WO2017022376A1 - 操作入力検知装置及び静電容量センサのキャリブレーション装置 - Google Patents

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operation input
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detection device
input detection
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松井　晴佳
中村　淳哉
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アイシン精機 株式会社
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    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Type of wing
    • E05Y2900/546—Tailboards, tailgates or sideboards opening upwards

Definitions

  • the present invention relates to an operation input detection device and a capacitance sensor calibration device.
  • Patent Document 1 discloses a configuration in which the door can be locked and unlocked in a non-contact manner by detecting a user's hand close to the door handle of the vehicle. As a result, the convenience is improved.
  • the capacitance sensor is calibrated under the influence of an object located near the vehicle, such as a person or a wall. And in order to avoid the decrease in sensitivity that accompanies this, there is a problem that when the calibration is repeated at short intervals, the amount of power stored in the in-vehicle power supply (battery) decreases due to the increase in power consumption. In that respect, there was still room for improvement.
  • An object of the present invention is to provide an operation input detection device and a capacitance sensor calibration device that can more appropriately set a reference for the sensor output of the capacitance sensor.
  • an operation input detection device includes an operation input detection unit, a movement detection unit, and a sensor output calibration unit.
  • the operation input detection unit receives an operation input to the operation input unit based on a sensor output of a capacitance sensor that changes as a detection target approaches and moves away from an operation input unit provided on a vehicle surface. Detect.
  • the movement detection unit detects movement of the vehicle.
  • the sensor output calibration unit performs calibration of the capacitance sensor when movement of the vehicle is detected.
  • the schematic block diagram of the emblem switch provided in the back door of the vehicle which concerns on one Embodiment of this invention.
  • the flowchart which shows the process sequence of the open drive control of a back door using the emblem switch of FIG.
  • the circuit diagram explaining the function of door ECU as a sensor output calibration part which performs the calibration of the electrostatic capacitance sensor of FIG.
  • the flowchart which shows the process sequence of the calibration which door ECU of FIG. 1 performs. Explanatory drawing of the effect
  • (A) and (b) are timing charts showing another example of calibration.
  • the flowchart which shows the process sequence of the completion
  • the flowchart which shows another example of a calibration.
  • the timing chart which shows another example of a calibration.
  • An explanatory view showing another example of calibration (execution interval gradually widening).
  • the flowchart (execution confirmation determination) which shows another example of calibration.
  • the door opening 2 formed at the rear end of the vehicle 1 is provided with a so-called flip-up back door 3 that opens and closes with the upper end of the door opening 2 as a rotation center.
  • An emblem 4 of the vehicle 1 is provided on the outer surface 3 s of the back door 3. In the vehicle 1, the emblem 4 serves as an operation input unit for opening the back door 3.
  • a capacitance sensor 5 is provided inside the emblem 4.
  • the sensor output S (detected value Sd) of the capacitance sensor 5 is input to the door ECU 10.
  • the door ECU 10 is configured to function as an operation input detection unit that detects an operation input to the emblem 4 constituting the operation input unit.
  • the sensor output S of the capacitance sensor 5 changes when the detection object approaches and separates from the emblem 4. Further, the door ECU 10 detects, for example, a proximity operation input (for example, a so-called “hand-holding operation”) with respect to the emblem 4 based on the sensor output S of the capacitance sensor 5. And in the vehicle 1 of this embodiment, the emblem switch 20 as an operation input detection apparatus is formed by this.
  • the door ECU 10 of the present embodiment when detecting an operation input to the emblem 4, for example, is a lock provided on the back door 3 on condition that the security requirements such as a so-called electronic key are satisfied.
  • the device 30 is opened.
  • the vehicle 1 of the present embodiment is provided with a power back door device (PBD) 40 using a motor (not shown) as a drive source.
  • the door ECU 10 is configured to open the back door 3 by controlling the operation of the power back door device 40.
  • the door ECU 10 of the present embodiment has a case where the back door is in a fully closed state (step 101: YES) and the power back door device 40 is stopped ( In step 102: YES), the operation input detection determination for the emblem 4 is executed (step 103).
  • the door ECU 10 detects an operation input to the emblem 4 (step 104: YES)
  • the door ECU 10 performs the opening drive control of the back door 3 (step 105).
  • the door ECU 10 of this embodiment has a function as a sensor output calibration unit (calibration device) that performs calibration of the capacitance sensor 5 in order to set a reference for the sensor output S of the capacitance sensor 5. is doing.
  • a sensor output calibration unit calibration device
  • the door ECU 10 adjusts to form a series circuit 52 with a capacitor (detection channel) 51 formed by an electrode (not shown) of the capacitance sensor 5.
  • a circuit 53 is provided.
  • the door ECU 10 receives a midpoint potential of the series circuit 52 and a “1 ⁇ 2 potential (1/2 ⁇ Vdd)” of the power source voltage (Vdd) applied to the series circuit 52 as a comparator ( Operational amplifier) 54.
  • the door ECU 10 of the present embodiment is configured to execute calibration of the capacitance sensor 5 by operating the adjustment circuit 53 so that the output of the comparator 54 becomes “0”. .
  • the door ECU 10 of the present embodiment is configured to perform calibration of the capacitance sensor 5 even when the movement of the vehicle 1 is detected, that is, at the timing when the vehicle 1 shifts from the running state to the stopped state. (Calibration during movement). That is, the door ECU 10 has a function as a moving calibration unit. More specifically, the sensor output calibration unit has a function as a movement calibration unit.
  • the door ECU 10 determines whether or not the elapsed time t after setting the timekeeping flag has reached a predetermined time t0 set in advance as a predetermined interval for executing calibration (step 205).
  • the door ECU 10 is configured to execute calibration of the capacitance sensor 5 when the elapsed time t reaches the predetermined time t0 (t ⁇ t0, step 205: YES) (step 206). .
