WO2003050370A1 - Capteur d'objet et controleur - Google Patents

Description

明 細 書 物体検知装置及び制御装置 技術分野

本発明は、例えば車両のパッシブエントリーシステムの自動解錠動 作のきっかけ （トリガ） を生成するために、 ドアハンドルを操作しよ う とする車両ユーザの手の接近を検知するなどの用途に好適な物体 検知装置及びこれを利用した制御装置に関する。 背景技術

近年、 車両のエントリーシステムなどでは、 車両ユーザが携帯する 携帯機と車両に搭載された本体機との間で双方向通信を行って、必要 な照合確認を行った上で車両装備の自動動作を実現する装置が提案 され、 一部実用化されている。

このような双方向通信式のものでは、本体機から送信されるリクェ ス ト信号 (例えば、 携帯機を起動させる起動信号） に対して必要なコ 一ドを含むアンサー信号を携帯機から本体機に対して自動送信する ことが可能となるので、 使用者がなんら操作をしなくても、 車両装備 の所定の動作を実現することができる。 例えば、 車両のェントリーシ ステムでは、携帯機を携帯した使用者が対応する本体機を搭載した特 定の車両のドアに近づくだけで、 上記双方向通信が成立して施錠状態 にあったそのドアの錠装置に開錠指令が自動的に出力され、 自動的に 車両ドアが開錠されるといったことが可能となる。 なお、 このように 基本的に使用者の意識的な操作を要さず車両ドアの開錠又は施錠動 作を実現するより利便性の高いェントリーシステムは、一般的なキー レスエン ト リ一システムの発展型として、パッシブェン ト リ一システ ム （或いは、 スマートエントリーシステム） などと呼ばれ、 車両の商 品価値を高めるものとして市場ニーズが高まっている。

ところで、 例えばこのようなパッシブェントリーシステムでは、 本 体機からのリクエス ト信号をなるベく必要なときだけ送信して車両 のバッテリ電力を節約しょうとすると、 車両ユーザの車両 （例えば、 ドアハンドル部分）への接近或いは接触を検知する検知装置を設ける 必要がある。

ところが従来、 このよ うな検知装置としては、 光学式或いは静電容 量式のセンサ、 或いは機械式スィッチ （いわゆるマイクロスイッチな ど） が使用されていた。 光学式のセンサは、 発光素子から出力された 光が例えば車両ユーザの手で遮られることによる受光素子の出力変 化、或いは発光素子から出力された光が例えば車両ユーザの手で反射 した反射光が受光素子に入射することによる受光素子の出力変化に 基づいて、例えば車両ユーザの手のドアハンドルへの接近を検知する ものである。 一方、 静電容量式のセンサは、 いわゆるタツチセンサで あり、例えば特開 2 0 0 2— 2 9 5 0 6 4号公報に開示されているよ うに、 車両ユーザの手の接触によってセンサ内のコンデンサ容量が変 化することに基づいて、例えば車両ユーザの手のドアハンドルへの接 触を検知するものである。

なお、 非接触式の近距離センサとしては、 例えば国際公開第 0 0 / 0 2 3 7 6 2号パンフレツ トに開示されているように、地雷探知など に利用されるィンパルスレーダが知られている。

ところが、 上述したような検知装置は、 以下のような課題を有して いた。

( a ) 光学式センサの場合には、 汚れや異物 （例えば、 雨や枯葉など） の存在によって誤動作する恐れがある。

( b ) 検知エリアが狭い （検知距離が短い） ので、 十分な応答性を得 ることが困難であり、適用システムの動作に不具合が生じる恐れがあ る。 例えば、 車両のパッシブェントリーシステムにおけるリクエス ト 信号送信のトリガを得るために、車両ドアのハンドルに前記センサが 設けられる場合、 ユーザの手がセンサに接触する程度に接近しないと 検知されない （即ち、 リ クエス ト信号が出力されない） ので、 ユーザ がドアを開けようと ドアハンドルを引き始めたのに、 自動解錠がまだ なされておらず、 すぐにドアが開かない不具合 （即ち、 パッシブェン トリーシステムを利用して施錠状態のドアを開けよう としても、 自動 解錠までの動作が遅れてすぐにドアが開かず、 引つかかるような手応 えをユーザが感じてしまう現象） が生じる恐れがあった。 特に、 静電 容量式のセンサゃ機械式のスィツチの場合には、 ユーザの手がセンサ に完全に接触しないと検知されないので、少なく ともセンサを単純に ドアハン ドルに取り付けた構成では、 ユーザがドアを開けようと ドア ハンドルを引き始めた後に携帯機との通信がようやく成立し自動解 錠が行われるので、 上記不具合が必ず発生する。

( c ) 物体の接近を検知しょうとする部位 （例えば、 車両のドアハン ドル） に比較的大型で内蔵が困難なセンサ要素を設ける必要があるの で、物体の接近を検知しようとする部位の形状や大きさを相当変更す る必要があり、 その部位のデザインの自由度も大きく制限される。 特 に、 光学式センサや機械式スィツチにより車両のドアハンドルに接近 するユーザの手をなるベく応答性高く検知しょうとする場合、発光素 子ゃ受光素子をドアハン ドルの近傍に設置したり、機械式スィツチの 接触子をドアハンドルから突出した位置に設置する必要があるので、 ドアハンドル或いはその周辺の車体の設計に大きな影響がある。 なお、 検知エリァが大きく設定でき、 汚れなどの影響を受けない非 接触式の近距離センサとしては、 前述したように、 地雷探知装置など に利用されているィンパルスレーダが知られており、発明者らはこの イ ンパルスレーダを前述した検知装置として適用することを検討し た。 しかし、 従来のイ ンパルスレーダは、 マイクロコンピュータ (以 下マイコンという） を使った複雑な判定処理 （例えば、 反射波の波形 を多数サンプリングして比較分析し、特定の物体の存否を判定する処 理） を行うものであるため、 消費電力が大きく、 そのままではバッテ リを電源とする車両用などの物体検知装置と して適用できないこと が分かった。 特に、 前述した車両のパッシブエントリーシステムにお ける検知装置の場合、 ドアハンドルへの手の接近をいつでも検知でき るように、 レーダの探知波を出力して反射波を受信し判定する探知動 作を、車両の停止中においても継続的に繰り返し （例えば、周期的に） 実行する必要があり、 この探知動作の消費電力を極力抑制しないと車 両のバッテリあがりが生じるので、地雷探知装置などとは桁違いの省 エネが要求され、従来のィンパルスレーダをそのまま適用することは できない。

本発明の目的は、 上記問題点を解決し、 インパルスレーダの技術を 利用し、 動作信頼性や応答性、 さらには車両等への搭载性 （大きさや デザインなどの面での優位性） の点で優れた物体検知装置であって、 従来のィンパルスレーダより も消費電力が格段に少ない物体検知装 置、 及びこれを利用した制御装置を提供することにある。 発明の開示

本発明の物体検知装置は、特定物体が特定の速度範囲で接近したこ とを検知する物体検知装置であって、 JP02/12812

ィンパルスレーダの探知波送信手段及び反射波受信手段と、前記反 射波受信手段により受信された信号のうち、前記速度範囲に対応する 周波数範囲内にある信号成分の振幅レベルが、前記特定物体の物性に 対応した所定範囲内にあると、検知出力をオンにする判定回路部とを 備えたものである。

ここで 「特定物体」 とは、 例えば人の手である。 また、 「特定の速 度範囲」 とは、 例えば人が手を通常に動かす際の速度範囲である。 ま た、 「特定物体の物性」 とは、 電波の反射特性に影響を与える性質で あり、 具体的には主に誘電率である。

また 「判定回路部」 は、 例えば、 前記反射波受信手段により受信さ れた信号のうち、前記周波数範囲内にある信号成分のみを出力するフ ィルタと、 このフィルタの出力の振幅レベルを、 前記所定範囲の境界 に相当するしきい値と比較し、 このしきい値に対して前記振幅レベル が前記所定範囲側にあると検知出力をオンにするコンパレータとに より、 簡素かつ小型な構成で実現できる。

この物体検知装置によれば、 次のような効果が得られる。

( 1 ) ィンパルスレーダを利用して検知対象である特定物体の接近を 非接触で検知するため、 汚れによって誤検知が起こる恐れがなく、 ま た異物 （例えば、 雨や枯葉など） の存在によって誤検知が起こる可能 性も、 従来の光学式センサ等に比較して格段に少ない。 特に本装置で は、 反射波の受信強度 （振幅レベル） と周波数の両方に基づいて、 特 定物体を他の異物と識別して検知しているので、他の異物を誤検知す る可能性が極めて低い。

