JP7292610B2 - 車両用ドア制御装置 - Google Patents
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Description
本発明に係る車両用ドア制御装置の特徴構成は、
車両用ドアの外側に向く第1検知面を備えた静電センサ電極である第1電極と、
前記第1電極に対向し、前記第1検知面に対して前記車両用ドアの外側に位置しつつ前記車両用ドアの外側に向き、前記第1検知面に対して互いの面方向に沿って重なる領域と重ならない領域とを持つ第2検知面を備えた静電センサ電極である第2電極と、
前記第1電極および前記第2電極を制御する制御部と、を有し、
前記第1電極を駆動させつつ前記第2電極の電位をフロートとする第1検知状態と、前記第2電極を駆動させつつ前記第1電極の電位を接地状態とする第2検知状態とを切り替えて、前記第1電極および前記第2電極で測定した静電容量値に基づいて前記車両用ドアへの動作指示を判別する点に特徴を有する。
本構成の車両用ドア制御装置は、利用者による車両用ドアへの動作指示を検知用電極である第1電極が検知し、利用者などが車両用ドアに誤って触れたような接触状態を禁止用電極である第2電極が検知するように構成してある。
本構成の車両用ドア制御装置においては、前記第1電極と前記第2電極との重なり部位の少なくとも一部に誘電体が配置されていると好都合である。
本構成のように、第1電極と第2電極との重なり部位に誘電体を配置することで、第1電極が駆動され第2電極がフロート状態にある第1検知状態にあるとき、第1電極と第2電極とが誘電体を介して同電位となり易い。よって、第1検知状態における電極の実質的面積が拡大し、車両用ドアに対する利用者の開閉動作の検知が容易となる。
本構成の車両用ドア制御装置においては、前記第1検知面と前記第2検知面との重なり面積が前記第2検知面の面積の4分の1以上であると好都合である。
本構成のように、第1検知面と第2検知面との重なり面積を第2検知面の面積の4分の1以上に設定することで、第1検知状態において第1電極と第2電極とが同電位化し易くなる。よって、第1電極と第2電極とを合わせた全体の輪郭で囲まれた領域で同様の検出感度を得ることができ、利用者による車両用ドアの動作指示をより確実に検出できるようになる。
本構成の車両用ドア制御装置においては、前記第1検知面と前記第2検知面との重なり方向に直角な方向の距離が5mm以下であると好都合である。
第1検知状態において第1電極と第2電極とが同電位になるためには、双方の電極の距離が近いほど効果的である。そこで本構成では、特に、第1検知面と第2検知面との距離を5mm以下として両電極が同電位化し易くなるように構成してある。
本構成の車両用ドア制御装置においては、前記第1電極および前記第2電極の外形を矩形状とし、前記第2電極が前記第1電極の2辺以上を囲っているように構成することができる。
本構成のように、第1電極と第2電極とが矩形状であり、第2電極が第1電極の2辺以上を囲っている場合、第1電極の多くの領域が第2電極と重なっていることになる。よってこの場合にも、第1電極と第2電極との同電位化を図り易い。
本構成の車両用ドア制御装置においては、前記第1電極および前記第2電極を、電線材料あるいは金属材料、導体の基板などにより形成することができる。
電線材料あるいは金属材料、導体の基板などは各種の形状に加工することができ、また、入手も容易であるため、車両用ドア制御装置を安価に作製することができる。
(全体概要)
本発明の第1実施形態に係る車両用ドア制御装置U(以下、「制御装置U」と略称する)の構成を図1に示す。図2には当該制御装置Uによる検知態様を模式的に示した。本制御装置Uは、例えば車のドアハンドルHやドア周辺部品の内部や外装の意匠部品の内部等に設けられる。この制御装置Uによれば、車両の利用者が行う車両用ドアDの開閉操作として、センサSに直接触れる開閉操作や、センサSから離れた状態で手を振る開閉動作等を検出することができる。しかも、センサSの設置領域が小さくて済む。以下、本制御装置Uにつき各図に基づいて説明する。
第1電極1は薄膜状であり、例えば図1(b)に示すように、ドアハンドルHの設置領域の形状に合わせて略矩形状に形成される。第1電極1は、後述する第2電極2および制御部3等と共にケースEの内部に格納され、このケースEがドアハンドルHの内部に取り付けられる。第1電極1のうちドアハンドルHの外側を向く面が第1検知面1Fとなる。第1電極1は、主に第1検知面1Fに垂直な方向に位置する指や手を検出し、スライドドアD1に対する開閉指令の動作を検知する。例えば利用者の指が第1検知面1Fに近付くと、第1検知面1Fと指との間で静電容量が変化し、その変化度合いの大きさにより指の存在を認識する。
第2電極2も第1電極1と同じ静電容量センサであり、第2電極2に接触或いは近接する利用者の指や手を検知する。この第2電極2は、第1検知状態では第1電極1と協働して検知対象Tを検出する。そのために、第2電極2は、第1電極1に対向し、第1検知面1Fに対してドアの外側に配置される。これにより、第1電極1に給電した際に第1検知面1Fから検知対象Tに向けて生じる電気力線の中に第2電極2が位置することとなり、第1電極1と第2電極2とが同電位化される。つまり、双方の電極の静電容量が加算されて検知領域を広げることができる。
