JP2014228335A

JP2014228335A - 接触検知装置

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Publication number: JP2014228335A
Application number: JP2013107001A
Authority: JP
Inventors: 茂樹西山; Shigeki Nishiyama
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-05-21
Filing date: 2013-05-21
Publication date: 2014-12-08
Anticipated expiration: 2033-05-21
Also published as: RU2618929C1; EP3000179A1; US10075163B2; BR112015028896B1; CN105247790A; CN105247790B; US20160087629A1; JP5884770B2; EP3000179B1; BR112015028896A2; WO2014188257A1

Abstract

【課題】車両が大量に被水する場合でも、誤検知を防止することのできる静電容量方式の接触検知装置を提供する。【解決手段】接触検知装置は、互いに対向する第１の電極および第２の電極と、静電容量方式の駆動検出回路と、第１の電極とグラウンドとの接続／非接続を切り替える第１の切替回路と、第１の電極と第２の電極との接続／非接続を切り替える第２の切替回路とを備え、駆動検出回路は、駆動検出端子に第２の電極が接続された状態で、第１の切替回路により第１の電極とグラウンドとを非接続状態にするとともに第２の切替回路により第１の電極と第２の電極とを接続状態にする第１の状態と、第１の切替回路により第１の電極とグラウンドとを接続状態にするとともに第２の切替回路により第１の電極と第２の電極とを非接続状態にする第２の状態とを切り替えて、第１の状態における静電容量変化と第２の状態における静電容量変化とを検知する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両のドアハンドルに取り付けられる接触検知装置に関するものである。

静電容量方式の接触検知装置を組み込んでキーレスエントリシステムを装備した車両が多く出回っている。このキーレスエントリステムにおいて、当該接触検知装置はドアハンドルに設けられ、接触の検知結果に応じてドアの施開錠が制御される。

図７（ａ）に示すように、接触検知装置の待機状態では、検知電極１０１が駆動信号源１０２により駆動されて、検知電極１０１と大地との間に形成される容量Ｃ１０１に変化の無いことが検知される。図７（ｂ）に示すように、検知電極１０１にユーザの指１０３が近接すると、検知電極１０１と指１０３との間に容量Ｃ１０２が形成される。従って、容量Ｃ１０１に容量Ｃ１０２が並列に追加された分の容量変化を検知することで、ユーザのドアハンドルへの接触を検知する。図７（ｂ）の検知は、電子キーを携帯したユーザがキーレスエントリシステムによる検出範囲内に存在していることを条件とする。

接触検知装置が車外から車両に近づいたユーザの上記接触を検知すると、車両システムはドアの開錠を行い、上記接触検知装置が降車したユーザの上記接触を検知すると、車両システムはドアの施錠を行う。

特開２０１０−１３９３６２号公報特開２００９−１３３７７７号公報特開２００７−０７７７９７号公報特開２０１２−１２９７６２号公報特開２００９−２１８８７６号公報

前述の接触検知装置は、特許文献１ないし５にも記載されているように、降雨時においてドアハンドルの表面に付着した雨滴によってもたらされる静電容量の変化を、ユーザの接触であると誤検知する問題を有している。雨滴による誤検知の原理を説明すると以下の通りである。

図８（ａ）はドアハンドル１０４を鉛直方向に切断した場合の断面図である。検知電極１０１はドアハンドル１０４のケース外表面１０４ａから離間した内部に配置されている。検知電極１０１は、ケース外表面１０４ａとの間で容量Ｃａを形成しており、ケース外表面１０４ａは接地導体としてのボデー板金１０５との間で容量Ｃｂを形成している。従って、前記容量Ｃ１０１は、およそ、容量Ｃａと容量Ｃｂとの直列合成容量で表される。これに対して、図８（ｂ）に示すように、降雨時にケース外表面１０４ａに雨滴Ｄが付着すると、ケース外表面１０４ａとボデー板金１０５とは、間に雨滴が介在した状態で容量Ｃｂ’を形成することとなる。