( 2 ) インパルスレーダの送信出力や受信感度の設定により、 検知ェ リアを十分広く （検知距離を十分長く） 適度な大きさに設定できるの で、 十分な応答性を得ることが容易である。 ( 3 ) インパルスレーダを利用しているので、 物体の接近を検知しよ うとする所定部位 （例えば、 車両のドアハンドル） に必ずしも物体検 知装置の全要素 （判定回路部等） を設ける必要がない。 即ち、 インパ ルス レーダの少なく ともアンテナを所定部位又はその近傍に設置す ればよい。 また本装置では、 反射波信号の周波数と振幅レベルによつ て検知判定を行い、判定処理にマイコンを使用する必要のない構成で あるため、 判定回路部の構成が格段に簡素かつ小型になり、 判定回路 部を含めた物体検知装置全体を例えばドアハンドルに内蔵させるこ とも比較的容易である。 このため、 所定部位 （或いはその近傍） の形 状や大きさを変更する必要性が少なく、そのデザィンの自由度も大き く制限されない。

( 4 ) この物体検知装置は、 上述したように判定処理にマイ コンを使 用する必要のない構成であるため、マイコンによる複雑な判定処理を 行う従来のィンパルスレーダよりも消費電力が格段に少なくなり、例 えば、 パッシブェントリ一システムのトリガ生成用として問題なく車 両に搭載することができる （車両のバッテリ上がりの問題が解消でき る） 。

なお、前記探知波送信手段の要素として必要な送信ク口ック生成回 路 （いわゆる基準波を生成する回路） と、 前記反射波受信手段の要素 として必要な受信ク口ック生成回路（いわゆるビート波を生成する回 路） は、 別個の発振回路により構成することが望ましい。 この場合、 ビー ト波生成のために基準波を多段階に分周する従来のィンパルス レーダに比較して、 さらに消費電力を低減できる。

また、本発明の物体検知装置或いはこれが適用されるシステムには- 前記判定回路部の検知出力が短時間で切り替わる動作 （例えば、 特定 物体である人の手の接近ではあり得ないような短時間での出力の変 化） の頻度が規定の度合いに到達すると、 前記判定回路部の検知出力 を無効とする禁止モードを設定する処理手段を設けてもよい。 そして- この場合の処理手段は、前記禁止モードを設定した後に前記判定回路 部の検知出力が短時間で切り替わる動作が停止したことを判定する と、 或いは、 前記禁止モー ドの設定から規定時間が経過すると、 前記 禁止モードを解除する機能を有することが好ましい。

このよ うな処理手段を備えていると、例えば誘電率の高い雨粒など により、 万が一誤検知が頻発した場合には、 誤検知によるシステムの 動作 （例えば、 パッシブエン ト リーシステムにおける携帯機への起動 信号の送信） が停止され、 誤検知により動作が繰り返されることによ る不具合 （例えば、 前記起動信号が繰り返し送信されて車両バッテリ 電力が多く浪費される不具合） が回避される。 また、 上記処理手段 が禁止モードを解除する機能を有することによって、 上記禁止モード が設定されたままとなつてシステムの動作がずつと不能となる弊害 が防止される。

また、 本発明の物体検知装置は、 車両等の乗物に搭載し、 乗物の開 閉部 （ドアやトランクなど） のハンドル （ノブ） に接近する車両ユー ザの手を特定物体として検知する用途 （例えば、 車両におけるパッシ プエン ト リーシステムのトリガ生成用） 、 或いは、 建物に備えられ、 建物の開閉部 （ドアやシャッターなど） のハン ドルに接近する建物の ユーザの手を前記特定物体として検知する用途 （例えば、 建物におけ るパッシブエン ト リーシステムのトリガ生成用） に好適であるが、 こ の場合、 前記探知波送信手段を構成する送信アンテナと、 前記反射波 受信手段を構成する受信アンテナを、 前記ハン ドルの内部、 前記ハン ドルの表面、 前記開閉部の内部、 或いは前記開閉部の表面に設ける構 成が望ましい。 このようにすれば、 ハンドルや開閉部のデザインに影 響を与えずに、ハンドルの近傍に良好な広さの検知ェリァを設定して、 ハン ドルを操作しよう とする人の手を信頼性高くかつ応答性良く検 知できる。

また、 上記送信アンテナと受信アンテナは、 同じ箇所に並列に配置 してもよいが、 一方を前記ハンドルの内部又は表面に設け、 他方を前 記開閉部の内部又は表面に設けるといったように、ハンドル側と開閉 部側 （例えば、 ドア側） に分離して配置することもできる。 このよ う にすると、 必要最小限の広さの検知エリアを良好な位置 （ハン ドルと 開閉部の間の位置） に容易に設定することができる。

なお、パッシブェントリ一システムのトリガ生成用として物体検知 装置をハンドルに対して設ける場合などには、 この物体検知装置の検 知ェリァは、ハン ドルの外面位置よりも内側に配置されていることが 望ましい。 このようにすると、 単にハンドルの近くに居る人の手によ つて検知出力がオンになってしまい、 リクエス ト信号が無駄に送信さ れるなどの不具合を効果的に防止できる。

また、 上記検知エリアは、 ハンドルを操作しょうとしてハンドルに 接近するユーザの手が、ハンドルの裏側に差し込まれる前に物体検知 装置によって検知されるよう、ハンドルの裏側からユーザの手が差し 込まれる側に張り出していることが好ましい。 このような態様である と、 ハン ドルを操作しようとするユーザの手がより早くかつ的確に検 知され、 信頼性及び応答性がより高まる。

次に、 本発明の制御装置は、 乗物又は建物に装備されるパッシブェ ントリ一システム又はタイヤ空気圧異常警報システムなどの制御装 置であって、乗物又は建物の開閉部のハンドルに接近する乗物又は建 物のユーザの手を前記特定物体として検知する手段として、本発明の 物体検知装置を備え、 この物体検知装置の検知出力をシステムの動作 (自動解錠動作、 或いはさらにタイヤ空気圧異常譽報動作） のトリガ と して利用したものである。

この制御装置によれば、本発明の物体検知装置によってハンドルに 接近した手を信頼性高くかつ応答性良く検知し、 これをトリガとして 乗物又は建物に装備された本体機から、ユーザが携帯する携帯機にリ クエス ト信号が送信され、 携帯機から所定のアンサー信号 （携帯機ァ ンサ一信号） が本体機に送信されると、 自動解錠動作 （施錠状態のド ァ等の開閉部を自動解錠する動作） 、 或いはさらにタイヤ空気圧異常 警報動作 （タイヤ空気圧計測データを取得し、 空気圧が異常と判定し た場合に警報を出力する動作） が実行される。

このため、システムの利便性が十分発揮されるとともに、誤検知（誤 つたトリガの発生） によって不必要にシステムが動作してしまう不具 合 （リクエス ト信号が不必要に送信され、 乗物のバッテリが無駄に消 耗したり、 建物における待機電力が無駄に増大する不具合） の発生可 能性を格段に低減できる。 また、 開閉部のハン ドルの形状や大きさを 変更する必要性が少なく、 そのデザインの自由度も大きく制限されな い。 また既述したように、 従来のィンパルスレーダをそのまま トリガ 生成用に搭載する構成に比較して、 トリガ生成用の物体検知装置の消 費電力が格段に少ないので、 建物における消費電力を十分低減し、 乗 物のバッテリ上がりの問題も解消できる。

なお、 前記本体機の送信アンテナ （本体機送信アンテナ） と前記探 知波送信手段を構成する送信アンテナ、 又は Z及び、 前記本体機の受 信アンテナ （本体機受信アンテナ） と前記反射波受信手段を構成する 受信アンテナを、共通のアンテナより構成して簡素化を図ることもで きる。

また、 上記本体機送信アンテナ、 又は/及び上記本体機受信アンテ ナは、前記探知波送信手段を構成する送信アンテナや前記反射波受信 手段を構成する受信アンテナとともに、或いはこれらアンテナとは別 個に、前記ハン ドルの内部、前記ハン ドルの表面、前記開閉部の内部、 或いは前記開閉部の表面に設けてもよい。 図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施の形態に係る制御装置及び物体検知装置の全 体構成を示す図である。

図 2は、 物体検知装置の要部構成を示す図である。

図 3は、 物体検知装置の動作を説明する図である。

図 4は、 制御装置の制御内容を示すフローチヤ一トである。

図 5は、 アンテナの形状及び配置を示す図である。

図 6は、 アンテナの配置及び検知ェリァを説明する図である。 図 7は、 ァンテナの配置及ぴ検知ェリァの他の例を説明する図であ る。

図 8は、 アンテナの配置の別例を説明する図である。

図 9は、 アンテナを共用化した場合の構成例を示す図である。 図 1 0は、 建物のドア （バー型ハンドル） に適用した形態例を説明 する図である。

図 1 1は、 建物のドア （ノブ型ハンドル） に適用した形態例を説明 する図である。 発明を実施するための最良の形態

本発明をより詳細に説述するために、添付の図面に従ってこれを説 明する。

(第 1形態例）

0 まず、 本発明の第 1形態例を説明する。 本形態例は、 車両のパッシ ブエン ト リーシステム （或いはさらにタイヤ空気圧異常警報システ ム） の制御装置に本発明を適用した例である。 このシステムは、 図 1 ( a ) に示すように、 携帯機 1 0と、 車両に搭載される本体機 2 0及 び物体検知装置 3 0とよりなる。 ' 携帯機 1 0は、 図示省略しているが、 例えば 1 0 0 〜 1 5 0 k H z 程度の低周波 （L F ) の起動信号を受信するためのアンテナや受信回 路と、 高周波 （例えば U H Fバンド内の周波数） で後述するアンサー 信号や操作信号 （施錠操作信号又は解錠操作信号） を無線送信するた めの送信回路及びアンテナと、 少なく とも認証コード （ I Dコードな どとも呼ばれる） を記憶する携帯機側記憶手段 （例えば、 E E P R O M ) と、 携帯機全体の制御や必要な情報処理を行うマイコンを含む制 御回路と、 内蔵電池とを備える。