  • step 206 the door ECU 10 of the present embodiment clears the timekeeping flag after executing calibration.
  • step 205 when the elapsed time t has not reached the predetermined time t0 (t ⁇ t0, step 205: NO), the process of step 206 is not executed.
  • the door ECU 10 of the present embodiment executes the processing of the above steps 203 to 205 when the result of the vehicle movement detection determination in the above step 201 indicates the movement of the vehicle (step 202: YES). Without doing so, calibration of the capacitance sensor 5 is executed in step 206.
  • the emblem switch 20 of the present embodiment is configured such that calibration at the time of vehicle movement is executed independently of the calibration at every predetermined interval (t0).
  • FIG. 5 for example, when the vehicle 1 moves from a warm garage to a cold outdoor, a capacitor 51 (see FIG. 3) formed by the capacitance sensor 5 (with reference to FIG. 3) with a change in the ambient temperature. ) Capacitance changes. As a result, an offset (deviation) occurs in the sensor output S (detected value Sd) of the capacitance sensor 5.
  • the capacitance sensor 5 is calibrated at the timing when the vehicle 1 shifts to the stop state. That is, when the door ECU 10 performs the calibration at the time of movement, a new reference in the environment where the ambient temperature has changed is set to the sensor output S of the capacitance sensor 5.
  • the emblem switch 20 of the present embodiment can maintain good detection sensitivity of the operation input even under such a situation where the ambient temperature of the capacitance sensor 5 changes sharply. It has become.
  • the vehicle 1 when the vehicle 1 is in a stopped state, no operation input is intended for the emblem 4 constituting the operation input unit of the emblem switch 20 such as a plant leaf wet with rainwater.
  • the sensor output S of the capacitance sensor 5 also changes when the detection object is close.
  • the fixed interval calibration is executed in such a state, so that a new reference in the state where the detection target or the like is in proximity is the sensor output S of the capacitance sensor 5.
  • the detection target is separated from the emblem 4 as the operation input unit, thereby causing an offset in the sensor output S of the capacitance sensor 5.
  • the door ECU 10 performs calibration at the time of movement, so that a new reference in an environment where there is no detection target in the vicinity of the emblem 4 is static.
  • the sensor output S of the capacitance sensor 5 is set.
  • the emblem switch 20 of the present embodiment can thereby detect a detection object that is not intended for operation input from a situation in the vicinity of the emblem 4 as an operation input unit to a situation in which it does not exist.
  • the detection sensitivity of the operation input can be maintained satisfactorily.
  • the emblem switch 20 as an operation input detection device has a sensor output S of the capacitance sensor 5 that changes as the detection target approaches and moves away from the emblem 4 of the vehicle 1 set as an operation input unit.
  • the door ECU 10 detects the movement of the vehicle 1.
  • the capacitance sensor 5 is calibrated to set a reference for the sensor output S.
  • the detection sensitivity of the operation input can be favorably maintained while suppressing power consumption.
  • the door ECU 10 executes the calibration of the capacitance sensor 5 at the timing when the vehicle 1 shifts from the running state to the stopped state. That is, a user's operation input to the emblem 4 provided on the outer surface of the vehicle 1 (outer surface 3s of the back door 3) is normally performed in a state where the vehicle 1 is stopped. Therefore, according to the said structure, the detection sensitivity of the operation input can be maintained favorable, suppressing a power consumption more effectively.
  • the present invention is embodied in the emblem switch 20 that uses the emblem 4 of the vehicle 1 provided on the outer surface 3 s of the back door 3 as the operation input unit. Then, the opening drive control of the back door 3 is executed by detecting an operation input to the emblem 4.
  • the present invention is not limited to this, and the control content to be started by detecting the operation input may be arbitrarily set, for example, door lock / unlock.
  • the control target is not necessarily the back door 3 such as a side door or a bonnet.
  • the position of the emblem 4 serving as the operation input unit may be arbitrarily changed, such as a bonnet or a front grille.
  • the operation input part does not necessarily need to be the emblem 4 of the vehicle 1.
  • the calibration of the capacitance sensor 5 is performed at the timing when the vehicle 1 shifts from the running state to the stopped state.
  • the present invention is not limited to this, and after the movement of the vehicle is detected, the capacitance sensor 5 may be calibrated repeatedly at intervals.
  • the calibration interval during movement (predetermined time t1) to be performed after detecting the movement of the vehicle 1 is the constant interval calibration. It may be set shorter than a predetermined interval (predetermined time t0).
  • the sensor output S of the electrostatic capacity sensor 5 is set as a new reference at any time in accordance with the environmental change of the electrostatic capacity sensor 5 that progresses with time and the accompanying fluctuation of the electrostatic capacity.
  • a new reference can be set at any time in a larger section. It can be set to the sensor output of the capacitance sensor. And thereby, the detection sensitivity of the operation input can be maintained more effectively.
  • the vehicle 1 is charged with an in-vehicle power source (battery) by traveling.
  • the above-described calibration at the time of moving has an advantage that an increase in power consumption due to repetition of the calibration and a decrease in the amount of stored electricity due to this increase are less likely to be a problem.
  • the calibration at the time of movement repeated at such an interval is continued until the environmental change of the capacitance sensor 5 progressing with the passage of time and the variation of the capacitance accompanying the change are stabilized. That is, by ending the calibration at the time of movement and performing only the fixed interval calibration, the calibration execution interval is widened. And thereby, power consumption can be suppressed.
  • step 301 it is determined whether or not the elapsed time T after the vehicle 1 has shifted from the running state to the stopped state has reached a predetermined time Tx that is set in advance (step 301). Further, it is determined whether or not the change amount (
  • the calibration value ⁇ obtained by executing the calibration at the time of movement is obtained from the output of the comparator 54 (see FIG. 3) used for the calibration. Then, when any of the determination conditions in these steps 301 to 303 is satisfied, it is preferable that the execution of the calibration at the time of movement is terminated (step 304).
