JP7394042B2 - 車両用操作検出装置 - Google Patents
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Description
上記課題を解決する車両用操作検出装置は、列をなすように設けられ、検出対象の接近に伴って静電容量が大きくなる複数のセンサ電極と、複数の前記センサ電極の静電容量に基づいて、車両の開閉体を開閉作動させる指令を出力する制御部と、を備え、複数の前記センサ電極が並ぶ方向において、前記開閉体の開方向に対応する方向を第1方向とし、前記開閉体の閉方向に対応する方向を第2方向としたとき、前記制御部は、前記第1方向又は前記第2方向における端部に位置する2つの前記センサ電極のうち、静電容量が第1判定値以上となる前記センサ電極を操作開始電極として確定する開始電極判定部と、複数の前記センサ電極のうち、静電容量が増大する前記センサ電極が前記操作開始電極から前記第1方向に順に切り替わる場合に第1操作が行われたと判定し、静電容量が増大する前記センサ電極が前記操作開始電極から前記第2方向に順に切り替わる場合に第2操作が行われたと判定する操作判定部と、前記第1操作が行われたと判定される場合に前記開閉体を開作動させる指令を出力し、前記第2操作が行われたと判定される場合に前記開閉体を閉作動させる指令を出力する指令部と、を備え、前記操作判定部は、前記操作開始電極に隣り合う前記センサ電極である隣接電極の静電容量が前記第1判定値よりも大きな第2判定値以上となる場合に、前記隣接電極の静電容量が増大したと判定する。
上記車両用操作検出装置において、前記開始電極判定部は、前記第1方向又は前記第2方向における端部に位置する2つの前記センサ電極のうち、静電容量が前記第1判定値以上となる状態が継続する前記センサ電極を前記操作開始電極として確定し、前記操作判定部は、前記操作開始電極の確定タイミングにおける前記隣接電極の静電容量が前記第1判定値以上の場合、前記第2判定値を前記第1判定値よりも大きな値とし、前記操作開始電極の確定タイミングにおける前記隣接電極の静電容量が前記第1判定値未満の場合、前記第2判定値を前記第1判定値と等しい値とすることが好ましい。
以下、車両用操作検出装置(以下、「操作検出装置」ともいう。)の第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
操作検出装置80は、車両ドア30の外側からユーザが操作可能な位置に配置される。第1実施形態において、操作検出装置80は、車両ドア30の内装を構成するドアトリムの内側に配置される。また、操作検出装置80は、車両ドア30の窓ガラス31を介して車両外側からユーザが目視できる位置に配置される。他の実施形態において、操作検出装置80は、車両ドア30の外側を構成するアウタパネルに埋め込むこともできる。
制御部85は、操作開始電極を判定する開始電極判定部91と、第1操作又は第2操作が行われたか否かを判定する操作判定部92と、第1操作又は第2操作が行われた場合に開作動指令信号又は閉作動指令信号を出力する指令部93と、を有する。
詳しくは、図5を参照して、操作検出装置80が第1操作を検出するときの作用について説明する。なお、図5は、ユーザが開いた手を第1センサ電極81に接近させたり、ユーザが手を第1センサ電極81における第2センサ電極82寄りの位置に接近させたりする場合のセンサ電極の静電容量の変化を示している。
第1実施形態の効果について説明する。
以下、操作検出装置の第2実施形態について説明する。第2実施形態の説明では、第1実施形態と共通又は類似する部材構成について、同一の符号を付して説明を省略する。
操作検出装置80Aは、車両ドア30の外側からユーザが操作可能な位置に配置される。詳しくは、操作検出装置80Aは、車両ドア30の内装を構成するドアトリムの内側に配置される。また、操作検出装置80Aは、車両ドア30の窓ガラス31を介して車両外側からユーザが目視できる位置に配置される。
制御部85Aは、開始電極判定部91と、操作判定部92と、指令部93と、校正部94と、を有する。
(長かざし判定の第1補助判定)