なお、 ここでいう起動信号は、 携帯機 1 0のマイコンを W A I Tモ ード （電力消費を押さえるための低消費電力モード、 スリープ状態と もいう） から起動させる信号である。 この場合、.携帯機 1 0のマイコ ンは、 この起動信号により起動すると上記認証コードを含むアンサー 信号 （携帯機アンサー信号） を高周波の電波に載せて無線送信するよ うプログラムされており、 この意味において上記起動信号は本発明の リクエス ト信号に相当する。

またこの場合、携帯機 1 0に必要な電力（少なく とも起動時の電力） は、 本体機からの電力伝送でまかなうようにしてもよい。 この場合、 本体機 2 0から携帯機 1 0への送信周波数が低周波なので、 この電波 を使って電力伝送が比較的効率よく可能であり、携帯機 1 0で必要な 電力を全て本体機からの電力伝送でまかなうことも原理的には可能 であり、 そうすれば携帯機の内蔵電池が不要になる。 また、 携帯機 1 0の表面には、 押しボタン式の操作部である施錠用 スィッチや開錠用スィッチ （図示省略） が設けられており、 通常のキ 一レスエントリーシステム （単方向通信式のもの） と しての遠隔操作 が可能な構成となっていてもよい。 即ち携帯機 1 0は、 上述した起動 信号を受けて起動して前記アンサー信号を所定回数送信する機能を 有するとともに、 上記施錠用スィツチ又は開錠用スィツチが操作され ると起動して、 認証コードを含む施錠操作信号、 或いは認証コードを 含む開錠操作信号を無線送信する機能を有していてもよい。 そして、 これら施錠操作信号又は開錠操作信号が送信され、 これらが本体機 2 0で受信されると、本体機 2 0の制御機能で照合確認がなされた上で 車両のドアを即座に施錠又は開錠する動作が実行される構成となつ ていてもよい。

なお、 本例の携帯機 1 0は、 必要な動作 （例えば、 上記アンサー信 号の送信） を終了すると W A I Tモードに自動復帰し、 その後に起動 信号の受信等があるまで W A I Tモードを継続して電力消費を抑制 する態様であるが、 必ずしもこのような態様に限定されない。 例えば 携帯機 1 0が、 定常時はスタンバイモードと して待機し、 所定タイミ ング毎に動作モードに移行して間欠的に受信回路を作動させて受信 動作を間欠的に行う。 そして、 この ¾欠的な受信動作のいずれかで本 体機 2 0から無線送信される所定のリクエス ト信号（起動信号ではな く単にアンサー信号を要求する信号であって、低周波に限らず高周波 信号でもよい） を受信すると、 これに応答して携帯機側記憶手段に登 録された認証コードを含むアンサー信号を所定回数無線送信する態 様でもよい。

一方、 本体機 2 0は、 図 1 ( a ) に示すように、 制御回路 2 1 と、 送信回路 2 2及び送信アンテナ 2 3 (本体機送信アンテナ） と、 受信 回路 2 4及び受信アンテナ 2 5 (本体機受信アンテナ） とを備える。 この場合の送信回路 2 2及び送信アンテナ 2 3は、前述した低周波数 の起動信号を送信するためのものであり、受信回路 2 4及び受信アン テナ 2 5は前述した高周波のアンサー信号や操作信号を受信するた めのものである。 制御回路 2 1は、 本発明の処理手段に相当し、 本体 機全体の制御や車両のドアロックァクチユエータ 1の制御に必要な 処理を行うマイコンを含むものであり、 この場合には、 認証コードを 記憶する本体機側記憶手段 (例えば、 E E P R O M) を内蔵する。

なお、 制御回路 2 1、 送信回路 2 2、 及び受信回路 2 4は、 例えば 車両のドア内部等に配置される制御ユニッ ト （E C U ) 内に設けられ る。 また、 送信アンテナ 2 3と受信アンテナ 2 5は、 上記制御ュエツ トに設けられてもよいが、 上記制御ユニッ トとは別の位置 （例えば、 ルームミラー、 ドアミラー、 或いはドアハン ドルなど） に設けられて もよい。

次に、 物体検知装置 3 0について説明する。

この場合の物体検知装置 3 0は、車両のドアハンドルに接近した車 両ユーザの身体 （例えば手や指） を検出し、 ドアの自動開錠動作のト リガとなる検知出力を生成するためのドアハンドルセンサであり、図 1 ( b ) に示す構成となっている。 即ち、 大きく分けてセンサ回路 3 1 と、 送信アンテナ 3 2と、 受信アンテナ 3 3とよりなる。 そしてセ ンサ回路 3 1は、 送信ク口ック生成回路 3 4と、 ィンパルス整形回路 3 5 と、 受信ク口ック生成回路 3 6 と、 ビート生成回路 3 7と、 サン プリングパルス整形回路 3 8と、 サンプルホールド回路 3 9と、 判定 回路部 4 0とを有する。

なお、 送信ク口ック生成回路 3 4、 インパルス整形回路 3 5、 及ぴ 送信アンテナ 3 2は、 ィンパルスレーダの探知波送信手段に相当する

3 要素であり、 受信クロック生成回路 3 6、 ビート生成回路 3 7、 サン プリングパルス整形回路 3 8、 サンプルホールド回路 3 9、 及び受信 アンテナ 3 3は、 ィンパルスレーダの反射波受信手段に相当する要素 である。

また、 センサ回路 3 1は、 制御回路 2 1などとともに前述の制御ュ ニッ ト内に設けてもよいが、 ドアハンドル内に収納することも可能で める。

ここで、 送信クロック生成回路 3 4は、 インパルスレーダの基準波 (例えば、 4 5 5 k H z ) を生成する回路であり、 例えば図 2 ( a ) に示すような水晶振動子を発振源とする発振回路によって構成され ている。 また、 受信クロック生成回路 3 6は、 インパルスレーダのビ 一ト波 （例えば、 1 k H _Z ) を生成する回路であり、 例えば図 2 ( b ) に示す変形コルピッツ型低消費電流発振器によって、 送信クロック生 成回路 3 4とは別個に構成されている。

なお、地雷探知装置等に使用されている従来のィンパルスレーダは、 基準波の生成回路の出力を多数回分周する分周回路を設けることに よって、 基準波からビート波を生成していたが、 この場合分周回路で 多くの電流を消費することになるので、 この点でも従来のィンパルス レーダを物体検知装置 3 0 としてそのまま車両へ適用することは困 難である （車両のバッテリあがりの恐れがある） 。 しかし、 本例のよ うに低消費電流タイプの別個の発振回路によってビート波を生成す るようにすれば、 このような問題を解消できる。

次に、 ィンパルス整形回路 3 5、 ビート生成回路 3 7、 サンプリン グパルス整形回路 ₃ 8、 及びサンプルホールド回路 3 9は、 従来のィ ンパルスレーダと同様の要素であり、 以下にその概要を説明する。 ィンパルス整形回路 3 5は、送信ク口ック生成回路 3 4で生成され

4 た波形を整形し、 所定の矩形波 （パルス） として送信アンテナ 3 2に 入力する。これにより、送信アンテナ 3 2力 S、周期的にオンオフされ、 所定の送信波 （送信アンテナ 3 2の帯域幅による制限を受けた周波数 成分で、 高調波を含む） が放射される。

ビート生成回路 3 7は、基準波の波形をビート波によって変化させ たサンプリ ングパルス （ビート波に対応したゆらぎ成分を有するも の） を生成する回路である。 サンプリングパルス整形回路 3 8は、 こ のビート生成回路 3 7で生成された波形を整形し、サンプルホールド 回路 3 9に入力する。 そしてサンプルホールド回路 3 9では、 受信ァ ンテナ 3 3からの入力にサンプリングパルス整形回路 3 8の出力を 混合し、 受信アンテナ 3 3からの入力のうちの所定の低周波成分 （被 検知物体からの反射波の成分を含むもの） を取り出して出力する。 な お、サンプリングパルスにビート波に対応したゆらぎ成分を付加する 技術は、 ィンパルスレーダにおいて適正な反射波を効率よく受信する ための一つの手法である。