  • the elapsed time T after the vehicle 1 shifts to the stop state, the stability of the ambient temperature Tmp where the capacitance sensor 5 is arranged, and the calibration value ⁇ by the execution of the calibration Any one of the reductions may be used alone. Alternatively, the capacitance of the capacitor 51 formed by the capacitance sensor 5 may be measured more directly and the value may be stable. And the structure which performs the completion
  • the calibration is not executed, and the calibration is executed at the timing when the vehicle 1 shifts from the running state to the moving state. After that, calibration is executed at a predetermined interval (t3). Then, after the environmental change of the capacitance sensor 5 that progresses with time due to the movement of the vehicle 1 and the accompanying fluctuations in capacitance are stabilized, the execution interval is widened and calibration is executed at a predetermined interval (t4). It is good also as a structure (t3 ⁇ t4).
  • the door ECU 10 first determines whether or not the travel flag is set (step 1). 402).
  • the travel flag is set (step 402: YES), that is, when it is determined that the vehicle 1 is at a timing when the vehicle 1 has shifted from the travel state to the stop state, the travel flag is cleared (step 403).
  • the capacitance sensor 5 is calibrated (step 404).
  • the door ECU 10 executes a determination process as to whether or not to change the calibration execution interval tn (step 407).
  • the calibration execution interval change determination in step 407 is performed using the same determination condition as the end determination of calibration at the time of movement (see FIG. 8, steps 301 to 304).
  • the door ECU 10 determines whether or not the elapsed time t after setting the timing flag has reached a predetermined time (t3, t4) set as the execution interval tn (step 411). When the elapsed time t reaches the predetermined time (t3, t4) set as the calibration execution interval tn (t ⁇ tn, step 411: YES), the door ECU 10 clears the timekeeping flag. After that (step 412), in step 404, the capacitance sensor 5 is calibrated.
  • the door ECU 10 determines that the elapsed time t does not reach the predetermined time (t3, t4) set as the calibration execution interval tn in step 411 (t ⁇ tn, step 411: NO). Does not execute the processing of step 412 and step 404. If the door ECU 10 determines in step 401 that the vehicle 1 is in the traveling state (step 401: NO), the door ECU 10 clears the timekeeping flag (step 413) and sets the traveling flag (step 414). ).
  • the door ECU 10 does not calibrate the capacitance sensor 5 when the vehicle is in a traveling state.
  • a user's operation input to the emblem 4 provided on the outer surface of the vehicle 1 (outer surface 3s of the back door 3) is normally performed in a state where the vehicle 1 is stopped.
  • the sensor output S of the capacitance sensor 5 is hardly offset. it is conceivable that. Therefore, according to the above configuration, it is possible to more effectively maintain the detection sensitivity of the operation input while suppressing power consumption more effectively.
  • the calibration execution interval tn is continuously from a predetermined time t5 to a predetermined time t6 according to the elapsed time T after the vehicle 1 has shifted from the running state to the stopped state.
  • the structure which can be spread may be sufficient.
  • the execution interval tn may be configured to increase stepwise in a step shape. Then, as the change amount (
  • step 602 it is determined whether or not the capacitance sensor 5 needs to be calibrated (step 602). That is, the door ECU 10 has a function as an execution confirmation determination unit. More specifically, the sensor output calibration unit has a function as an execution confirmation determination unit.
  • the calibration execution confirmation determination in step 602 can be performed, for example, from the same viewpoint as the movement end calibration determination (see FIG. 8, steps 301 to 304). Further, for example, the execution of the calibration may be unnecessary because the vehicle 1 is in a traveling state or the execution timing of the calibration at the time of movement is close to the execution timing of the fixed interval calibration. In this execution confirmation determination, only when it is determined that calibration needs to be performed (step 602: YES), the capacitance sensor 5 may be calibrated (step 603).
  • the door ECU 10 serving as the movement detection unit becomes equal to or lower than the second predetermined speed indicating the stop state after the vehicle speed V becomes equal to or higher than the first predetermined speed indicating the traveling state (V ⁇ V1).
  • V ⁇ V2 the first predetermined speed indicating the traveling state
  • the present invention is not limited to this, and for the movement detection determination of the vehicle 1, for example, the vehicle speed V is equal to or higher than a first predetermined speed indicating the traveling state, or the vehicle speed V equal to or higher than the first predetermined speed is predetermined It is good also as conditions on continuing for more than time. That is, the calibration of the capacitance sensor 5 when the movement of the vehicle 1 is detected does not necessarily have to be performed while the vehicle 1 is stopped. And it is good also as a structure by which the calibration of the electrostatic capacitance sensor 5 is performed, for example, also when the vehicle 1 moves by methods other than self-propelled, such as towing and carrying.