検知電極１０１とケース外表面との間は図８（ａ）と図８（ｂ）とで共通であり、ケース外表面とボデー板金１０５との間は、図８（ａ）では大気が占める一方、図８（ｂ）では雨滴が占める。空気の比誘電率ε_ｒを１として、水の誘電率ε_ｒはほぼ８０であるので、平行平板コンデンサの容量を表す式Ｃ＝ε_ｒε_０×Ｓ／ｄ（ここで、ε_０：真空の誘電率、Ｓ：極板面積、ｄ：極板間距離）からも分かるように、雨滴付着時の容量Ｃｂ’は通常の容量Ｃｂよりも相当大きくなる。接触検知装置が、この図８（ａ）の容量Ｃ１０１の値であるＣ（空気）に対する、図８（ｂ）の容量Ｃ１０１の値であるＣ（水)の変化分を、ユーザの指１０３の接触による容量変化分と同レベルで検知してしまうと、ユーザの接触が無いのにも関わらず接触したとの誤検知に至る虞がある。

そこで、特許文献１では、雨滴付着の有無による容量変化量の確率分布のずれを利用し、降雨時には接触の有無を判定するための容量変化量の比較に用いる閾値をずらすことが提案されている。また、特許文献２では、ドアハンドルの雨水が溜まりやすい箇所の接触検知感度を低下させることが提案されている。特許文献３〜５でも、被水時の誤検知を回避する構成の接触検知装置が提案されている。

しかしながら、自動洗車機や高圧の注水により洗車を行う時のように、車両が大量に被水する場合には、従来の静電容量式接触検知装置ではやはり人が接触した状態に近い状態となってしまうため、誤検知を回避することが困難である。自動洗車機による洗車時においては、ユーザが車室内にいることが多いが、車両システムは、車室外からの注水をユーザの接触であると誤検知した場合に、電子キーが車室内に置き忘れられた状態であると誤判定してハザードランプやブザー等による警報を行ってしまう誤動作が起こり得る。また、ユーザが車室外から勢いよく注水洗車している状況においては、乗車目的が無いにも関わらず、車両システムが開錠を行ってしまう誤動作が起こり得る。ユーザは、車両システムからのこのようなアンサーバックに自らの判断で対処せねばならないという不都合を被る。以上のような誤検知および誤動作は、台風のような暴風雨下でも起こり得る。

本発明は、斯かる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、車両が大量に被水する場合でも、誤検知を防止することのできる静電容量方式の接触検知装置を提供するものである。

本発明の第１の局面は、ドアハンドルへの人体の接触を検知する静電容量方式の接触検知装置であって、前記ドアハンドルの内部に配置された互いに対向する第１の電極および第２の電極と、駆動検出端子に接続される電極を前記静電容量方式で駆動して静電容量変化を検出する駆動検出回路と、前記第１の電極とグラウンドとの接続および非接続を切り替える第１の切替回路と、前記第１の電極と前記第２の電極との接続および非接続を切り替える第２の切替回路とを備え、前記駆動検出回路は、前記駆動検出端子に前記第２の電極が接続された状態で、前記第１の切替回路により前記第１の電極とグラウンドとを非接続状態にするとともに前記第２の切替回路により前記第１の電極と前記第２の電極とを接続状態にする第１の状態と、前記第１の切替回路により前記第１の電極とグラウンドとを接続状態にするとともに前記第２の切替回路により前記第１の電極と前記第２の電極とを非接続状態にする第２の状態とを切り替えて、前記第１の状態における静電容量変化と前記第２の状態における静電容量変化とを検知することを特徴とする。

また、本発明の第２の局面は、前記第１の局面において、前記ドアハンドルの外表面への押圧により、前記第１の電極と前記第２の電極との距離が変化することを特徴とする。

また、本発明の第３の局面は、前記第１または第２の局面において、前記第１の電極は前記第２の電極よりも大きな面積を有していることを特徴とする。

また、本発明の第４の局面は、前記第１ないし第３のいずれかの局面において、前記第１の電極と前記第２の電極との間に、空気よりも大きな誘電率を有する物質が介在していることを特徴とする。

また、本発明の第５の局面は、前記第１ないし第４のいずれかの局面において、前記第１の状態における静電容量変化の検知と、前記第２の状態における静電容量変化の検知とを、交互に所定の複数回だけ繰り返し、前記所定の複数回に亘り、前記第１の状態および前記第２の状態における各静電容量変化が全て前記ドアハンドルへの人体の接触に対応する検知結果である場合に、前記ドアハンドルへの人体の接触が行われたと判定することを特徴とする。