ユーザが長かざし操作を行う場合には、ユーザの手と第2センサ電極82との間隔が略一定に保たれやすい。一方、降雨時には、第2センサ電極82の検出範囲に雨粒が頻繁に出入りしやすい。このため、ユーザが長かざし操作を行う場合には、長かざし判定時間TPTh中の第2センサ電極82の静電容量C2の変動幅が小さくなりやすく、降雨時には、長かざし判定時間TPTh中の第2センサ電極82の静電容量C2の変動幅が大きくなりやすい。
ユーザが長かざし操作を行う場合には、第4センサ電極84の車両外側に広がる検出範囲に比較的大きなユーザの手が存在するため、第4センサ電極84の静電容量C4が増大しやすい。一方、降雨時には、第4センサ電極84の車両外側に広がる検出範囲に小さな雨粒しか存在しないため、第4センサ電極84の静電容量C4が増大しにくい。
ユーザが長かざし操作を行う場合には、ユーザが第2センサ電極82に向けて手を接近させるため、第2センサ電極82の静電容量C2のみが大きくなりやすい。一方、窓ガラス31が昇降する場合及びユーザが車両ドア30にもたれ掛かる場合には、窓ガラス31及びユーザの身体が第2センサ電極82だけでなく第1センサ電極81及び第3センサ電極83にも接近する。このため、第2センサ電極82の静電容量C2だけでなく、第1センサ電極81の静電容量C1及び第3センサ電極83の静電容量C3も大きくなりやすい。なお、降雨時にも、センサ電極81~83の静電容量C1~C3が同様に変化することがある。
以上説明したように、第1補助判定及び第2補助判定が判定時間を有するのに対して、第3補助判定は判定時間を有しない。このため、ユーザが長かざし操作を行う場合には、第3補助判定の成立後に、第1補助判定及び第2補助判定が成立する。これに対し、降雨時には、センサ電極81~84の静電容量C1~C4が不規則に増減するため、仮に、第1補助判定、第2補助判定及び第3補助判定の全てが成立することがあったとしても、第1補助判定、第2補助判定及び第3補助判定の成立順序が不規則となりやすい。
ユーザが長かざし操作を行うために第2センサ電極82に手を接近させている場合には、第1センサ電極81の静電容量C1及び第3センサ電極83の静電容量C3が負の値を取りにくい。この点で、上記の場合には、第1センサ電極81の静電容量C1の変化速度及び第3センサ電極83の静電容量C3の変化速度が負の値を取りにくい。一方、降雨時には、第1センサ電極81の検出範囲内に位置する窓ガラス31の表面に水滴が付着した状態で、センサ電極81~84の校正が実施される場合がある。この場合、窓ガラス31に水滴が付着していた状態の第1センサ電極81の静電容量C1が基準値となるため、第1センサ電極81の検出範囲から水滴が流れ出ると、第1センサ電極81の静電容量C1が負の値を取ることがある。この場合、第1センサ電極81の静電容量C1の変化速度も負の値を取ることがある。第3センサ電極83の静電容量C3及び第3センサ電極83の静電容量C3の変化速度についても同様である。
ただし、降雨などの外乱が車両10に作用する場合であっても、外乱の程度が小さかったり、上記の判定値を「0」未満の値に設定したりすると、第1センサ電極81の静電容量C1及び第3センサ電極83の静電容量C3の双方が上述した判定値以上の状態が維持される場合がある。同様に、外乱の程度が小さかったり、上記の速度判定値を「0」未満の値に設定したりすると、第1センサ電極81の静電容量C1の変化速度及び第3センサ電極83の静電容量C3の変化速度の双方が上述した速度判定値以上の状態が維持される場合がある。ただし、これらの場合には、第1センサ電極81の静電容量C1及び第3センサ電極83の静電容量C3がともに負の値を取り続けやすい。
操作検出装置80Aは、車両ドア30の内装を構成するドアトリムの内側に配置されるため、車両ドア30と隣り合う座席に着座するユーザがドアトリムの上に肘などを置く場合においても、長かざし判定が成立する可能性がある。ただし、車両ドア30と隣り合う座席に着座するユーザがドアトリムの上に肘などを置く場合には、ユーザの肘などが第4センサ電極84に正面から接近するため、第4センサ電極84の静電容量C4の変化速度が高速になりやすい。一方、ユーザが長かざし操作を行う場合には、ユーザの手が第4センサ電極84に正面から接近しないため、第4センサ電極84の静電容量C4の変化速度が低速になりやすい。