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Abstract

操作入力検知装置は、操作入力検知部と、移動検知部と、センサ出力較正部とを含む。操作入力検知部は、車両表面に設けられた操作入力部に対して検出対象物が接近及び離間することにより変化する静電容量センサのセンサ出力に基づいて、操作入力部に対する操作入力を検知する。移動検知部は、車両の移動を検知する。センサ出力較正部は、車両の移動が検知された場合に静電容量センサのキャリブレーションを実行する。

Description

操作入力検知装置及び静電容量センサのキャリブレーション装置
　本発明は、操作入力検知装置及び静電容量センサのキャリブレーション装置に関するものである。
　従来、車両表面に設けられた操作入力部に対して検出対象物が接近及び離間することにより変化する静電容量センサのセンサ出力に基づいて、その操作入力部に対する操作入力の検知を行う操作入力検知装置がある。例えば、特許文献１には、車両のドアハンドルに近接する利用者の手を検知することにより、非接触にて、そのドアの施解錠を行うことが可能な構成が開示されている。そして、これにより、利便性の向上が図られている。
　また、急峻な環境変化に曝される車両用の操作入力検知装置においては、その静電容量センサのセンサ出力にオフセット（ズレ）が生じやすいという問題がある。しかしながら、このような場合であってもキャリブレーション（較正）を実行することで、そのセンサ出力に新たな基準を設定することができる。そして、これにより、その操作入力の検知感度を良好に維持することができる。
特許第５１０６５３３号公報
　ところが、実際の使用環境下においては、例えば、人や壁等、車両の近傍に位置する物体の影響を受けた状態で、その静電容量センサのキャリブレーションが実行される可能性がある。そして、これに伴う感度の低下を避けるべく、短い間隔でキャリブレーションを繰り返した場合には、その消費電力の増加によって、車載電源（バッテリー）の蓄電量が低下するという問題があることから、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。
　本発明の目的は、より適切に、静電容量センサのセンサ出力に基準を設定することのできる操作入力検知装置及び静電容量センサのキャリブレーション装置を提供することにある。
　上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る操作入力検知装置は、操作入力検知部と、移動検知部と、センサ出力較正部とを含む。前記操作入力検知部は、車両表面に設けられた操作入力部に対して検出対象物が接近及び離間することにより変化する静電容量センサのセンサ出力に基づいて、前記操作入力部に対する操作入力を検知する。前記移動検知部は、車両の移動を検知する。前記センサ出力較正部は、前記車両の移動が検知された場合に前記静電容量センサのキャリブレーションを実行する。
本発明の一実施形態に係る車両のバックドアに設けられたエンブレムスイッチの概略構成図。 図１のエンブレムスイッチを用いたバックドアの開駆動制御の処理手順を示すフローチャート。 図１の静電容量センサのキャリブレーションを実行するセンサ出力較正部としてのドアＥＣＵの機能を説明する回路図。 図１のドアＥＣＵが行うキャリブレーションの処理手順を示すフローチャート。 車両移動時に実行するキャリブレーションの作用説明図（寒暖差）。 車両移動時に実行するキャリブレーションの作用説明図（葉近接）。 （ａ）（ｂ）は、キャリブレーションの別例を示すタイミングチャート。 車両が停止状態に移行した後に繰り返し実行する別例のキャリブレーションにおける終了判定の処理手順を示すフローチャート。 キャリブレーションの別例を示すフローチャート。 キャリブレーションの別例を示すタイミングチャート。 キャリブレーションの別例を示す説明図（実行間隔漸次拡幅）。 キャリブレーションの別例を示すフローチャート（実行確認判定）。
　以下、操作入力検知装置の一実施形態を図面に従って説明する。
　図１に示すように、車両１の後端に形成されたドア開口部２には、その上端部を回動中心として開閉動作する所謂跳ね上げ式のバックドア３が設けられている。また、このバックドア３の外表面３ｓには、車両１のエンブレム４が設けられている。そして、この車両１においては、そのエンブレム４が、バックドア３を開動作させるための操作入力部となっている。
　詳述すると、本実施形態では、エンブレム４の内側には、静電容量センサ５が設けられている。また、この静電容量センサ５のセンサ出力Ｓ（の検出値Ｓｄ）は、ドアＥＣＵ１０に入力されるようになっている。そして、本実施形態の車両１では、これにより、このドアＥＣＵ１０が、その操作入力部を構成するエンブレム４に対する操作入力を検知する操作入力検知部として機能する構成になっている。
　即ち、静電容量センサ５のセンサ出力Ｓは、そのエンブレム４に対して検出対象物が接近及び離間することにより変化する。また、ドアＥＣＵ１０は、この静電容量センサ５のセンサ出力Ｓに基づいて、例えば、エンブレム４に対する近接操作入力（例えば、所謂「手かざし操作」等）を検知する。そして、本実施形態の車両１においては、これにより、操作入力検知装置としてのエンブレムスイッチ２０が形成されている。
　さらに詳述すると、本実施形態のドアＥＣＵ１０は、エンブレム４に対する操作入力を検知した場合には、例えば、所謂電子キー等のセキュリティ要件を満たすことを条件として、そのバックドア３に設けられたロック装置３０を開動作させる。また、本実施形態の車両１には、図示しないモータを駆動源とするパワーバックドア装置（ＰＢＤ）４０が設けられている。そして、ドアＥＣＵ１０は、このパワーバックドア装置４０の作動を制御することにより、バックドア３を開作動させる構成になっている。