第2電極2の大きさは任意であるが、例えば図1に示すように、第1電極1の面積に比べて大きく構成しておくのが好ましい。つまり、第1検知状態においては、第1電極1と第2電極2とを重ね合わせた領域に第1検知領域1Aが形成されるから、検知対象Tの存在を素早く検知するためには第2電極2が広い方が良い。
第1検知面1Fと第2検知面2Fとの重なり方向に直角な方向の距離L(図2(a)に図示)は5mm以下であると好都合である。5mm以下となれば、第1検知状態において第1電極1と第2電極2が同電位化し易くなり、検出感度をより高めることができる。
上記のような第1検知状態と第2検知状態の切り換えは、例えば図3の駆動回路5を用いて行う。駆動回路5は、第1電極1および第1コンデンサC1等を有する第1センサS1と、第2電極2および第2コンデンサC2等を有する第2センサS2、さらに、これ等を制御する制御部3を備えている。制御装置Uは、第1検知状態では、第1電極1を機能させると共に第2電極2をフロート状態とし、第2検知状態では、第1電極1を接地状態にする。
本実施形態に係る制御装置Uの検知動作を示すフローチャートを図4に示す。第1電極1を有する第1センサS1および第2電極2を有する第2センサS2による検知を実行する第1検知状態と、第2センサS2のみによる検知を実行する第2検知状態とが、所定のサンプリング周期毎に制御部3によって切り替えられる。このサンプリング周期は任意に設定できるが、当然に第1検知状態における検知動作と第2検知状態における検知動作とが完了する時間を考慮して決定される。本実施形態では、サンプリング周期を例えば16msに設定した。
第1検知状態および第2検知状態において、第1センサS1および第2センサS2がどのように検知動作を行うかを図3~図5に基づいて説明する。検知動作に対しては、第1センサS1および第2センサS2の容量変化量(すなわち、第1センサS1および第2センサS2の静電容量の変化量に対応する量)を検出するスイッチング制御が行われる。
第1電極1および第2電極2は、電線材料あるいは金属材料、導体の基板などにより形成することができる。これらの材料は各種形状への加工が容易である。また、入手し易いため制御装置Uを安価に作製することができる。
第1電極1および第2電極2の外形は、図6に示すように、第1電極1の一方側のみに第2電極2が張り出したものであっても良い。例えばドアハンドルHがスライドドアD1の上方位置であってスライドドアD1の表面に形成された水平方向に延出する突状部に設けられているような場合、利用者の手や体がスライドドアD1に接触する位置がドアハンドルHから下方の領域に限られる場合がある。この場合には、ドアハンドルHに対してドアの開閉動作を指示するべく指などを接近させる際には、ドアハンドルHのやや上方からドアハンドルHに指を置くように操作する場合もあり得る。
本発明の車両用ドア制御装置は、図1(a)に示す車両において前席のスイングドアD2のドアハンドルH2にセンサSを設け、揺動開閉するドアの開閉動作を制御するものであっても良い。
1F 第1検知面
2 第2電極
2F 第2検知面
3 制御部
4 誘電体
D 車両用ドア
U 車両用ドア制御装置
Claims (6)
- 車両用ドアの外側に向く第1検知面を備えた静電センサ電極である第1電極と、
前記第1電極に対向し、前記第1検知面に対して前記車両用ドアの外側に位置しつつ前記車両用ドアの外側に向き、前記第1検知面に対して互いの面方向に沿って重なる領域と重ならない領域とを持つ第2検知面を備えた静電センサ電極である第2電極と、
前記第1電極および前記第2電極を制御する制御部と、を有し、
前記第1電極を駆動させつつ前記第2電極の電位をフロートとする第1検知状態と、前記第2電極を駆動させつつ前記第1電極の電位を接地状態とする第2検知状態とを切り替えて、前記第1電極および前記第2電極で測定した静電容量値に基づいて前記車両用ドアへの動作指示を判別する車両用ドア制御装置。 - 前記第1電極と前記第2電極との重なり部位の少なくとも一部に誘電体が配置されている請求項1に記載の車両用ドア制御装置。
- 前記第1検知面と前記第2検知面との重なり面積が前記第2検知面の面積の4分の1以上である請求項1または2に記載の車両用ドア制御装置。
- 前記第1検知面と前記第2検知面との重なり方向に直角な方向の距離が5mm以下である請求項1から3の何れか一項に記載の車両用ドア制御装置。
- 前記第1電極および前記第2電極の外形が矩形状であり、前記第2電極は、前記第1電極の2辺以上を囲っている請求項1から4の何れか一項に記載の車両用ドア制御装置。
- 前記第1電極および前記第2電極は、電線材料あるいは金属材料、導体の基板などにより形成されている請求項1から5の何れか一項に記載の車両用ドア制御装置。
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