第１の局面によれば、接触検知装置は、第１の状態においては、ドアハンドルへの物体の近接効果による静電容量変化を検知することができるので、被水である場合も含んだ状態でドアハンドルへの人体の接触の可能性を検知することができる。そして、第２の状態においては、ドアハンドルへの接触の結果、接触検知装置内での第１の電極と第２の電極との幾何学配置の変化がもたらされることで、静電容量変化を検知することができる。当該接触検知装置内での幾何学配置の変化は大量の被水では起こりにくく、また、不意な物体の衝突による幾何学配置の変化検知は第１の状態における静電的な検知の結果と併せて除外可能であるので、人体による接触を的確に識別することができる。以上により、車両が大量に被水する場合でも、誤検知を防止することのできる静電容量方式の接触検知装置を提供することができる。

第２の局面によれば、ドアハンドルへの人体による接触によって、容易に接触検知装置内での第１の電極と第２の電極との幾何学配置の変化を起こすことができる。

第３の局面によれば、第２の電極が第１の電極の周囲を迂回して人体との間に形成する静電容量が無視できる程度に小さくなるので、ドアハンドルが被水したことによる第２の電極とドアハンドルに付着した雨水との間の静電容量も無視できる程度に小さくなる。従って、第２の状態において、極板間距離が微小な変化であること等により静電容量の変化が微小であっても、当該静電容量の変化を精度良く検知することができる。

第４の局面によれば、第２の状態において、第１の電極と第２の電極との間に形成される静電容量を大きくすることができるので、圧力の検知感度および検知精度を向上させることができる。また、電極面積の増加を抑制した状態で静電容量を高めることができるので、装置筐体の小型化や良好な操作性を確保することができる。

第５の局面によれば、人体がドアハンドルに接触していれば、ある程度の時間は接触状態が持続することから、第１の期間と第２の期間とをそれぞれ所定の複数回に亘って繰り返すように切り替えれば、連続して人体による接触の判定が行え、ノイズによる誤検出を排除することができる。

本発明の実施形態を示すものであり、接触検知装置の構成を示す透視斜視図本発明の実施形態を示すものであり、接触検知装置の配置を説明するドアハンドル付近の透視斜視図本発明の実施形態を示すものであり、接触検知装置の第１の状態を説明する回路図本発明の実施形態を示すものであり、接触検知装置の第２の状態を説明する回路図本発明の実施形態を示すものであり、接触検知装置の動作シーケンスを説明する図本発明の実施形態を示すものであり、接触検知装置の動作を説明するフローチャート従来技術を示すものであり、（ａ）は待機状態における回路図、（ｂ）は人体の接触状態における回路図従来技術を示すものであり、（ａ）はドアハンドルが被水していない状態を説明する断面図、（ｂ）はドアハンドルが被水した状態を説明する断面図

本発明の一実施形態について図面を用いて説明すれば以下の通りである。

図２に、本実施形態に係るドアハンドル１０の構成概観を示す。ここでは、ドアハンドル１０における接触検知装置１の配置を重点的に示す。

ドアハンドル１０は運転席ドアのドアハンドルとして示されている。接触検知装置１は静電容量方式の装置であり、ドアハンドル１０の前方端付近の上面にユーザの指が接触する領域（図示については図１を参照）が設定されている。接触検知装置１は電極１ａ、電極１ｂ、駆動検出回路１ｃを備えている。電極１ａは、上記領域に対向するように、ドアハンドル１０のケース外表面１０ａから内部へ離間した位置に設けられている。接触検知装置１の他の部材は電極１ａの位置を基準にしてドアハンドル１０内に配置されており、電極１ａの下方に上記電極１ｂが対向して配置され、電極１ａおよび電極１ｂの側方や下方の周辺箇所に上記駆動検知回路１ｃが設けられている。

図１に、接触検知装置１の詳細な構成を示す。図示の便宜上、ドアハンドル１０を適宜切断して接触検知装置１が設けられている辺りのみを取り出すとともに、接触検知装置１の各部材を、ドアハンドル１０の内部を透視した状態としながら実線で示す。

