(57)【要約】【課題】車両の乗員のペダルへの踏み込み動作に先立ってその動作を検知して車両の各種制御に用いる。【解決手段】車両用制御ペダル装置は、静電容量センサ部１０と制御部２０とを備え、さらに走行制御部３２、通信制御部３３および点灯制御部３４を有する。静電容量センサ部１０は、車両のブレーキペダルのペダルパッド１に楕円平板状に形成されて配置されたセンサ電極１１と、このセンサ電極１１の裏面側に形成されたシールド電極１２と、センサ電極１１を囲うように形成された補助電極１３とを備える。センサ電極１１のみで検出された第１の静電容量値Ｃ１とセンサ電極１１および補助電極１３で検出された第２の静電容量値Ｃ２とを用いて指向性を設定し、ペダルパッド１上に検知範囲Ｚを形成して足７０が検出された場合に、ペダルパッド１を踏み込むに先だって制御部２０によって車両の制御信号が出力される。【選択図】図１
2010235059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたペダル装置のペダルパッドに設けられたセンサ電極と、
前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、
少なくとも前記センサ電極が接続され、接続された電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、
前記補助電極を前記検出回路に接続しない第１の接続状態と、前記補助電極を前記検出回路に接続する第２の接続状態とを選択的に切り替え可能な切替スイッチと、
前記第１の接続状態における前記検出回路からの第１の静電容量値と、前記第２の接続状態における前記検出回路からの第２の静電容量値とを比較した比較値、および前記第１または第２の静電容量値に基づき、人体が前記ペダルパッド上の検知範囲内にあるか否かを判定する比較判定手段と、
前記比較判定手段からの判定結果に基づいて、前記車両に関する制御信号を出力する制御手段とを備えた
ことを特徴とする車両用制御ペダル装置。
【請求項２】
前記切替スイッチは、前記第１の接続状態のときに、前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の車両用制御ペダル装置。
【請求項３】
前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるシールド駆動回路をさらに備え、
前記切替スイッチは、前記第１の接続状態のときに、前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の車両用制御ペダル装置。
【請求項４】
車両に搭載されたペダル装置のペダルパッドに設けられたセンサ電極と、
前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、
前記センサ電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、
前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路と、
前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続する第１の接続状態と、前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続する第２の接続状態とを選択的に切り替え可能な切替スイッチと、
前記第１の接続状態における前記検出回路からの第１の静電容量値と、前記第２の接続状態における前記検出回路からの第２の静電容量値とを比較した比較値、および前記第１または第２の静電容量値に基づき、人体が前記ペダルパッド上の検知範囲内にあるか否かを判定する比較判定手段と、
前記比較判定手段からの判定結果に基づいて、前記車両に関する制御信号を出力する制御手段とを備えた
ことを特徴とする車両用制御ペダル装置。
【請求項５】
車両に搭載されたペダル装置のペダルパッドに設けられたセンサ電極と、
前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、
接続された電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、
前記センサ電極を前記検出回路に接続する第１の接続状態と、前記センサ電極を前記検出回路に接続しない第２の接続状態とを選択的に切り替え可能な第１切替スイッチと、
前記センサ電極が前記第１の接続状態のときに前記補助電極を前記検出回路に接続せず、前記第１切替スイッチが前記第２の接続状態のときに前記補助電極を前記検出回路に接続するように切り替え可能な第２切替スイッチと、
前記第１の接続状態の場合における前記検出回路からの第１の静電容量値と、前記第２の接続状態の場合における前記検出回路からの第２の静電容量値とを比較した比較値、および前記第１または第２の静電容量値に基づき、人体が前記ペダルパッド上の検知範囲内にあるか否かを判定する比較判定手段と、
前記比較判定手段からの判定結果に基づいて、前記車両に関する制御信号を出力する制御手段とを備えた
ことを特徴とする車両用制御ペダル装置。
【請求項６】
前記第１切替スイッチは、前記第２の接続状態のときに前記センサ電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、
前記第２切替スイッチは、前記第１の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている
ことを特徴とする請求項５記載の車両用制御ペダル装置。
【請求項７】
前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与える、または前記センサ電極に前記補助電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路をさらに備え、