　具体的には、図２のフローチャートに示すように、本実施形態のドアＥＣＵ１０は、バックドアが全閉状態にあり（ステップ１０１：ＹＥＳ）、且つパワーバックドア装置４０が停止中である場合（ステップ１０２：ＹＥＳ）に、そのエンブレム４に対する操作入力の検知判定を実行する（ステップ１０３）。そして、ドアＥＣＵ１０は、そのエンブレム４に対する操作入力を検知した場合に（ステップ１０４：ＹＥＳ）、バックドア３の開駆動制御を実行する構成になっている（ステップ１０５）。
　（静電容量センサのキャリブレーション）
　次に、本実施形態のドアＥＣＵ１０が実行する静電容量センサ５のキャリブレーションについて説明する。
　本実施形態のドアＥＣＵ１０は、静電容量センサ５のセンサ出力Ｓに基準を設定すべく、その静電容量センサ５のキャリブレーションを実行するセンサ出力較正部（キャリブレーション装置）としての機能を有している。
　詳述すると、図３に示すように、本実施形態のドアＥＣＵ１０は、静電容量センサ５の電極（図示略）が形成するコンデンサ（検出チャンネル）５１との間で直列回路５２を形成する調整回路５３を備えている。また、ドアＥＣＵ１０は、この直列回路５２の中点電位、及び当該直列回路５２に印加される電源電圧（Ｖｄｄ）の「１／２電位（１／２・Ｖｄｄ）」を入力とする比較器（オペアンプ）５４を備えている。そして、本実施形態のドアＥＣＵ１０は、この比較器５４の出力が「０」となるように調整回路５３が動作することにより、その静電容量センサ５のキャリブレーションを実行する構成になっている。
　さらに詳述すると、本実施形態のドアＥＣＵ１０は、所定間隔（ｔ＝ｔ０）で周期的に上記静電容量センサ５のキャリブレーションを実行する（定間隔キャリブレーション）。すなわち、ドアＥＣＵ１０は定間隔較正部としての機能を有している。より具体的には、センサ出力較正部は定間隔較正部としての機能を有している。また、本実施形態のドアＥＣＵ１０には、車速Ｖが入力されるようになっており（図１参照）、当該ドアＥＣＵ１０は、この車速Ｖに基づいて、車両１の移動を検知する。具体的には、本実施形態のエンブレムスイッチ２０において、移動検知部としてのドアＥＣＵ１０は、車速Ｖが走行状態を示す第１の所定速度以上となった後（Ｖ≧Ｖ１）、停止状態を示す第２の所定速度以下となった場合（Ｖ≦Ｖ２）に、その車両１が移動したものと判定する。そして、本実施形態のドアＥＣＵ１０は、その車両１の移動が検知された場合、即ち車両１が走行状態から停止状態に移行したタイミングにおいても、その静電容量センサ５のキャリブレーションを実行する構成になっている（移動時キャリブレーション）。すなわち、ドアＥＣＵ１０は移動時較正部としての機能を有している。より具体的には、センサ出力較正部は移動時較正部としての機能を有している。
　次に、本実施形態のドアＥＣＵ１０が実行する静電容量センサ５のキャリブレーションについて、その処理手順を説明する。
　図４のフローチャートに示すように、本実施形態のドアＥＣＵ１０は、車両移動検知判定を実行し（ステップ２０１）、その判定結果が車両の移動を示すものでない場合（ステップ２０２：ＮＯ）には、続いて計時フラグがセットされているか否かを判定する（ステップ２０３）。そして、未だ計時フラグがセットされていない場合（ステップ２０３：ＮＯ）には、計時フラグをセットし、及びその経過時間ｔを測定するためのタイマをセットする（ｔ＝０、ステップ２０４）。尚、上記ステップ２０３において、既に計時フラグがセットされている場合（ステップ２０３：ＹＥＳ）には、ステップ２０４の処理は実行されない。
　次に、ドアＥＣＵ１０は、その計時フラグをセットした後の経過時間ｔが、予めキャリブレーションを実行する所定間隔として設定された所定時間ｔ０に達したか否かを判定する（ステップ２０５）。そして、ドアＥＣＵ１０は、経過時間ｔが所定時間ｔ０に達した場合（ｔ≧ｔ０、ステップ２０５：ＹＥＳ）に、その静電容量センサ５のキャリブレーションを実行する構成になっている（ステップ２０６）。
　尚、本実施形態のドアＥＣＵ１０は、このステップ２０６において、キャリブレーションを実行した後、計時フラグをクリアする。そして、上記ステップ２０５において、経過時間ｔが所定時間ｔ０に達していない場合（ｔ＜ｔ０、ステップ２０５：ＮＯ）には、ステップ２０６の処理を実行しない。
　また、本実施形態のドアＥＣＵ１０は、上記ステップ２０１における車両移動検知判定の結果が車両の移動を示すものであった場合（ステップ２０２：ＹＥＳ）には、上記ステップ２０３～ステップ２０５の処理を実行することなく、ステップ２０６において、静電容量センサ５のキャリブレーションを実行する。そして、本実施形態のエンブレムスイッチ２０においては、これにより、その所定間隔毎（ｔ０）のキャリブレーションとは独立に、車両移動時のキャリブレーションが実行される構成になっている。
　次に、上記のように構成された本実施形態におけるエンブレムスイッチ２０の作用について説明する。
　図５に示すように、例えば、暖かい車庫内から寒い屋外に車両１が移動した場合、その雰囲気温度の変化に伴って、静電容量センサ５（の電極）が形成するコンデンサ５１（図３参照）の静電容量が変化する。そして、これにより、その静電容量センサ５のセンサ出力Ｓ（の検出値Ｓｄ）にオフセット（ズレ）が発生することになる。
　しかしながら、本実施形態のエンブレムスイッチ２０では、このような状況においても、その車両１が停止状態に移行したタイミングで、静電容量センサ５のキャリブレーション（較正）が実行される。即ち、ドアＥＣＵ１０が移動時キャリブレーションを実行することにより、雰囲気温度が変化した環境下における新たな基準が、その静電容量センサ５のセンサ出力Ｓに設定される。そして、本実施形態のエンブレムスイッチ２０は、これにより、このような静電容量センサ５の雰囲気温度が急峻に変化する状況下においても、その操作入力の検知感度を良好に維持することが可能になっている。