次に判定回路部 4 0は、図 2 ( c ) に示すように、低域増幅回路 （A M P ) 4 1 と、 ほう絡線検波回路 4 2と、 ノ ン ドパスフィルタ （B P F ) 4 3 と、 コンパレータ 4 4 と、 イ ンターフェース ( I / F ) 4 5 とよりなる。

ここで、 低域増幅回路 4 1は、 サンプルホールド回路 3 9の出力を 扱い易いレベルに増幅ずる回路であり、原理的には必ずしも必須な要 素ではない。 また、 ほう絡線検波回路 4 2は、 低域増幅回路 4 1の出 力に対してほう絡線検波を行い、 余分な成分 （後述するゆらぎ成分以 外の高周波成分） を予め除去するためのものである。 このほう絡線検 波回路 4 2の出力としては、 例えば図 3 ( a ) に例示するように、 手 などの物体がアンテナ 3 2 , 3 3に接近することによるゆらぎ成分を 主に含む波形が得られる。 ここで、 このゆらぎ成分の周波数は、 手な どの物体の移動速度に対応して増減する （移動速度が早ければ周波数 が当然高くなる） 。 なお、 このほう絡線検波回路 4 2も、 原理的には 必ずしも必須な要素ではない。 その後のバンドパスフィルタ 4 3にお いて、 上記余分な成分の除去も含めて処理することも可能である。 伹 し、 このほう絡線検波回路 4 2があれば、 予め余分な成分が除去され るので、 信号処理が効率よく行える。

また、 バンドパスフィルタ 4 3は、 ほう絡線検波回路 4 2の出力の うち、 検知しょう とする特定物体 （この場合、 人の手） の速度範囲に 対応する周波数範囲 （この場合、 1 H z〜数 1 0 H z ) 内にある信号 成分のみを出力するフィルタ回路である。 コンパレータ 4 4は、 パン ドパスフィルタ 4 3の出力の振幅レベルを、 この場合人の手の物性 (主に誘電率） に対応した所定範囲の下限に相当するしきい値と比較 し、 このしきい値に対して前記振幅レベルが前記所定範囲側にあると (即ちこの場合には、 しきい値を超えていると） 、 その出力 （検知出 力） をオンにする。 そして、 インターフェース 4 5は、 必要な信号形 態の変換を行ってコンパレータ 4 4の出力を特定物体の検知出力と して制御回路 2 1に入力する回路である。

この判定回路部 4 0によれば、図 3 ( b )に示すような判定領域に、 ほう絡線検波回路 4 2の出力特性値 （周波数と振幅レベル） が存在す ると、 検知しょう とする特定物体 （人の手） がアンテナ 3 2 , 3 3に 接近したとして検知出力がオンになる。

なお、 ここでの振幅レベルは、 受信波 （反射波） の受信強度に相当 するパラメータであり、 アンテナからの距離の違いを無視すれば主に 接近した物体の誘電率に応じて増減する。 このため、 特定物体と誘電 率の違う異物による波形成分は、 周波数 （即ち異物の接近速度） が特

6 定物体と仮に同程度だと しても、前記しきい値を下回って判定領域に 入らず検知されない。 この場合、 例えば水や紙或いはプラスチックな どは、 人の手より も格段に誘電率が低いので、 上記コンパレータ 4 4 の比較判定によって信頼性高く排除できる。 即ち、 例えば紙切れゃ枯 葉などが、 人の手の移動と同程度の速度でアンテナ 3 2， 3 3に接近 したとしても、 検知出力がオンとなる誤検知は発生しない。

また、 ほう絡線検波回路 4 2の出力特性値のうちの周波数 （物体の 反射による成分の周波数） は、 既述したように接近した物体の移動速 度に対応する。 このため、 特定物体と移動速度の違う異物による波形 成分は、 振幅レベル （即ち異物の誘電率） が特定物体と仮に同程度だ と しても、バンドパスフィルタ 4 3の特性範囲から外れて判定領域に 入らず検知されない。 この場合、 例えば人の手よりも早く移動する落 下物や、 極端にゆつく り移動する物体 （停止物含む） は、 人の手と同 程度の誘電率をもつ物体 （例えば、 金属） だと しても、 上記バンドパ スフィルタ 4 3の作用によって信頼性高く排除できる。 例えば、 金属 製の柱などにアンテナ 3 2 , 3 3が接近した状態で車両が駐車された ときでも、 その金属製の柱が手と誤って検知され続けることはない。 また、 万が一誘電率の高い雨滴などが落下してきたとしても、 高い確 率で誤検知を回避できる。

したがって、 この場合の物体検知装置 3 0によれば、 人の手が接近 したときには確実に検知出力がオンとなり、その他の異物の接近や環 境の変化によっては、ほとんどの場合誤検知が生じない（少なく とも、 誤検知が繰り返し継続するような不具合は、信頼性高く回避される）。 次に、送信アンテナ 3 2及び受信アンテナ 3 3は、例えば図 5 ( a ) に示すように、 ドアハンドル形状に合わせた単純バー型であり、 ドア ハン ドル若しくはドアの内面に並列若しくは分離して埋め込んだ状

7 態 （或いは張り付けた状態） で設けられている。 なお、 こ ナの構成 （形状、 配置、 製法など） については、 各種の態様があり得 るが、 それについては後述する。

次に、 制御回路 2 1の機能、 及び本システムの動作について説明す る。 . 上記制御回路 2 1は、例えば以下のような処理動作を実行する機能 を有する。 即ち基本的には、 車両のドアが施錠状態にある場合 （ドア 口ックァクチユエータ 1が作動状態の場合） には、 物体検知装置 3 0 の検知出力がオンになると、送信回路 2 2及び送信アンテナ 2 3によ り前述の起動信号を所定回数送信するとともに、受信回路 2 4を機能 させて受信動作を実行する。 そして、 起動信号の送信後に携帯機 1 0 からアンサー信号を受信すると、 このアンサー信号に含まれる認証コ 一ドが本体機側記憶手段に予め登録された認証コードに対応してい るか否かを判定し、 この判定結果が肯定的であれば照合確認がなされ たとして、 ドアロックァクチユエータ 1を制御し、 施錠状態にある車 両のドアを解錠する。

但し、 本例の制御回路 2 1は、 例えば図 3 ( c ) に示すように、 物 体検知装置 3 0の検知出力が短時間で切り替わる動作 （人の手の接近 ではあり得ないような短時間での出力の変化） の頻度が規定の度合い に到達すると、物体検知装置 3 0の検知出力を無効とする禁止モード

(検知出力がオンになっても上記起動信号を送信しないモード） を設 定する。 具体的には、 例えば検知出力がオフからオンに切り替わる変 化が規定時間以内に規定回数以上あったとき、 或いは、 例えば検知出 力が規定時間以内にオフからオンさらにオフへと切り替わる変化が 規定回数以上連続したときに、禁止モードとする。 なお図 3 ( c )は、 例えば検知出力がオフからオンに切り替わる変化が規定時間 T 1以 内に 4回以上あったときに、 禁止モードとする態様である。

また制御回路 2 1は、上記禁止モードを設定した後に物体検知装置 3 0の検知出力が短時間で切り替わる動作が停止したことを判定す ると、 或いは、 前記禁止モー ドの設定から単純に規定時間が経過する と、 前記禁止モ ドを解除する。 例えば図 3 ( c ) に示すように、 こ の禁止モードにおいて、物体検知装置 3 0の検知出力が規定時間 T 2 以上オンになると、 この禁止モードを解除する。 なお、 禁止モードの 解除は、 この態様に限らず、 例えば物体検知装置 3 0の検知出力が規 定時間 T 2以上オフになると実行するようにしてもよいし、禁止モー ドの設定から規定時間 (例えば、 数分〜数 1 0分） が経過すると無条 件で禁止モードを解除する態様もあり得る。

なお図 4は、 制御回路 2 1の上述した制御処理 （禁止モードの設定 及び解除の処理除く） を実現するフローチャー トの一例である。 この 場合、 制御回路 2 1は、 図 4に示す処理を例えば周期的に実行する。

まずステップ S 1では、 ドアが施錠状態か否か判定し、 施錠状態で なければ 1シーケンスの処理を終了する。 施錠状態の場合には、 ステ ップ S 2で、 手が検知されているか否か （即ち、 物体検知装置 3 0の 検知出力がオンになっているか否か） を判定し、 検知されている場合 にはステップ S 3に進む。

そしてステップ S 3では、 通常モードか否か （即ち、 禁止モードが 設定されていないか否か） 判定し、 通常モードであればステップ 4に 進み、 送信回路 2 2を制御して前記起動信号を所定回数送信する。 次にステップ S 5では、アンサー信号を受信しこのアンサー信号に 含まれる認証コ一ドの照合確認が適正に行われたか否かを判定する。 照合結果が適正であれば、 ステップ S 6に進み、 ドアロックァクチュ エータ 1を制御してドアを解錠する。 なお、ステップ S 2， S 3， S 5で、判定結果が否定的の場合には、 ステップ S 1 と同様に 1シーケンスの処理を終了する。