前記第１切替スイッチは、前記第２の接続状態のときに前記センサ電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成され、
前記第２切替スイッチは、前記第１の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている
ことを特徴とする請求項５記載の車両用制御ペダル装置。
【請求項８】
前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路をさらに備え、
前記第１切替スイッチは、前記第２の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、
前記第２切替スイッチは、前記第１の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている
ことを特徴とする請求項５記載の車両用制御ペダル装置。
【請求項９】
前記センサ電極に前記補助電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路をさらに備え、
前記第１切替スイッチは、前記第２の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成され、
前記第２切替スイッチは、前記第１の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている
ことを特徴とする請求項５記載の車両用制御ペダル装置。
【請求項１０】
前記補助電極は、前記センサ電極を囲むように配置されている
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項記載の車両用制御ペダル装置。
【請求項１１】
前記比較判定手段は、前記第１の静電容量値を前記第２の静電容量値で除算した値に所定の係数を乗算して比較値を算出し、該比較値があらかじめ設定された所定のしきい値以上となるか否かによって、前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体があるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項記載の車両用制御ペダル装置。
【請求項１２】
前記検出回路は、前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体がないときの前記第１の静電容量値の初期容量である第１の初期容量と、前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体がないときの前記第２の静電容量値の初期容量である第２の初期容量とをさらに検出し、
前記比較判定手段は、前記第１の静電容量値から前記第１の初期容量を差し引いた第１の検出値と、前記第２の静電容量値から前記第２の初期容量を差し引いた第２の検出値とを比較した比較値、および前記第１または第２の検出値に基づき、人体が前記ペダルパッド上の検知範囲内に存するか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項記載の車両用制御ペダル装置。
【請求項１３】
前記検出回路の出力を基準電圧にするための基準電圧調整手段をさらに備え、
前記検出回路は、前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体がないときの前記第１の静電容量値の初期容量である第１の初期容量を前記基準電圧に調整するための第１の設定値と、前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体がないときの前記第２の静電容量値の初期容量である第２の初期容量を前記基準電圧に調整するための第２の設定値とをそれぞれ取得するとともに、前記第１の設定値により調整した第１の静電容量値と、前記第２の設定値により調整した第２の静電容量値とを出力するように構成され、
前記比較判定手段は、前記第１の設定値により調整した前記第１の静電容量値から前記基準電圧を差し引いたものを前記第１の検出値とし、前記第２の設定値により調整した前記第２の静電容量値から前記基準電圧を差し引いたものを前記第２の検出値として両者を比較した比較値、および前記第１または第２の検出値に基づき、人体が前記ペダルパッド上の検知範囲内に存するか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１２記載の車両用制御ペダル装置。
【請求項１４】
前記比較判定手段は、前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体があると判定したときは、前記第１の静電容量値、前記第２の静電容量値、前記第１の検出値、および前記第２の検出値のいずれかの値に基づき、人体の前記センサ電極までの距離に応じた信号を出力し、前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体がないと判定したときは、該出力を所定の電位とする
ことを特徴とする請求項１２または１３記載の車両用制御ペダル装置。
【請求項１５】
前記所定の電位は、接地電位または基準電位である
ことを特徴とする請求項１４記載の車両用制御ペダル装置。
【請求項１６】
前記比較判定手段は、前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体があると判定したときは、前記第１の静電容量値、前記第２の静電容量値、前記第１の検出値、および前記第２の検出値のいずれかの値に基づき、人体の前記センサ電極までの距離に応じた信号を出力し、前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体がないと判定したときは、該出力をハイインピーダンスとする