　また、図６に示すように、車両１が停止状態にある場合において、そのエンブレムスイッチ２０の操作入力部を構成するエンブレム４に対し、例えば雨水に濡れた植物の葉等、操作入力を意図しない検出対象物が近接した場合にも、静電容量センサ５のセンサ出力Ｓは変化する。そして、本実施形態のエンブレムスイッチ２０では、このような状態で定間隔キャリブレーションが実行されることにより、その検出対象物等が近接した状態における新たな基準が静電容量センサ５のセンサ出力Ｓに設定される。
　更に、この状態で、車両１が移動した場合、操作入力部としてのエンブレム４から検出対象物が離間することで、その静電容量センサ５のセンサ出力Ｓにオフセットが発生することになる。しかしながら、本実施形態のエンブレムスイッチ２０では、このような状況においても、ドアＥＣＵ１０が移動時キャリブレーションを行うことにより、そのエンブレム４の近傍に検出対象物が存在しない環境下における新たな基準が静電容量センサ５のセンサ出力Ｓに設定される。そして、本実施形態のエンブレムスイッチ２０は、これにより、このような操作入力を意図しない検出対象物が操作入力部としてのエンブレム４の近傍に存在する状況から存在しない状況に移行した場合においても、その操作入力の検知感度を良好に維持することが可能になっている。
　以上、本実施形態によれば、以下のような利点を得ることができる。
　（１）操作入力検知装置としてのエンブレムスイッチ２０は、操作入力部として設定された車両１のエンブレム４に対して検出対象物が接近及び離間することにより変化する静電容量センサ５のセンサ出力Ｓに基づいて、そのエンブレム４に対する操作入力を検知する操作入力検知部としてのドアＥＣＵ１０を備える。また、このドアＥＣＵ１０は、車両１の移動を検知する。そして、車両１の移動が検知された場合には、そのセンサ出力Ｓに基準を設定すべく静電容量センサ５のキャリブレーションを実行する。
　上記構成によれば、車両１の移動に伴い環境が変化した場合であっても、その変化後の環境下における新たな基準を静電容量センサ５のセンサ出力Ｓに設定することができる。そして、これにより、消費電力を抑えつつ、その操作入力の検知感度を良好に維持することができる。
　（２）ドアＥＣＵ１０は、車両１が走行状態から停止状態に移行したタイミングで、その静電容量センサ５のキャリブレーションを実行する。
　即ち、車両１の外表面（バックドア３の外表面３ｓ）に設けられたエンブレム４に対する利用者の操作入力は、通常、その車両１が停止した状態において行われる。従って、上記構成によれば、より効果的に、消費電力を抑えつつ、その操作入力の検知感度を良好に維持することができる。
　なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
　・上記実施形態では、バックドア３の外表面３ｓに設けられた車両１のエンブレム４を操作入力部としたエンブレムスイッチ２０に本発明を具体化した。そして、そのエンブレム４に対する操作入力を検知することにより、バックドア３の開駆動制御を実行することとした。
　しかし、これに限らず、操作入力の検知により開始する制御内容は、例えば、ドアロックの施解錠等、任意に設定してもよい。また、その制御対象は、例えば、サイドドアやボンネット等、必ずしもバックドア３でなくともよい。更に、その操作入力部となるエンブレム４の位置は、例えば、ボンネットやフロントグリル等、任意に変更してもよい。そして、車両表面に配置された操作入力部内に静電容量センサ５が設けられる構成であれば、その操作入力部は、必ずしも車両１のエンブレム４でなくともよい。
　・上記実施形態では、車両１が走行状態から停止状態に移行したタイミングで、その静電容量センサ５のキャリブレーションを実行することとした。しかし、これに限らず、前記車両の移動が検知された後、間隔をあけて、繰り返し、静電容量センサ５のキャリブレーションを実行する構成としてもよい。
　また、図７（ａ）、７（ｂ）に示すように、この場合、その車両１の移動を検知した後に行う移動時キャリブレーションの実行間隔（所定時間ｔ１）は、その定間隔キャリブレーションを実行する所定間隔（所定時間ｔ０）よりも短く設定するとよい。
　即ち、例えば、エンブレム４の内側に配置された静電容量センサ５の雰囲気温度等、車両１の移動を要因とした環境変化は、ある程度、時間をかけて進む場合が多い。この点、上記構成によれば、その経時的に進む静電容量センサ５の環境変化及びこれに伴う静電容量の変動に合わせて、随時、新たな基準を静電容量センサ５のセンサ出力Ｓに設定することができる。また、移動時キャリブレーションの実行間隔（所定時間ｔ１）を、その定間隔キャリブレーションを実行する所定間隔（所定時間ｔ０）よりも短く設定することにより、より大きい区間において、随時、新たな基準を静電容量センサのセンサ出力に設定することができる。そして、これにより、より効果的に、その操作入力の検知感度を良好に維持することができる。
　尚、車両１においては、多くの場合、その走行により車載電源（バッテリー）が充電される。このため、上記移動時キャリブレーションにおいては、そのキャリブレーションを繰り返すことによる消費電力の増加、及びこれによる蓄電量の減少が問題になり難いという利点がある。
　・また、このような間隔をあけて繰り返される移動時キャリブレーションは、その経時的に進む静電容量センサ５の環境変化及びこれに伴う静電容量の変動が安定するまで継続するとよい。即ち、移動時キャリブレーションを終了し、定間隔キャリブレーションの実行のみとすることで、そのキャリブレーションの実行間隔が広げられる。そして、これにより消費電力を抑えることができる。
　例えば、図８のフローチャートに示すように、車両１が走行状態から停止状態に移行した後の経過時間Ｔが予め設定された所定時間Ｔｘに到達したか否かを判定する（ステップ３０１）。また、静電容量センサ５が配置された雰囲気温度Ｔｍｐの変化量（|ΔＴｍｐ|）が所定の閾値Ｔｍｐ０以下であるか否かを判定する（ステップ３０２）。更に、そのキャリブレーションの実行により静電容量センサ５のセンサ出力Ｓに設定される新たな基準と以前の基準との差、つまり較正値α（の絶対値、図５参照）が、所定の閾値α０以下であるか否かを判定する（ステップ３０３）。尚、移動時キャリブレーションの実行による較正値αは、そのキャリブレーションに用いる比較器５４（図３参照）の出力から求められる。そして、これらステップ３０１～ステップ３０３の何れかの判定条件を満たす場合に、その移動時キャリブレーションの実行を終了する構成にするとよい（ステップ３０４）。