ドアハンドル１０においてユーザの指（人体）２０が接触する領域は、パッド領域１０ｘとして目視可能に設けられている。電極（第１の電極）１ａは、ドアハンドル１０のケース外表面１０ａとの間にケース１０Ａを構成する厚みδの樹脂体を挟むようにして、当該樹脂体の内面に取り付けられている。すなわち、指２０が接触するパッド１０ｘ領域上の部位Ｐと電極１ａとの間の距離はδの大きさに保たれるようになっている。電極１ａの面積は電極１ｂの面積よりも大きく形成されており、電極（第２の電極）１ｂは電極１ａの直下の領域内に収まるように固定して対向配置されている。

図１ではケース１０Ａの樹脂体で囲まれる内部は中空として示されているが、電極１ａと電極１ｂとの間に、空気よりも大きな誘電率（比誘電率）を有する誘電体、特に、尿素樹脂やロッシェル塩等の高誘電率物質が介在していてもよい。電極１ａと電極１ｂとの間の距離は、ケース外表面１０ａが指２０で押圧されてケース１０Ａが撓むことで変化する。

駆動検出回路１ｃはスイッチトキャパシタ方式等の静電容量方式の駆動検出動作を行う回路であり、図１では回路上の概念を示すブロックとして示されており、形状配置は特定されない。斯かる駆動検出動作には周知のものが適用可能であるのでここでは特に説明しない。駆動検出回路１ｃは例えばドアロックセンサとともにドアロックＥＣＵにより制御することが可能である。駆動検出回路１ｃは、電極１ａと電極１ｂとのうち後述のように駆動検出端子Ｏに接続される少なくとも一方の電極を、上記静電容量方式により駆動する。そして、駆動検出端子Ｏを通して、接続された静電容量の変化を検出する。図では示さないが、一方端子となる駆動検出端子Ｏと対をなす静電容量の他方端子は、グラウンド等の基準電位端子である。

電極１ｂは駆動検出端子Ｏに常時接続されている。接触検知装置１は、電極１ａの駆動検出端子Ｏおよび電極１ｂに対する接続状態を切り替える切替回路（第１の切替回路）ＳＷ１および切替回路（第２の切替回路）ＳＷ２を備えている。切替回路ＳＷ１は、電極１ａとグラウンド（ＧＮＤ）との間の接続および非接続を切り替える。切替回路ＳＷ２は、電極１ａと電極１ｂすなわち駆動検出端子Ｏとの間の接続および非接続を切り替える。切替回路ＳＷ１と切替回路ＳＷ２とは、駆動検出回路１ｃから出力される、例えば同じ制御信号ｃｓによって、接続状態と非接続状態とが互いに逆になるように相補的論理で制御される。このような切替回路ＳＷ１および切替回路ＳＷ２として、ｎチャネル型電界効果トランジスタおよびｐチャネル型電界効果トランジスタ、ｐｎｐ型バイポーラトランジスタおよびｎｐｎ型バイポーラ等が挙げられる。切替回路ＳＷ１と切替回路ＳＷ２とをそれぞれ個別の制御信号で制御してもよく、この場合には切替回路ＳＷ１および切替回路ＳＷ２として互いに同極性のトランジスタが使用可能である。駆動検出回路１ｃは、待機状態においてもユーザの接触状態においても、切替回路ＳＷ１による接続状態と、切替回路ＳＷ２による接続状態とを周期的に切り替える動作を継続する。

なお、上記例の電極１ａは、ドアハンドル１０の上面に対向するように設けたものであるが、図２に示すように、ドアハンドル１０のドアパネル１１から離れたほうの側面１０ｍ等の他の箇所に対向するように設けてもよい。また、上記例の電極１ａは、ドアの施錠用と開錠用とに区別することなく説明したものであるが、図２に示すように、ドアハンドル１０のドアパネル１１側の側面に電極１ｎを別途設けて、電極１ａを施錠用の検知電極に、電極１ｎを開錠用の検知電極に、それぞれ用いる等の使い分けを行うことも可能である。電極１ｎについても、電極１ｂと同様の対となるもう１つの電極を組み合わせる。

次に、図３ないし図６を用い、上記構成の接触検知装置１の動作について説明する。以下では、電子キーが車両システムから認証を受けている状態で、ユーザの指２０がパッド領域１０ｘに接触する状態を考える。

