアハンドルは、図14及び図15に示されるように、アンロック用静電センサ130aは、XY平面に平行な面において、ミアンダ状に形成されているものであってもよい。図14は、ミアンダ状に形成されたアンロック用静電センサ130aの斜視図であり、図15は、正面図である。アンロック用静電センサ130aにおいても、第1のアンロック用導線131aと第2のアンロック用導線132aは、Z1−Z2方向に並ぶように配置されており、Z1側が第1のアンロック用導線131a、Z2側が第2のアンロック用導線132aとなるように設置されている。(Modification example)
Next, a modified example of the door handle in the present embodiment will be described. As shown in FIGS. 14 and 15, the door handle in the present embodiment may have the unlocking
尚、図16は、このようなミアンダ状のアンロック用静電センサ130aがインナーケース120に入れられている状態を示す。この場合、インナーケース120には、ミアンダ状のアンロック用静電センサ130aに対応した形状の溝が形成されており、この溝にアンロック用静電センサ130aが入れられている。
Note that FIG. 16 shows a state in which such a meander-shaped unlocking
このように、アンロック用静電センサ130をミアンダ状に形成することで、検出される静電容量の値を大きくすることが可能となる。特にXY平面に垂直なZ方向からの手の接触や近接に対して検出される静電容量の値を大きくすることができる。
By forming the unlocking
以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。 Although the embodiments have been described in detail above, the embodiments are not limited to the specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims.
尚、本国際出願は、2018年3月7日に出願した日本国特許出願第2018−040685号に基づく優先権を主張するものであり、その出願の全内容は本国際出願に援用する。 This international application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2018-040685 filed on March 7, 2018, and the entire contents of the application shall be incorporated into this international application.
10 ドア
100 ドアハンドル
110 アウターケース
111 外側の面
120 インナーケース
121 内側の面
130 アンロック用静電センサ
131 第1のアンロック用導線
132 第2のアンロック用導線
140 ロック用静電センサ
150 制御ユニット
151 制御回路
152 回路基板
153 ケース
154 蓋部
155 Oリング
160 中蓋10
Claims (9)
前記第1の導線及び前記第2の導線に接続された制御部と、
を有し、
前記制御部により、前記第1の導線及び前記第2の導線の各々に電圧を印加し、各々における静電容量を測定するものであって、
前記静電センサにより操作体が検知される際に、前記操作体が前記ケースに接触する検知面に対し、略垂直方向に、前記第1の導線と前記第2の導線とが配置されていることを特徴とする操作検知装置。An electrostatic sensor formed by the first and second conductors placed inside the case,
A control unit connected to the first lead wire and the second lead wire,
Have,
A voltage is applied to each of the first lead wire and the second lead wire by the control unit, and the capacitance in each is measured.
When the operating body is detected by the electrostatic sensor, the first lead wire and the second lead wire are arranged in a substantially vertical direction with respect to the detection surface in which the operating body comes into contact with the case. An operation detection device characterized by this.
前記第2の導線により検出される静電容量から前記第1の導線により検出される静電容量を引いた値に基づき前記操作体の操作を検知することを特徴とする請求項1に記載の操作検知装置。The second lead wire is arranged closer to the detection surface than the first lead wire.
The first aspect of the present invention, wherein the operation of the operating body is detected based on a value obtained by subtracting the capacitance detected by the first lead wire from the capacitance detected by the second lead wire. Operation detection device.
請求項1から7のいずれかに記載の操作検知装置を有し、
車両のドアに取り付けられるものであることを特徴とするドアハンドル。The case is a door handle case formed by an inner case and an outer case.
The operation detection device according to any one of claims 1 to 7 is provided.
A door handle that is characterized by being attached to the door of a vehicle.
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