　即ち、車両１が走行状態から停止状態に移行した後、ある程度の時間が経過することで（Ｔ≧Ｔｘ、ステップ３０１：ＹＥＳ）、その経時的に進む静電容量センサ５の環境変化及びこれに伴う静電容量の変動が安定する。また、雰囲気温度Ｔｍｐの変化量が十分に小さくなった状態、つまり静電容量センサ５の雰囲気温度Ｔｍｐが安定している状態であれば（|ΔＴｍｐ|≦Ｔｍｐ０、ステップ３０２：ＹＥＳ）、その静電容量センサ５が形成するコンデンサ５１（図３参照）の静電容量もまた安定している可能性が高い。更に、比較的短い間隔で実行される移動時キャリブレーションによる較正値α（の絶対値）が小さいということは（|α|≦α０、ステップ３０３：ＹＥＳ）、その静電容量センサ５が形成するコンデンサ５１の静電容量が安定していることを直接的に示している。従って、上記構成によれば、その消費電力を抑えつつ、操作入力の検知感度を良好に維持することができる。
　・移動時キャリブレーションの終了判定については、車両１が停止状態に移行した後の経過時間Ｔ、静電容量センサ５が配置された雰囲気温度Ｔｍｐの安定、及びキャリブレーションの実行による較正値αの低下の何れかを単独で用いることとしてもよい。また、より直接的に、静電容量センサ５が形成するコンデンサ５１の静電容量を測定し、その値が安定していることを条件としてもよい。そして、これらを任意に組み合わせて移動時キャリブレーションの終了判定を行う構成であってもよい。
　・更に、図１０に示すように、車両１が走行状態にある場合には、キャリブレーションを実行せず、車両１が走行状態から移動状態に移行したタイミングでキャリブレーションを実行する。また、その後は、所定間隔（ｔ３）でキャリブレーションを実行する。そして、車両１の移動により経時的に進む静電容量センサ５の環境変化及びこれに伴う静電容量の変動が安定した後、その実行間隔を広げ、所定間隔（ｔ４）でキャリブレーションを実行する構成としてもよい（ｔ３＜ｔ４）。
　具体的には、図９のフローチャートに示すように、ドアＥＣＵ１０は、車両１が停止状態にある場合（ステップ４０１：ＹＥＳ）には、先ず走行フラグがセットされているか否かを判定する（ステップ４０２）。そして、走行フラグがセットされている場合（ステップ４０２：ＹＥＳ）、即ち車両１が走行状態から停止状態に移行したタイミングにあると判定される場合には、その走行フラグをクリアして（ステップ４０３）、静電容量センサ５のキャリブレーションを実行する（ステップ４０４）。
　一方、上記ステップ４０２において、走行フラグがセットされていない場合（ステップ４０２：ＮＯ）、ドアＥＣＵ１０は、続いて計時フラグがセットされているか否かを判定する（ステップ４０５）。そして、未だ計時フラグがセットされていない場合（ステップ４０５：ＮＯ）には、計時フラグをセットし、及びその経過時間ｔを測定するためのタイマをセットする（ｔ＝０、ステップ４０６）。尚、上記ステップ４０５において、既に計時フラグがセットされている場合（ステップ４０５：ＹＥＳ）、ドアＥＣＵ１０は、ステップ４０６の処理を実行しない。
　次に、ドアＥＣＵ１０は、キャリブレーションの実行間隔ｔｎを変更するか否かの判定処理を実行する（ステップ４０７）。尚、この例において、ステップ４０７におけるキャリブレーション実行間隔変更判定は、上記移動時キャリブレーションの終了判定と同様の判定条件を用いて行われる（図８参照、ステップ３０１～ステップ３０４）。そして、ドアＥＣＵ１０は、その何れの判定条件も成立しない場合（ステップ４０８：ＮＯ）には、その実行間隔ｔｎとして、所定時間ｔ３を設定し（ｔｎ＝ｔ３、ステップ４０９）、何れかの判定条件が成立する場合（ステップ４０８：ＹＥＳ）には、その実行間隔ｔｎとして、所定時間ｔ４を設定する（ｔｎ＝ｔ４、ステップ４１０）。
　更に、ドアＥＣＵ１０は、計時フラグをセットした後の経過時間ｔが、その実行間隔ｔｎとして設定された所定時間（ｔ３，ｔ４）に達したか否かを判定する（ステップ４１１）。そして、ドアＥＣＵ１０は、その経過時間ｔが、キャリブレーションの実行間隔ｔｎとして設定された所定時間（ｔ３，ｔ４）に達した場合（ｔ≧ｔｎ、ステップ４１１：ＹＥＳ）には、計時フラグをクリアした後（ステップ４１２）、ステップ４０４において、その静電容量センサ５のキャリブレーションを実行する。
　尚、ドアＥＣＵ１０は、上記ステップ４１１において、経過時間ｔが、そのキャリブレーションの実行間隔ｔｎとして設定された所定時間（ｔ３，ｔ４）に達していない場合（ｔ＜ｔｎ、ステップ４１１：ＮＯ）には、ステップ４１２及びステップ４０４の処理を実行しない。そして、ドアＥＣＵ１０は、上記ステップ４０１において、車両１が走行状態にあると判定した場合（ステップ４０１：ＮＯ）には、計時フラグをクリアして（ステップ４１３）、走行フラグをセットする（ステップ４１４）。
　即ち、ドアＥＣＵ１０は、車両が走行状態にある場合には、静電容量センサ５のキャリブレーションを実行しない。車両１の外表面（バックドア３の外表面３ｓ）に設けられたエンブレム４に対する利用者の操作入力は、通常、その車両１が停止した状態において行われる。このため、車両１が走行状態にある場合に静電容量センサ５のセンサ出力Ｓにオフセットが発生していても、その車両が停止した後に行われる利用者の操作入力に大きな影響を及ぼさない。また、車両１の移動により経時的に進む静電容量センサ５の環境変化及びこれに伴う静電容量の変動が安定した後は、その静電容量センサ５のセンサ出力Ｓにもオフセットが生じ難いと考えられる。従って、上記構成によれば、より効果的に、消費電力を抑えつつ、操作入力の検知感度を良好に維持することができる。