図３に示すように、切替回路ＳＷ１により電極１ａとグラウンドとを非接続状態にするとともに切替回路ＳＷ２により電極１ａと電極１ｂとを接続状態にした状態を第１の状態とする。第１の状態においては、指２０と、電極１ｂが接続された電極１ａとの間に静電容量Ｃ１が形成される。駆動検出回路１ｃは駆動検出端子Ｏに接続された静電容量Ｃ１に駆動電圧を印加し、駆動検出回路１ｃの内部で基準電圧に達するまでの時間の長短を第１の時間閾値と比較して判定する等の動作を行う。指２０がパッド領域１０ｘに接触する前の、電極１ｂが接続された電極１ａと大地（ボデー板金）との間に形成されていた静電容量と比較して閾値（第１の時間閾値に対応した第１の閾値）を超える静電容量の変化量が検出されると、ユーザがドアハンドル１０に接触した可能性があると判定する。この閾値を超える静電容量の変化量は、車両が被水したことによっても検出される可能性がある。

次に、図４に示すように、切替回路ＳＷ１により電極１ａとグラウンドとを接続状態にするとともに切替回路ＳＷ２により電極１ａと電極１ｂとを非接続状態にした状態を第２の状態とする。第２の状態においては、電極１ａと電極１ｂとの間に静電容量Ｃ２が形成される。上記第１の状態においても同様であるが、パッド領域１０ｘが指２０で押圧されていることによりケース１０Ａが撓んで電極１ａが下方へ変位し、電極１ａと電極１ｂとの間の距離（極板間距離）が、指２０による押圧前のｄ０からｄ１（ｄ１＜ｄ０）へと減少する。これにより、静電容量Ｃ２は、平行平板コンデンサの容量を表す前式から分かるように、待機状態における値よりも大きくなる。また、電極１ａはグラウンドに接続されているため、電極１ａと大地（ボデー板金）との間に有効な静電容量Ｃ３は形成されない。また、電極１ｂは電極１ａの周囲を迂回して指２０との間に静電容量を形成し得るが、ここでは電極１ａの面積を電極１ｂの面積よりも大きくしているため、電極１ｂと指２０との間に形成される静電容量は無視できる程度に小さい。特に、電極１ｂを電極１ａの直下領域内に収めていると、電極１ｂと指２０との間に形成される静電容量をより一層小さくすることができる。

駆動検出回路１ｃは、駆動検出端子Ｏに接続された静電容量Ｃ２に駆動電圧を印加し、駆動検出回路１ｃの内部で基準電圧に達するまでの時間の長短を第２の時間閾値と比較して判定する等の動作を行う。極板間距離がｄ０のときの静電容量Ｃ２と比較して閾値（第２の時間閾値に対応した第２の閾値）を超える静電容量の変化量が検出されると、ユーザがドアハンドル１０に接触したと判定する。この閾値を超える静電容量の変化量は、大量の被水による車両への水圧印加によっては、ケース１０Ａの剛性の設定等に起因して生じないようになっている。電極１ｂと指２０との間に形成される静電容量を上記のように小さくしたことにより、ドアハンドル１０が被水したことによる電極１ｂと雨水との間の静電容量も無視できる程度に小さくなるため、第２の状態では、極板間距離が微小な変化となる等により静電容量Ｃ２の変化が微小であっても、当該静電容量Ｃ２の変化を精度良く検知することができる。

また、前述のように、電極１ａと電極１ｂとの間に高誘電率物質を始めとする比誘電率が１よりも大きい誘電体を介在させることにより、静電容量Ｃ２を大きくすることができるので、圧力の検知感度および検知精度を向上させることができる。また、これにより電極面積の増加を抑制した状態で静電容量Ｃ２を高めることができるので、装置筐体の小型化や良好な操作性を確保することができる。電極１ａと電極１ｂとの間に誘電体を挟んだ構成では、圧力による変位を許容した状態でこれら電極を固定できる効果も得られる。

このように、本実施形態では、接触検知装置１をまず第１の状態として静電容量Ｃ１が待機状態から第１の閾値を超えて変化した容量であるか否かを検出した後、接触検知装置１を第２の状態として静電容量Ｃ２が待機状態から第２の閾値を超えて変化した容量であるか否かを検出し、第１の閾値および第２の閾値をともに超える容量変化が検出されれば、ユーザがドアハンドル１０に接触したと判定する。第１の状態における容量変化はドアハンドル１０への物体の近接効果によるものであり、第２の状態における容量変化はドアハンドル１０への圧力に応じた接触検知装置１内での電極１ａと電極１ｂとの幾何学配置の変化によるものである。