以上説明した本形態例の物体検知装置 3 0及びこれを利用した制 御装置では、 次のような効果が得られる。

( 1 ) ィンパルス レーダを利用して ドアハンドルに接近した手を非接 触で検知するため、 汚れによって誤検知が起こる恐れがなく、 また異 物（例えば、雨や枯葉など）の存在によつて誤検知が起こる可能性も、 従来の光学式センサ等に比較して格段に少ない。 特に本装置では、 反 射波の受信強度 （振幅レベル） と周波数の両方に基づいて、 人の手を 他の異物と識別して検知しているので、手以外の異物を誤検知する可 能性が極めて低い。 このため、 誤検知によって不必要に装置が動作し てしまう不具合 （この場合、 前記起動信号が不必要に送信され、 車両 のバッテリが無駄に消耗する不具合） の発生可能性を格段に低減でき る。

( 2 ) インパルス レーダの送信出力や受信感度の設定により、 検知ェ リアを十分広く （検知距離を十分長く） 適度な大きさに設定できるの で、 十分な応答性を得ることが容易である。 この場合、 ドアハンドル に接触する位置よりも十分前の位置でユーザの手を検知できるので、 ユーザがドアを開けようと ドアハンドルを引き始めたときには、施錠 状態にあった車両ドアが確実に自動解錠されており、 パッシブェント リ一システムの利便性が十分発揮される。

( 3 ) インパルス レーダを利用しているので、 物体の接近を検知しよ うとする所定部位 （この場合、 車両のドアハンドル） に必ずしも物体 検知装置 3 0の全要素 （この場合、 センサ回路 3 1など） を設ける必 要がない。 即ち、 イ ンパルスレーダの少なく ともアンテナ 3 2， 3 3 を所定部位 （ドアハン ドル） 又はその近傍に設置すればよい。 また本 装置では、反射波信号の周波数と振幅レベルによって検知判定を行い、 判定処理にマイコンを使用しない構成であるため、センサ回路 3 1 の 構成が格段に簡素かつ小型になっており、センサ回路 3 1を含めた物 体検知装置 3 0全体をドアハンドルに内蔵させることも比較的容易 である。 このため、 所定部位である ドアハンドル （或いはその近傍） の形状や大きさを変更する必要性が少なく、 そのデザインの自由度も 大きく制限されない。

( 4 ) 物体検知装置 3 0は、 上述したように判定処理にマイコンを使 用しない構成である。 具体的には、 バンドパスフィルタ ⁴ 3とコンパ レータ 4 4.よりなる簡素な判定回路部 4 0における簡単な処理によ つて、 検知判定が信頼性高く行われる。 このため、 マイコンによる複 雑な判定処理を行う従来のイ ンパルス レーダより も消費電力が格段 に少なくなり、パッシブェントリ一システムのトリガ生成用として問 題なく車両に搭載することができる （車両のバッテリ上がりの問題が 解消できる） 。 特に本形態例の場合には、 インパルスレーダの送信ク 口ック生成回路 3 4と受信ク口ック生成回路 3 6を、別個の発振回路 により構成しており、 ビート波生成のために基準波を多段階に分周す る処理が不要となっている。 このため、 この点でも電力が節約されて おり、 物体検知装置 3 0の消費電力が特に小さくなっている。

( 5 ) 制御回路 2 1 (処理手段） は、 判定回路部 4 0の検知出力が短 時間で切り替わる動作（人の手の接近ではあり得ないような短時間で の出力の変化） の頻度が規定の度合いに到達すると、 判定回路部 4 0 の検知出力を無効とする禁止モード（前記起動信号の送信を禁止する モード）を設定する。このため、例えば誘電率の高い雨粒などにより、 万が一誤検知が頻発した場合には、 誤検知によるシステムの動作 （こ の場合、 前記起動信号の送信） が停止され、 誤検知により動作が繰り

2 返されることによる不具合 （この場合、 前記起動信号が繰り返し送信 されて車両バッテリ の電力が多く浪費される不具合） が回避される。 なお本形態例では、 制御回路 2 1の前述した機能によって、 上記禁 止モードが適当な時期に自動的に解除されるので、上記禁止モードが 設定されたままとなってシステムの動作がずつと不能となり、せっか くのパッシブェントリ一システムの自動解錠動作が使えないままと なる弊害が防止される。 例えば、 降雨によって上記禁止モードが設定 されたとしても、 少なく ともその雨が止んだ後、 前述の規定時間経過 後に、 或いは人の手が接近して検知されたときなどに、 上記禁止モー ドが自動解除されるため、禁止モードの設定によってパッシブェント リ一システムが使えなくなる実害がほとんど発生しない。

次に、上述した車両の制御装置におけるアンテナの配置や形状等に ついての各種の態様を、 図 5乃至図 9により説明する。

物体検知装置 3 0の送信ァンテナ 3 2と受信アンテナ 3 3は、 図 5 ( a ) に示すように並列にドアハン ドルに配置してもよいし、 図 5 ( b ) に示すように一直線上に配置することもできる。

また図 5 ( c ) , ( d ) に示すように、 三角形状の形状としてもよ レ、。 このよ うにすると、 送受信される電波の帯域が広がり、 検知精度 や信号処理の効率が向上し、 より広い範囲 （より長い検知距離） で検 知できるようになる。

また、 送信アンテナ 3 2と受信アンテナ 3 3は、 例えば図 6 ( a ) に示すようにドアハンドルの裏面に配置し、好ましくはドアハンドル の外面側に電波吸収体 5 0を配置する構成が望ましい。 この構成であ ると、 例えば図 6 ( b ) に示すように、 物体検知装置 3 0の検知エリ ァがドアハンドルの外面位置よりも内側に位置するように、前記検知 ェリァを容易に設定することができる。 検知ェリァがドアハンドルの 外面位置よりも内側に位置すると、単にドアハンドルの近くに居る人 の手によって検知出力が不必要にオンになってしまい、前記起動信号 が無駄に送信される不具合を効果的に防止できる。

また、 送信アンテナ 3 2や受信アンテナ 3 3、 或いは上記電波吸収 体 5 0の配置位置や姿勢の細かな設定によって、物体検知装置 3 0の 検知ェリァは、好ましくは次のように配置されていることが望ましい。 即ち、 ドアハンドルを操作しよう としてドアハンドルに接近する車両 ユーザの手が、 ドアハンドルの裏側に差し込まれる前に物体検知装置 3 0によって検知されるよう、 物体検知装置 3 0の検知ェリァが、 ド ァハンドルの裏側から車両ユーザの手が差し込まれる側に張り出し ていることが好ましい。 例えば、 車両ユーザの手が上から差し込まれ る場合には、 図 6 ( b ) の検知エリア Aよりも、 図 6 ( b ) の検知ェ リア Bのように上側に張り出している態様（上側に偏っている態様含 む） がよい。 このような態様であると、 ドアハンドルを操作しよう と する車両ユーザの手がより早くかつ的確に検知され、信頼性及び応答 性がより高まる。

なお、 送信アンテナ 3 2と受信アンテナ 3 3は、 ハンドル側と ドア 側に分離して配置してもよい。 例えば図 6 ( c ) に示すように、 送信 ァンテナ 3 2をドアハンドルの裏面に配置し、 このドアハンドルの裏 面に対向するドアの表面に受信アンテナ 3 3を配置し、 ドアハンドル の外面側に電波吸収体 5 0を配置する構成でもよい。 この構成である と、 図 6 ( b ) に示すように、 必要最小限の広さの検知エリアを良好 な位置（ハンドルと ドアの間の位置）に容易に設定することができる。 また、 ハンドル外側への不要な電波の放射を確実に抑制できるので、 電波法令の基準への適合もより容易に可能となる。

次に図 7は、可動式ドアハンドルの場合のアンテナ等の配置例を示 す図である。 この場合のドアハンドルは、 ドアに形成された凹部に取 り付けられ、 下側から手を挿入して引き上げることによってドアを開 けるタイプのものである。 このようなタイプでも、 送信アンテナ 3 2 や受信アンテナ 3 3をドアハンドルに設けることもできるが、 この場 合、 図 7 ( a ) に示すように、 上記凹部内の上面に送信アンテナ 3 2 と受信アンテナ 3 3を配置するとよい。 このようにすれば、図 7 ( b ) に示すような良好な検知エリアが容易に設定でき、 誤検知防止、 応答 性向上、不必要な電波放射の排除といった既述の効果が容易に実現で きる。 また、 相対的に変位するドアハンドルと ドアの間で配線を行う 必要がなく、 各アンテナ 3 2， 3 3とセンサ回路 3 1 との間の配線が 容易になる利点もある。なお、この場合のセンサ回路 3 1は、図 7 ( a ) に示すように上記凹部の奥面側に配置することができる。