車両10の洗車中には、窓ガラス31が泡で覆われたり窓ガラス31に向けて放水されたりする場合がある。このため、車両10の洗車中にセンサ電極81~84の校正が実施されると、第2センサ電極82の静電容量C2が急激に増大することにより、第2センサ電極82の静電容量C2が長かざし判定値CPTh以上となることがある。言い換えれば、ユーザが長かざし操作を行うときの手の接近速度では到達できないような速度で、第2センサ電極82の静電容量C2が長かざし判定値CPTh以上に増大することがある。
(開始電極判定の第1補助判定)
ユーザが操作開始電極を確定させるために、第1センサ電極81又は第3センサ電極83に手を接近させる場合には、操作開始電極の静電容量が増大する一方で、操作終了電極の静電容量が増大しにくい。一方、降雨時には、第1センサ電極81、第2センサ電極82及び第3センサ電極83の静電容量C3が不規則に増減する。言い換えれば、降雨時には、操作開始電極の静電容量が増大するときに、操作終了電極の静電容量が増大することもある。
ユーザは、操作開始電極を確定するために、第1センサ電極81又は第3センサ電極83に手を接近させた後、第1センサ電極81又は第3センサ電極83に手を接近させた状態を維持する必要がある。つまり、操作開始電極が確定される場合、第1センサ電極81の静電容量C1又は第3センサ電極83の静電容量C3は、増大した後に一定の値を維持するため、減少することはない。一方、降雨時には、第1センサ電極81の静電容量C1又は第3センサ電極83の静電容量C3が増大したり一定の値を維持したりするのに加え、減少することもある。言い換えれば、降雨時には、第1センサ電極81の静電容量C1の変化速度又は第3センサ電極83の静電容量C3の変化速度が負の値を取ることがある。
ユーザがスワイプ操作を行う場合には、ユーザが手を動かす速度がある一定の速度範囲に収まりやすい。言い換えれば、スワイプ判定中において、隣接電極の静電容量が第2判定値C2Th以上となってから、操作終了電極の静電容量が第3判定値C3Th以上となるまでの時間がある一定の時間範囲に収まりやすい。一方、降雨時には、スワイプ判定中において、隣接電極の静電容量が第2判定値C2Th以上となってから、操作終了電極の静電容量が第3判定値C3Th以上となるまでの時間が極端に早くなることもあれば、極端に遅くなることもある。
ユーザがスワイプ操作を行う場合には、スワイプ操作を終えるタイミングにおいて、ユーザの手は、操作終了電極に最も接近する一方で、操作開始電極及び隣接電極から離れている。このため、操作終了電極の静電容量は、スワイプ操作の確定タイミング、例えば、図4であればステップS22が肯定判定されたタイミングで、操作開始電極の静電容量よりも隣接電極の静電容量よりも大きくなる。一方、降雨時には、操作終了電極の静電容量は、スワイプ操作の確定タイミングで、操作開始電極の静電容量よりも隣接電極の静電容量よりも大きくなるとは限らない。
ユーザがスワイプ操作を行う場合には、センサ電極81~84の静電容量C1~C4が負の値を取りにくい。一方、長かざし判定の第5補助判定で記載したように、降雨時には、センサ電極81~84のキャリブレーションの実施に伴い、センサ電極81~84の静電容量C1~C4が負の値を取る場合がある。
第2実施形態において、制御部85Aは、長かざし判定、開始電極判定及びスワイプ判定を実施するにあたり、複数の補助判定を実施する。このため、制御部85Aは、補助判定を追加で実施する分、各種判定の精度を高めることができる。
・操作検出装置80,80Aにおいて、第1センサ電極81、第2センサ電極82及び第3センサ電極83の大きさは、同じでなくてもよい。この場合、センサ電極に対する検出対象の接近を判定する判定値は、センサ電極の大きさに応じて適宜に設定されることが好ましい。
・センサ電極の大きさによっては、第1操作又は第2操作を行うためにユーザが操作開始電極となるセンサ電極に手などを接近させる際に、隣接電極となるセンサ電極だけでなく、操作終了電極となるセンサ電極の静電容量も増大する可能性がある。したがって、操作判定部92は、操作終了電極の静電容量が第1判定値C1Thよりも大きな第3判定値C3Th以上となる場合に、操作終了電極の静電容量が増大したと判定してもよい。この場合、制御部85は、第3センサ電極83の静電容量と第3判定値C3Thとに対して、図4のステップS14~S16に相当する処理を実施することが好ましい。