当該接触検知装置１内での幾何学配置の変化は大量の被水では起こりにくく、また、不意な物体の衝突による幾何学配置の変化検知は第１の状態における静電的な検知の結果と併せて除外可能であるので、人体による接触を的確に識別することができる。以上により、車両が大量に被水する場合でも、誤検知を防止することのできる静電容量方式の接触検知装置を提供することができる。また、被水時に上記幾何学配置の変化を起こしにくくする効果は、図２で説明した電極１ａの配置がドアハンドル１０の上面に対向する位置となる場合に特に大きい。

なお、上記第１の状態および上記第２の状態における判定動作は、駆動検出回路１ｃで行うことができる他、駆動検出回路１ｃを制御するドアロックＥＣＵ等の制御回路において、駆動検出回路１ｃから出力される検出結果から、必要に応じてＡＤ変換を行って、実施することもできる。

また、図２で示したようなキーレスエントリシステムに対応したドアハンドルは、意匠面を構成するアウタ（ケース１０Ａ）と、検知回路やセンサ電極等（電極１ａ、電極１ｂ、駆動検出回路１ｃ等）の内機アセンブリで構成されている。従来、内機アセンブリとして意匠毎にセンサ電極形状を変えた物を準備する必要があったが、本実施形態に係るドアハンドル１０によれば、操作部に近い側の電極（電極１ａ）を上記アウタに一体成形することにより１種類の内機アセンブリを各意匠に共用することが可能となる。

次に、上述の容量検知動作および接触判定動作と、ドアの施開錠制御との手順について説明する。

図５に示すように、容量検知動作および接触判定動作の実行は、人体との間に形成される容量を検知する第１の状態についての第１の期間Ｔ１と、ドアハンドル１０への圧力を検知する第２の状態についての第２の期間Ｔ２とを複数回繰り返すように切替える。つまり、各第１の期間Ｔ１においては、接触検知装置１を第１の状態として、静電容量Ｃ１による容量変化量の検知とドアハンドル１０へのユーザによる接触の可能性の判定を行い、各第２の期間Ｔ２においては、接触検知装置１を第２の状態として、静電容量Ｃ２による容量変化量の検知とドアハンドル１０へのユーザによる接触の有無の判定を行う。ユーザがドアハンドル１０に接触していれば、ある程度の時間は接触状態が持続することから、第１の期間Ｔ１および第２の期間Ｔ２をそれぞれ数ｍｓｅｃといった間隔で所定の複数回に亘って繰り返せば、連続してユーザによる接触の判定が行え、ノイズによる誤検出を排除することができる。このような各期間の長さは、従来の接触検知装置の応答時間と同等であるので、容量変化量の検知に従来の検知処理回路を利用することができる。第１の期間Ｔ１と第２の期間Ｔ２との間には、電極１ａおよび電極１ｂの電荷を初期状態に戻すためのリセット期間Ｔｒが設けられる。

図６に、図５のシーケンスを取り入れた接触検知装置１の動作を説明するフローチャートを示す。なお、下記のＳ１０１〜Ｓ１０６の各ステップは、接触検知装置１で完結するように実行してもよいし、任意のステップについてドアロックＥＣＵのような制御回路によって実行するようにしてもよい。これらの制御は、ハードウェアのみで実行することが可能であるし、プロセッサがこれらステップの動作を記述したプログラムをメモリから読み出して実行するコンピュータ構成により実現してもよい。当該制御回路が制御に関わる場合には、当該制御回路は接触検知装置１を構成する部材に含まれる。

ここでは、イグニション電源がＯＮであるかＯＦＦであるかに関わらず、常時、接触検知装置１が図５のシーケンスを実行している状態を考える。ステップＳ１０１では、第１の期間Ｔ１とその直後の第２の期間Ｔ２とで構成される１組の期間を通して判定されるドアハンドル１０へのユーザの接触回数Ｎとして初期値の０を代入する。ステップＳ１０２では第１の期間Ｔ１による検知（第１の検知）を行い、続くステップＳ１０３では第１の期間Ｔ２による検知（第２の検知）を行う。