次に図 8は、 起動信号送信用の本体機 2 0の送信アンテナ 2 3を、 物体検知装置 3 0のアンテナ 3 2 , 3 3とともにドアハンドルに配置 し、物体検知装置 3 0をタイヤ空気圧警報システムのトリガ生成用と しても使用した形態例を説明する図である。

例えば図 8 ( a ) に示すように送信アンテナ 2 3をドアハンドルに 配置すれば、 タイヤに設けられた空気圧ユニッ ト 6 0 (図 1に鎖線で 示す） に対して起動信号を送信するための良好な通信ェリァが、 例え ば図 8 ( b ) に示すように設定できる。 そして、 物体検知装置 3 0に よって人の手が検知されたことをトリガとして、 空気圧ュニッ ト 6 0 に対する起動信号 （この場合、 低周波信号） を送信し、 空気圧計測結 果に基づく必要な警報を、制御回路 2 1に接続された空気圧警報手段 6 1 (図 1に鎖線で示す） から出力するようにしてもよい。

ここで、 空気圧ュニット 6 0は、 起動信号を受信することによって 起動して、 その時点でのタイヤの空気圧計測データを含むアンサー信 号 （空気圧ユニットアンサー信号） を無線送信するもので、 このアン サー信号は本体機 2 0の受信アンテナ 2 5及ぴ受信回路 2 4で受信 されて、 制御回路 2 1で読み取られる。 そして制御回路 2 1では、 受 信したアンサー信号に含まれる空気圧計測データが設定された適正 範囲から外れていると、空気圧警報手段 6 1によりタイヤ空気圧異常 の警報を出力する制御を実行する。 空気圧警報手段 6 1は、 警告音や 光、 又は文字表示、 或いはそれらの組合せによって、 空気圧異常を車 両ユーザに報知するものであり、 異常の有無とともに異常の程度を表 示するものであってもよい。 また、 この空気圧警報手段 6 1は、 車室 内の計器パネル等におけるランプの点灯等によつて警報を行うもの であってもよいが、 車外に居るユーザ （例えば、 ドアハンドルを操作 して車両に乗り込もうとするユーザ） にも異常報知がなされるように、 例えば車外に聞こえる警告音を出力する機能を有する構成が望まし い。

なお図 8 ( c ) は、 この形態例を実現する制御回路 2 1の具体的制 御処理の一例を示すフローチヤ一トである。 このフローチャートは、 前述した図 4のフローチャートにステップ S 7〜S 9を追加したも ので、 ステップ S 1〜 S 6は図 4と同様である （図 8 ( c ) ではステ ップ S 1〜S 5を省略している） 。 追加したステップを説明すると、 ステップ S 7は、 空気圧ュ-ッ ト 6 0に対する起動信号を送信し、 空 気圧ュ-ッ ト 6 0からのアンサー信号を受信して、最新の空気圧計測 データを読み取る処理であり、 前述のステップ S 6 (図 4参照） の処 理に続いて行われる。 次いでステップ S 8では、 読み取った空気圧計 測データが予め設定された適正範囲から外れているか否か判定し、外 れていればステップ S 9に進んで前述したような異常警報を出力し、 外れていなければ 1シーケンスの処理を終了する。 この処理内容によれば、 ドア施錠状態でかつ通常モードにおいて、 物体検知装置 3 0によって手が検知され、携帯機 1 0と本体機 2 0の 通信が成立して照合確認がなされると、 その後、 本体機 1 0と空気圧 ユニッ ト 6 0の通信が行われ、 空気圧が異常な場合には異常警報が行 われる。

したがつてこの態様によれば、適正な携帯機 1 0を携帯したユーザ が施錠状態のドアを開けよう と して車外から ドアハンドル内側に手 を伸ばすと、 即座に自動解錠が行われるとともに、 その後にタイヤの 空気圧異常判定が行われ、 異常であれば異常報知が行われる。

このため、 トリガ生成用の物体検知装置 3 0や、 制御回路 2 1を含 む本体機 2 0が、パッシブェントリーシステムとタイヤ空気圧警報シ ステムとで共用化され、 車両の高機能化を低コス トで実現できる。 また、 従来の一般的なタイヤ空気圧警報システムに比較して、 バッ テリの消耗が少ない、電波の回り込みによる誤動作が少ないなどの利 点が得られる。 というのは、 従来のタイヤ空気圧警報システムは、 本 体機から U H F帯の電波を定期的に送信して空気圧ュニッ ト 6 0を 作動させ、空気圧異常判定をユーザの行為等に無関係に定期的に行う 構成が一般的であった。 このため、 車両を単に長期間駐車しているだ けでも、 電波の送受信を含むタイヤ空気圧警報システムの上記動作が 繰り返し行われ、 パッテリが消耗する問題がある。 また従来は、 電波 の回り込みが起こりやすい U H F帯の電波を使用していたので、 隣接 する他車両の空気圧ュ-ッ トを動作させてしまい、 この他車両の空気 圧ユニッ ト 6 0からの信号を自車の信号と誤って受信して、空気圧異 常判定が適正になされない不具合が発生する可能性があった。 しかし 本形態例の構成であれば、携帯機を携帯したユーザの手がドアハンド ル近傍の所定の検知エリァに接近したときだけ、空気圧ュエツ ト 6 0 に対する電波が送信され空気圧異常判定が実行されるので、空気圧異 常判定のための電力消費が必要最小限に抑制される。 また本形態例で は、 空気圧ュ-ッ ト 6 0に対する起動信号の電波は、 回り込みの起き 難い L F帯であるため、 上述した不具合の発生可能性が少ない。

また、従来のタイヤ空気圧警報システムのアンテナはタイヤハウス 内に設置されているために、 タイヤハウスごとへの配線が必要である とともに、 劣悪な環境にさらされるために信頼性に問題があった。 し かし本形態の構成であれば、 ドアハンドルにアンテナを配置するので、 ドアハン ドルに配置されたアンテナから前後のタイヤの空気圧が確 認できるために配線がすくなくできる。 さらにドアハン ドルはタイャ ハウスよ り も環境が良いので故障が少なく システムの信頼性が向上 する。

次に図 9は、 物体検知装置 3 0の受信ァンテナ 3 3を、 アンサー信 号受信用の本体機 2 0の受信アンテナ 2 5 と共通化した形態例を示 す図である。 図 8において符号 7 0で示すものは、 共通の受信アンテ ナ 3 3 ( 2 5 ) をセンサ回路 3 1又は受信回路 2 4の何れか一方に選 択的に接続するためのアンテナスィツチであり、制御回路 2 1によつ て制御される電磁リ レー等よりなる。 また、 符号 7 1で示すものは、 周波数帯の違いを整合させるための信号変換を行う整合回路である。 このよ うな構成とすれば、 受信アンテナを共通化することができ、 部 品点数削減によるコスト低減及びコンパク ト化が図れる。

(第 2形態例）

次に、 図 1 0及び図 1 1により、 第 2形態例を説明する。 本形態例 は、 建物 （例えば住宅や事務所など） のパッシブエント リーシステム の制御装置に本発明を適用した例である。図 1 0 ( a )及び図 1 1 ( a ) は建物のドアの正面図、 図 1 0 ( b ) 及び図 1 1 ( b ) は同ドアの断 面図、 図 1 1 ( c ) は同ドアの正面拡大図である。 なお、 第 1形態例 と同様の要素には同符号を使用して、 重複する説明を省略する。

本例のシステムの回路構成及ぴその処理内容は、図 1〜図 4に示した 第 1形態例の態様と同様でよい。 そして、 各要素の配置等は、 例えば 次のようにすればよい。

まず、図 1 0 ( a )に示すようなバー型のドアハン ドルの場合には、 例えば、 物体検知装置 3 0の送信アンテナ 3 2と受信アンテナ 3 3を ドアハンドルに対応した単純バー型と し、 図 1 0 ( b ) に示すように 各要素を配置する。 即ち、 ドア口ックァクチユエータ 1、 本体機 2 0 の無線ユエッ ト 8 0と制御回路 2 1、及び物体検知装置 3 0のセンサ 回路 3 1をドア内に配置し、物体検知装置 3 0の送信アンテナ 3 2を ドアハンドルの内面に配置し、 この ドアハンドルの内面に対向する ド ァの表面位置に物体検知装置 3 0の受信アンテナ 3 3を配置すれば よい。 ここで、 無線ュニッ ト 8 0は、 本体機 2 0の送信回路 2 2、 送 信アンテナ 2 3、 受信回路 2 4、 及び受信アンテナ 2 5を含むュニッ トである。