　・また、図１１に示すように、キャリブレーションの実行間隔ｔｎが、車両１が走行状態から停止状態に移行した後の経過時間Ｔに応じて、所定時間ｔ５から所定時間ｔ６まで、連続的に広げられる構成であってもよい。また、実行間隔ｔｎがステップ状をなして段階的に広げられる構成であってもよい。そして、雰囲気温度Ｔｍｐの変化量（|ΔＴｍｐ|）が小さくなるに従って、或いは静電容量センサ５が形成するコンデンサ５１の静電容量の変動が小さくなるに従って、つまりは、これらが安定するに従って、そのキャリブレーションの実行間隔ｔｎが広げられる構成としてもよい。
　・更に、図１２のフローチャートに示すように、キャリブレーションの実行タイミングにおいて（ステップ６０１：ＹＥＳ）、その静電容量センサ５のキャリブレーションが必要であるか否かを判定する（ステップ６０２）。すなわち、ドアＥＣＵ１０は実行確認判定部としての機能を有している。より具体的には、センサ出力較正部は実行確認判定部としての機能を有している。尚、このステップ６０２におけるキャリブレーションの実行確認判定は、例えば、移動時キャリブレーションの終了判定と同様の観点で行うことができる（図８参照、ステップ３０１～ステップ３０４）。また、例えば、車両１が走行状態にあること、或いは移動時キャリブレーションの実行タイミングと定間隔キャリブレーションの実行タイミングとが近いこと等をもって、そのキャリブレーションの実行が不要であるとしてもよい。そして、この実行確認判定において、キャリブレーションの実行が必要であると判定した場合にのみ（ステップ６０２：ＹＥＳ）、その静電容量センサ５のキャリブレーションを実行する構成としてもよい（ステップ６０３）。
　即ち、例えば、静電容量センサ５のセンサ出力Ｓにオフセットが生じていない場合、或いは、そのセンサ出力Ｓに生じたオフセットが利用者の操作入力に大きな影響を及ぼさない場合等には、静電容量センサ５のキャリブレーションを実行しない。そして、これにより、より効果的に、消費電力を抑えつつ、操作入力の検知感度を良好に維持することができる。
　・上記実施形態では、移動検知部としてのドアＥＣＵ１０は、車速Ｖが走行状態を示す第１の所定速度以上となった後（Ｖ≧Ｖ１）、停止状態を示す第２の所定速度以下となった場合（Ｖ≦Ｖ２）に、その車両１が移動したものと判定することとした。しかし、これに限らず、車両１の移動検知判定については、例えば、車速Ｖが走行状態を示す第１の所定速度以上となったこと、或いは、その第１の所定速度以上の車速Ｖが所定時間以上継続することを条件としてもよい。即ち、車両１の移動を検知した場合における静電容量センサ５のキャリブレーションは、必ずしも車両１が停止した状態で行わなくともよい。そして、例えば、牽引や運搬等、自走以外の方法で車両１が移動した場合にも、静電容量センサ５のキャリブレーションが行われる構成としてもよい。

Claims (10)

  1. 　車両表面に設けられた操作入力部に対して検出対象物が接近及び離間することにより変化する静電容量センサのセンサ出力に基づいて、前記操作入力部に対する操作入力を検知する操作入力検知部と、
    　車両の移動を検知する移動検知部と、
    　前記車両の移動が検知された場合に前記静電容量センサのキャリブレーションを実行するセンサ出力較正部と、を備える、操作入力検知装置。
  2. 　請求項１に記載の操作入力検知装置において、
    　前記センサ出力較正部は、前記車両が走行状態から停止状態に移行したタイミングで前記キャリブレーションを実行する、操作入力検知装置。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の操作入力検知装置において、
    　前記センサ出力較正部は、前記車両の移動が検知された後、間隔をあけて繰り返し前記キャリブレーションを実行する、操作入力検知装置。
  4. 　請求項３に記載の操作入力検知装置において、
    　前記センサ出力較正部は、前記車両が走行状態から停止状態に移行した後の経過時間に応じて前記キャリブレーションの実行間隔を広げる、操作入力検知装置。
  5. 　請求項３又は請求項４に記載の操作入力検知装置において、
    　前記センサ出力較正部は、前記静電容量センサが配置された位置の雰囲気温度が安定した場合には、前記キャリブレーションの実行間隔を広げる、操作入力検知装置。
  6. 　請求項３～請求項５の何れか一項に記載の操作入力検知装置において、
    　前記センサ出力較正部は、前記静電容量センサが形成するコンデンサの静電容量が安定した場合には、前記キャリブレーションの実行間隔を広げる、操作入力検知装置。
  7. 　請求項３～請求項６の何れか一項に記載の操作入力検知装置において、
    　前記センサ出力較正部は、
    　前記車両の移動が検知された場合に前記キャリブレーションを実行する移動時較正部と、
    　所定間隔で前記静電容量センサのキャリブレーションを実行する定間隔較正部と、
    　を含み、
    　前記移動時較正部による前記キャリブレーションの実行間隔は、前記定間隔較正部が前記キャリブレーションを実行する前記所定間隔よりも短く設定される、操作入力検知装置。
  8. 　請求項１～請求項７の何れか一項に記載の操作入力検知装置において、
    　前記センサ出力較正部は、前記キャリブレーションの実行タイミングにおいて、該キャリブレーションの実行が必要であるか否かを判定する実行確認判定部を含む、操作入力検知装置。
  9. 　請求項１～請求項８の何れか一項に記載の操作入力検知装置において、
    　前記センサ出力較正部は、車両が走行状態にある場合には、前記キャリブレーションを実行しない、操作入力検知装置。
  10. 　車両の移動を検知した場合に車両表面の操作入力部に設けられた静電容量センサのキャリブレーションを実行する、静電容量センサのキャリブレーション装置。
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