ステップＳ１０４では、ステップＳ１０２における検知の結果、静電容量Ｃ１の形成による容量変化量（第１容量変化量）が第１の閾値を超えているか否かを判定するとともに、ステップＳ１０３における検知の結果、静電容量Ｃ２の容量変化量（第２容量変化量）が第２の閾値を超えているか否かを判定する。ステップＳ１０４で、第１容量変化量が第１の閾値を超えており、かつ、第２容量変化量が第２の閾値を超えている場合にはステップＳ１０５へ進み、第１容量変化量が第１の閾値を超えていない、あるいは、第２容量変化量が第２の閾値を超えていない場合には、ステップＳ１０１へ戻る。

ステップＳ１０５ではＮを１つ増加させる。次いでステップＳ１０６では、Ｎが前記所定の複数回に相当する規定回数ｋに達したか否かを判定する。Ｎがｋに達していればドアハンドル１０へのユーザによる接触が行われたという最終的な判定を行ってステップＳ１０７へ進み、Ｋがｋに達していなければステップＳ１０２へ戻る。

ステップＳ１０７では、ユーザがドアハンドル１０に接触したという判定を受けて、ドアロックＥＣＵが、ドアロックの出力を行う。すなわち、ドアロックＥＣＵは、ドアの施錠に対応する場面ではドアを施錠し、ドアの開錠に対応する場面ではドアを開錠する。これにより、ユーザの接触検知からドアの施開錠までの一連の制御が終了する。

なお、図５および図６の動作シーケンスにおいて、第１の期間Ｔ１と第２の期間Ｔ２との順序は逆であってもよい。

上記例のように、車両電源のＯＮ／ＯＦＦに関わらず、常時、接触検知装置１が図５および図６のシーケンスを実行するようにすれば、ハイブリッド車のような静音で車両電源がＯＮ状態となる車両において、車両電源を切り忘れたことに気付かないユーザがドアの施開錠を行う場合でも接触検知装置１が動作を行うので、常に適切な接触検知を行うことができる。なお、消費電力の削減等を目的として、必要なときにのみ接触検知装置１に動作電源を供給するようにしてもよい。

本発明は、セキュリティ機能を装備した車両一般に適用可能である。

１接触検知装置
１ａ、１ｂ、１ｎ電極
１ｃ駆動検出回路
ＳＷ１、ＳＷ２切替回路
１０ドアハンドル
１０Ａケース
１０ａケース外表面
２０指
ｃｓ制御信号
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３静電容量
Ｄ雨滴
ｄ０、ｄ１距離
Ｏ駆動検出端子
Ｔ１第１の期間
Ｔ２第２の期間

Claims

ドアハンドルへの人体の接触を検知する静電容量方式の接触検知装置であって、
前記ドアハンドルの内部に配置された互いに対向する第１の電極および第２の電極と、
駆動検出端子に接続される電極を前記静電容量方式で駆動して静電容量変化を検出する駆動検出回路と、
前記第１の電極とグラウンドとの接続および非接続を切り替える第１の切替回路と、
前記第１の電極と前記第２の電極との接続および非接続を切り替える第２の切替回路とを備え、
前記駆動検出回路は、前記駆動検出端子に前記第２の電極が接続された状態で、前記第１の切替回路により前記第１の電極とグラウンドとを非接続状態にするとともに前記第２の切替回路により前記第１の電極と前記第２の電極とを接続状態にする第１の状態と、前記第１の切替回路により前記第１の電極とグラウンドとを接続状態にするとともに前記第２の切替回路により前記第１の電極と前記第２の電極とを非接続状態にする第２の状態とを切り替えて、前記第１の状態における静電容量変化と前記第２の状態における静電容量変化とを検知することを特徴とする接触検知装置。
前記ドアハンドルの外表面への押圧により、前記第１の電極と前記第２の電極との距離が変化することを特徴とする請求項１に記載の接触検知装置。
前記第１の電極は前記第２の電極よりも大きな面積を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の接触検知装置。
前記第１の電極と前記第２の電極との間に、空気よりも大きな誘電率を有する物質が介在していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の接触検知装置。
前記第１の状態における静電容量変化の検知と、前記第２の状態における静電容量変化の検知とを、交互に所定の複数回だけ繰り返し、
前記所定の複数回に亘り、前記第１の状態および前記第２の状態における各静電容量変化が全て前記ドアハンドルへの人体の接触に対応する検知結果である場合に、前記ドアハンドルへの人体の接触が行われたと判定することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の接触検知装置。