次に、 図 1 1 ( a ) に示すようなノブタイプのドアハンドルの場合 には、 例えば、 物体検知装置 3 0の送信アンテナ 3 2と受信アンテナ 3 3を ドアハンドルに対応した半円状の形状とし、図 1 1 ( b ) , ( c ) に示すように各要素を配置する。即ち、 ドア口ックァクチユエータ 1、 本体機 2 0の無線ュニッ ト 8 0と制御回路 2 1、及ぴ物体検知装置 3 0のセンサ回路 3 1をドア内に配置し、物体検知装置 3 0の送信アン テナ 3 2をドア表面 （ドアハンドルの上半分に沿う位置） に配置し、 物体検知装置 3 0の受信アンテナ 3 3をドア表面 （ドアハンドルの下 半分に沿う位置） に配置すればよい。

このような構成とすれば、建物のパッシブェントリ一システムにお いても、 第 1形態例と同様の各種効果が得られる。 なお、 本例のシス テムの電源としては、商用電源を所定電圧に変換して使用してもよい し、 電池などの内蔵バッテリを使用してもよい。 いずれにしろ、 本発 明を適用することによって省電力が実現されるから、 商用電源が使用 される場合には家庭等における待機電力消費の増加を抑制すること ができるし、電池などを使用する場合には例えば電池を交換するまで の寿命を長く確保することが可能となる。

なお、 本発明は上記形態例に限定されるものでなく、 各種の変形や 態様があり得る。

例えば、 上記実施の形態では車両や建物のドアの開錠動作について しか具体例を挙げなかったが、 本発明はドアの開錠等に限られず、 各 種の制御対象や制御内容があり得る。 例えば、 本発明の物体検知装置 を、ノ、 °ッシブェントリ一システムにおける自動施錠動作のトリガ生成 用として使用することもできる。また、本発明の物体検知装置により、 車両における トランクの開閉用ハンドルに接近するユーザの手を検 知するようにして、 トランクの自動解錠又は自動施錠等にも適用でき る。 また、 車両以外でも、 例えば船舶や小型飛行機などの乗物のドア の自動解錠等にも応用できる。

また前記実施の形態では、 人の手を検知する場合を例示したが、 判 定回路部の特性（例えば、バンドパスフィルタゃコンパレータの特性） を変更することで、 人の手以外の物 （例えば、 雨粒） を特定物体 （検 知対象） として他の物と識別して検知することも可能である。

また、 物体検知装置や本体機の各アンテナは、 金属或いは導電性樹 脂等によって取付部位と別部品と して製作し、圧入ゃネジ止め等によ つて取付部位 （例えば、 ドアハンドルの内部或いは表面） に固定して もよいが、例えば樹脂製のドアハンドルやドアにィンサート成形して もよい。 また、 例えば樹脂製のドアハンドルやドアに、 いわゆる 2色 成型によって導電性樹脂よりなるアンテナを作り込んでもよい。 また、 樹脂上にメツキすることによってアンテナを形成してもよい。

また、 本体機の制御内容についても、 図 4や図 8 ( c ) に例示した ものに限定されない。 例えば、 図 4のフローチャートにおいて、 ステ ップ S 1を削除してもよい。 但しステップ S 1を削除すると、 ドアが 解錠状態であっても、 通常モードである限り、 手が検知されたときに 毎回携帯機との通信が行われ、解錠制御が無駄に実行される恐れがあ るが、 ステップ S 1のような判断処理があると、 このような不具合が 回避される。 また、 前述した禁止モードの設定処理を行わないように し、 図 4のフローチャートにおけるステップ S 3を削除してもよい。 禁止モードの設定機能は、雨滴などを万が一連続的に誤検知した場合 の念のための機能だからである。

また前記形態例では、 タイヤ空気圧の異常警報機能を、 パッシブェ ントリ一システムと共通の本体機及び物体検知装置を使って、パッシ ブエントリーシステムの自動解錠処理と一体の処理 （図 8 ( c ) ) に よって実現しているが、パッシブェントリ一システムとは別個の本体 機又は物体検知装置によって単独で実現することもできるし、 同じ本 体機を使った別個の処理（ェントリーシステムの動作とは無関係の処 理） によって実現することもできる。 例えば、 タイヤ空気圧の異常警 報機能のトリガ生成のためだけに、本発明の物体検知装置をドアハン ドルに取り付けてユーザの手を検知するようにしてもよい。 また、 例 えば人の手が検知されたら無条件で図 8 ( c ) のステップ S 7乃至 S 9を実行するような処理内容でもよい。 但し、 図 8 ( c ) により説明 した前述の形態例の処理内容 （図 4の処理と組み合わせたもの） であ ると、 ドアが施錠状態であり、 かつ通常モードにおいて、 適正な携帯 機を携帯したユーザの手がドアハンドルに接近したときだけ、 タイヤ 空気圧の異常警報機能が働く ことになる。 このため、 なるべく必要最 小限の頻度で空気圧ュニッ トとの無線通信を行い、バッテリ電力を節 約するという点では、 前述の形態例の処理内容が有利となる。

また、 本発明のリクエス ト信号は、 携帯機等をスリープ状態 （マイ コンの W A I T状態） から起動させる起動信号に限らず、 すでに起動 状態 （マイコンの待機状態含む） にある携帯機や空気圧ュニットに対 して、単に所定のアンサー信号の送信を要求する信号であってもよい _c また、 このリクエス ト信号の無線周波数は、 L F帯に限らず、 その以 外の帯域 （例えば、 U H F帯） であってもよい。 但し L F帯は、 電波 の回り込みが少ないという点で有利であり、電力伝送も比較的効率よ く行 る。

また、 リクエス ト信号には、 なんらかの固有コード （防犯性の観点 から開錠等のための認証コードでないことが好ましい） を含ませても よい。 例えば、 車両のエントリーシステムでは、 同種のエントリーシ ステムを搭載した他の車両が近くに複数台存在しているような状況 で使われることが十分あり得るため、 このような状況で他車の本体機 から送出されたリクエス ト信号を携帯機が受信し、 その都度認証コー ドを含むアンサー信号を携帯機が送信しないように、他車との識別の ために携帯機においても上記固有コードの照合確認を行った上でァ ンサ一信号を返信するようにしてもよい。

また、 図 9には受信アンテナを共通化する例を示したが、 使用する 周波数帯等の違いに問題がなければ、 本体機の送信アンテナと、 物体 検知装置の送信アンテナを、共通のアンテナにより構成することがで きる。 また場合によっては、 受信アンテナと送信アンテナを両方とも 共通化することもできる。 この場合、 全体としてアンテナが 2種類に なり、 格段の簡素化が図れる。

また、 図 8 ( a ) には、 本体機の送信アンテナも ドアハン ドルに設 ける例を示したが、本体機の受信アンテナについても ドアハンドルに 設けてもよい。 産業上の利用可能性

以上のように、本発明によれば、ィンパルスレーダの技術を利用し、 動作信頼性や応答性、 さらには車両などへの搭載性 （大きさやデザィ ンなどの面での優位性） の点で優れた物体検知装置であって、 従来の ィンパルスレーダよりも消費電力が格段に少ない物体検知装置、及び これを利用した優れた制御装置（パッシブェントリ一システムなどの 制御装置） を提供することができる。

産業上の利用可能性として、 本発明の物体検知装置は、 例えば車両 等の乗物に搭載し、 乗物の開閉部 （ドアやトランクなど） のハンドル (ノブ） に接近する車両ユーザの手を特定物体と して検知する用途 (例えば、 車両におけるパッシブェントリーシステムのトリガ生成 用） 、 或いは、 建物に備えられ、 建物の開閉部 （ドアやシャッターな ど） のハンドルに接近する建物のユーザの手を前記特定物体として検 知する用途 （例えば、 建物におけるパッシブエント リーシステムのト リガ生成用） に好適である。 また、 タイヤ空気圧異常警報システムに も好適である。

乗物であるから、 睦上、 海上、 航空に適用でき、 かつ 2輪、 3輪、 4輪、 多輪車を問わず、 適用できる。

また、建物も一般ビル、 オフィスビル、住宅、別荘、 ホテル、倉庫、 展示場、 物置、 防空豪、 非難所などに幅広く適用できる。

さらに、 本発明の制御装置は、 乗物又は建物に装備されるパッシブ エントリ一システム又はタイヤ空気圧異常警報システムなどの制御 装置であって、乗物又は建物の開閉部のハンドルに接近する乗物又は 建物のユーザの手を特定物体として検知する手段として、本発明の物 体検知装置を備え、 この物体検知装置の検知出力をシステムの動作 (自動解錠動作、 或いはさらにタイヤ空気圧異常警報動作） のトリガ と して利用するものに好適である。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 特定物体が特定の速度範囲で接近したことを検知する物体検知 装置であって、

ィンパルスレーダの探知波送信手段及び反射波受信手段と、 前記反射波受信手段により受信された信号のうち、,前記速度範囲に 対応する周波数範囲内にある信号成分の振幅レベルが、前記特定物体 の物性に対応した所定範囲内にあると、検知出力をオンにする判定回 路部と

を備えることを特徴とする物体検知装置。

2 . 前記判定回路部は、

前記反射波受信手段により受信された信号のうち、 前記周波数範囲 内にある信号成分のみを出力するフィルタと、

このフィルタの出力の振幅レベルを、前記所定範囲の境界に相当す るしきい値と比較し、 このしきい値に対して前記振幅レベルが前記所 定範囲側にあると、 検知出力をオンにするコンパレータと