30…車両ドア
80,80A…操作検出装置
81…第1センサ電極
82…第2センサ電極
83…第3センサ電極
84…第4センサ電極
85,85A…制御部
91…開始電極判定部
92…操作判定部
93…指令部
C1,C2,C3…静電容量
C1Th…第1判定値
C2Th…第2判定値
C3Th…第3判定値
CLTh…上限判定値
COff…オフセット値
D1…第1方向
D2…第2方向
Tx…第1判定時間
Ty…第2判定時間
Claims (6)
- 列をなすように設けられ、検出対象の接近に伴って静電容量が大きくなる複数のセンサ電極と、
複数の前記センサ電極の静電容量に基づいて、車両の開閉体を開閉作動させる指令を出力する制御部と、を備え、
複数の前記センサ電極が並ぶ方向において、前記開閉体の開方向に対応する方向を第1方向とし、前記開閉体の閉方向に対応する方向を第2方向としたとき、
前記制御部は、
前記第1方向又は前記第2方向における端部に位置する2つの前記センサ電極のうち、静電容量が第1判定値以上となる前記センサ電極を操作開始電極として確定する開始電極判定部と、
複数の前記センサ電極のうち、静電容量が増大する前記センサ電極が前記操作開始電極から前記第1方向に順に切り替わる場合に第1操作が行われたと判定し、静電容量が増大する前記センサ電極が前記操作開始電極から前記第2方向に順に切り替わる場合に第2操作が行われたと判定する操作判定部と、
前記第1操作が行われたと判定される場合に前記開閉体を開作動させる指令を出力し、前記第2操作が行われたと判定される場合に前記開閉体を閉作動させる指令を出力する指令部と、を備え、
前記操作判定部は、前記操作開始電極に隣り合う前記センサ電極である隣接電極の静電容量が前記第1判定値よりも大きな第2判定値以上となる場合に、前記隣接電極の静電容量が増大したと判定する
車両用操作検出装置。 - 前記開始電極判定部は、前記第1方向又は前記第2方向における端部に位置する2つの前記センサ電極のうち、静電容量が前記第1判定値以上となる状態が継続する前記センサ電極を前記操作開始電極として確定し、
前記操作判定部は、前記操作開始電極の確定タイミングにおける前記隣接電極の静電容量の大きさに基づいて前記第2判定値を算出する
請求項1に記載の車両用操作検出装置。 - 前記操作判定部は、前記操作開始電極の確定タイミングにおける前記隣接電極の静電容量にオフセット値を加算した値を前記第2判定値とする
請求項2に記載の車両用操作検出装置。 - 前記開始電極判定部は、前記第1方向又は前記第2方向における端部に位置する2つの前記センサ電極のうち、静電容量が前記第1判定値以上となる状態が継続する前記センサ電極を前記操作開始電極として確定し、
前記操作判定部は、前記操作開始電極の確定タイミングにおける前記隣接電極の静電容量が前記第1判定値以上の場合、前記第2判定値を前記第1判定値よりも大きな値とし、前記操作開始電極の確定タイミングにおける前記隣接電極の静電容量が前記第1判定値未満の場合、前記第2判定値を前記第1判定値と等しい値とする
請求項1~請求項3の何れか一項に記載の車両用操作検出装置。 - 複数の前記センサ電極は、3つの前記センサ電極から構成され、
前記操作判定部は、前記隣接電極から見て、前記操作開始電極とは反対側に位置する操作終了電極の静電容量が前記第1判定値よりも大きな第3判定値以上となる場合に、前記操作終了電極の静電容量が増大したと判定する
請求項1~請求項4の何れか一項に記載の車両用操作検出装置。 - 前記検出対象が前記センサ電極に接近し過ぎていることを判定するための判定値を上限判定値としたとき、
前記操作判定部は、静電容量が前記上限判定値以上となる前記センサ電極が存在する場合、前記第1操作及び前記第2操作が行われたか否かの判定を中止する
請求項1~請求項5の何れか一項に記載の車両用操作検出装置。
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