を備えることを特徴とする請求の範囲 1に記載の物体検知装置。

3 . 前記探知波送信手段の送信クロック生成回路と、 前記反射波受 信手段の受信ク口ック生成回路を、別個の発振回路により構成したこ とを特徴とする請求の範囲 1又は 2に記載の物体検知装置。

4 . 前記判定回路部の検知出力が短時間で切り替わる動作の頻度が 規定の度合いに到達すると、前記判定回路部の検知出力を無効とする 禁止モードを設定する処理手段を備えたことを特徴とする請求の範 囲 1乃至 3の何れかに記載の物体検知装置。

5 . 前記処理手段は、 前記禁止モードを設定した後に前記判定回路 部の検知出力が短時間で切り替わる動作が停止したことを判定する と、 或いは、 前記禁止モードの設定から規定時間が経過すると、 前記 禁止モードを解除することを特徴とする請求の範囲 4に記載の物体 検知装置。

6 . 前記特定物体が人の手であり、 前記特定の速度範囲が人の手が 動作する速度範囲であることを特徴とする請求の範囲 1乃至 5の何 れかに記載の物体検知装置。

7 . 乗物に搭載され、 乗物の開閉部のハンドルに接近するユーザの 手を前記特定物体と して検知することを特徴とする請求の範囲 6に 記載の物体検知装置。

8 . 前記探知波送信手段を構成する送信アンテナと、 前記反射波受 信手段を構成する受信アンテナを、 前記ハンドルの内部、 前記ハンド ルの表面、 前記開閉部の内部、 或いは前記開閉部の表面に設けたこと を特徴とする請求の範囲 7に記載の物体検知装置。

9 . 前記探知波送信手段を構成する送信アンテナと前記反射波受信 手段を構成する受信アンテナのうち、一方を前記ハンドルの内部又は 表面に設け、他方を前記開閉部の内部又は表面に設けたことを特徴と する請求の範囲 7に記載の物体検知装置。

1 0 . 検知エリアが、 前記ハンドルの外面位置よりも内側に配置さ れていることを特徴とする請求の範囲 7乃至 9の何れかに記載の物 体検知装置。

1 1 . 前記ハンドルを操作しよう と して前記ハンドルに接近するュ 一ザの手が、前記ハンドルの裏側に差し込まれる前に前記物体検知装 置によって検知されるよう、 検知エリアが、 前記ハンドルの裏側か ¾ ユーザの手が差し込まれる側に張り出していることを特徴とする請 求の範囲 7乃至 1 0の何れかに記載の物体検知装置。

1 2 . 建物に備えられ、 建物の開閉部のハンドルに接近するユーザ の手を前記特定物体として検知することを特徴とする請求の範囲 6 に記載の物体検知装置。

1 3 . 前記探知波送信手段を構成する送信アンテナと、 前記反射波 受信手段を構成する受信アンテナを、 前記ハン ドルの内部、 前記ハン ドルの表面、 前記開閉部の内部、 或いは前記開閉部の表面に設けたこ とを特徴とする請求の範囲 1 2に記載の物体検知装置。

1 4 . 前記探知波送信手段を構成する送信アンテナと前記反射波受 信手段を構成する受信アンテナのうち、一方を前記ハンドルの内部又 は表面に設け、他方を前記開閉部の内部又は表面に設けたことを特徴 とする請求の範囲 1 2に記載の物体検知装置。

1 5 . 検知エリアが、 前記ハン ドルの外面位置より も内側に配置さ れていることを特徴とする請求の範囲 1 2乃至 1 4の何れかに記載 の物体検知装置。

1 6 . 前記ハン ドルを操作しょうとして前記ハンドルに接近するュ 一ザの手が、前記ハンドルの裏側に差し込まれる前に前記物体検知装 置によって検知されるよう、 検知エリァが、 前記ハン ドルの裏側から ユーザの手が差し込まれる側に張り出していることを特徴とする請 求の範囲 1 2乃至 1 5の何れかに記載の物体検知装置。

1 7 . 乗物の開閉部の施錠状態を制御する制御装置であって、 請求の範囲 7乃至 1 1の何れかに記載の物体検知装置と、

乗物に搭載され、 前記物体検知装置の検知出力がオンになると、 ュ 一ザが携帯する携帯機に対する所定のリクエス ト信号を無線送信し、 このリクエス ト信号に対する前記携帯機からの携帯機アンサー信号 を受信し、受信した携帯機アンサー信号が適正なものであることを確 認した上で、施錠状態にある乗物の開閉部を解錠する制御を実行する 本体機とを備え、 '

前記本体機は、前記リクエスト信号を無線送信するための本体機送 信アンテナと、前記携帯機アンサー信号を受信するための本体機受信 アンテナを有することを特徴とする制御装置。

1 8 . 前記本体機送信アンテナと前記探知波送信手段を構成する送 信アンテナ、 又は 及び、 前記本体機受信アンテナと前記反射波受信 手段を構成する受信アンテナが、共通のアンテナよりなることを特徴 とする請求の範囲 1 7に記載の制御装置。

1 9 . 前記本体機送信アンテナ、 又は/及び前記本体機受信アンテ ナが、前記ハンドルの内部、前記ハンドルの表面、前記開閉部の内部、 或いは前記開閉部の表面に設けられていることを特徴とする請求の 範囲 1 7又は 1 8に記載の制御装置。

2 0 . 建物の開閉部の施錠状態を制御する制御装置であって、 請求の範囲 1 2乃至 1 6の何れかに記載の物体検知装置と、 建物に備えられ、 前記物体検知装置の検知出力がオンになると、 ュ 一ザが携帯する携帯機に対する所定のリクエス ト信号を無線送信し、 このリクエス ト信号に対する前記携帯機からの携帯機アンサー信号 を受信し、受信した携帯機アンサー信号が適正なものであることを確 認した上で、施錠状態にある建物の開閉部を解錠する制御を実行する 本体機とを備え、

前記本体機は、前記リクエス ト信号を無線送信するための本体機送 信アンテナと、前記携帯機アンサー信号を受信するための本体機受信 アンテナを有することを特徴とする制御装置。

2 1 . 前記本体機送信アンテナと前記探知波送信手段を構成する送 信アンテナ、 又は Z及び、 前記本体機受信アンテナと前記反射波受信 手段を構成する受信アンテナが、共通のアンテナよりなることを特徴 とする請求の範囲 2 0に記載の制御装置。

2 2 . 前記本体機送信アンテナ、 又は/及び前記本体機受信アンテ ナが、前記ハンドルの内部、前記ハンドルの表面、前記開閉部の内部、 或いは前記開閉部の表面に設けられていることを特徴とする請求の 範囲 2 0又は 2 1に記載の制御装置。

2 3 . 乗物の開閉部の施錠状態を制御するとともに、 乗物に備えら れたタイヤの空気圧を監視する制御を実行する制御装置であって、 請求の範囲 7乃至 1 1の何れかに記載の物体検知装置と、 前記タイヤに設けられ、所定のリクエスト信号を受信することを条 件として、 タイヤの空気圧計測データを含む空気圧ユエッ トアンサー 信号を無線送信する空気圧ュニッ トと、

乗物に搭載され、 前記物体検知装置の検知出力がオンになると、 車 両ユーザが携帯する携帯機に対する所定のリクエス ト信号を無線送 信し、 このリクエス ト信号に対する前記携帯機からの携帯機アンサー 信号を受信し、受信した携帯機アンサー信号が適正なものであること を確認した上で、施錠状態にある乗物の開閉部を解錠する制御を実行 するとともに、前記空気圧ュニッ トに対するリクエス ト信号を無線送 信し、 このリクエス ト信号に対する前記空気圧ュュッ トアンサー信号 を受信し、受信した空気圧ュニッ トアンサー信号に含まれる空気圧計 測データが設定された適正範囲から外れていると、 タイヤ空気圧異常 の警報を出力する制御を実行する本体機とを備え、

前記本体機は、 前記リクエス ト信号を無線送信するための本体機送 信アンテナと、前記携帯機アンサー信号又は前記空気圧ュニッ トアン サー信号を受信するための本体機受信アンテナを有することを特徴 とする制御装置。

2 4 . 前記本体機送信アンテナと前記探知波送信手段を構成する送 信アンテナ、 又は /及び、 前記本体機受信アンテナと前記反射波受信 手段を構成する受信アンテナが、共通のアンテナよりなることを特徴 とする請求の範囲 2 3に記載の制御装置。

2 5 . 前記本体機送信ァンテナ、 又は/及び前記本体機受信ァンテ ナが、前記ハンドルの内部、前記ハンドルの表面、前記開閉部の内部、 或いは前記開閉部の表面に設けられていることを特徴とする請求の 範囲 2 3又は 2 4に記載の制御装置。