ことを特徴とする請求項１２または１３記載の車両用制御ペダル装置。
【請求項１７】
前記センサ電極は、ブレーキペダル装置のブレーキペダルパッドに設けられ、
前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記ブレーキペダルパッド上の検知範囲内にあると判定された場合に、前記車両に関する制御信号として、ブレーキランプを点灯または点滅させる信号を出力する
ことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項記載の車両用制御ペダル装置。
【請求項１８】
前記センサ電極は、ブレーキペダル装置のブレーキペダルパッドに設けられ、
前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記ブレーキペダルパッド上の検知範囲内にあると判定された場合に、前記車両に関する制御信号として、ブレーキランプに点灯時電流よりも弱い微弱電流を流させる信号を出力する
ことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項記載の車両用制御ペダル装置。
【請求項１９】
前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記ブレーキペダルパッド上の検知範囲内にあると判定された場合に、前記車両に関する制御信号として、車々間通信によって後続車両に対しブレーキが掛けられる旨を報知する信号、および車内ＬＡＮにてブレーキ信号が優先的に送信される割り込み準備のための信号の少なくとも一つを出力する
ことを特徴とする請求項１７または１８記載の車両用制御ペダル装置。
【請求項２０】
前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記ブレーキペダルパッド上の検知範囲内にあると判定された場合に、前記車両に関する制御信号として、車両システムにシフトダウンをさせる信号または車両システムにシフトダウンの準備をさせる信号を出力する
ことを特徴とする請求項１７〜１９のいずれか１項記載の車両用制御ペダル装置。
【請求項２１】
前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記ブレーキペダルパッド上の検知範囲内にあると判定された場合に、前記車両に関する制御信号として、車両システムにブレーキアシストの準備を開始させる信号を出力する
ことを特徴とする請求項１７〜２０のいずれか１項記載の車両用制御ペダル装置。
【請求項２２】
前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記ブレーキペダルパッド上の検知範囲内にあると判定され、かつクルーズコントロールが実行されている旨を示す信号を取得した場合に、前記車両に関する制御信号として、車両システムにクルーズコントロールを解除させる信号を出力する
ことを特徴とする請求項１７〜２１のいずれか１項記載の車両用制御ペダル装置。
【請求項２３】
前記センサ電極は、アクセルペダル装置のアクセルペダルパッドに設けられ、
前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記アクセルペダルパッド上の検知範囲内にあると判定され、かつ車両がアイドリングストップ状態である旨を示す信号を取得した場合に、前記車両に関する制御信号として、車両システムにアイドリングストップ状態を解除させる信号を出力する
ことを特徴とする請求項１〜２２のいずれか１項記載の車両用制御ペダル装置。
【請求項２４】
前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記アクセルペダルパッド上の検知範囲内にあると判定され、かつパーキングブレーキが掛けられている旨を示す信号を取得した場合に、前記車両に関する制御信号として、乗員に対しパーキングブレーキが解除されていない旨を報知する信号を出力する
ことを特徴とする請求項２３記載の車両用制御ペダル装置。
【請求項２５】
前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記アクセルペダルパッド上の検知範囲内にあると判定され、かつシートベルトが装着されていない旨を示す信号を取得した場合に、前記車両に関する制御信号として、乗員に対しシートベルトが装着されていない旨を報知する信号を出力する
ことを特徴とする請求項２３または２４記載の車両用制御ペダル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等の車両に搭載されたペダル装置に関し、特にペダルへの踏み込み動作に先立ってその動作を検知して車両の各種制御に用いる車両用制御ペダル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のブレーキランプの点灯を制御するものとして、ブレーキランプ点灯装置（例えば、特許文献１（第３−５頁、第１−３図）参照）が知られている。このブレーキランプ点灯装置は、補助ブレーキランプと、走行車両に対して急ブレーキがかけられたことを検知する急ブレーキ検知センサと、急ブレーキ検知センサによって急ブレーキが検知されたときに、補助ブレーキランプを所定の方式で点灯させる点灯制御手段とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２０５７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１に開示されているブレーキランプ点灯装置では、実際にドライバによってブレーキペダルが踏まれ急ブレーキが掛けられた際に、補助ブレーキランプを点灯させて後続車両に注意を喚起するものである。このため、後続車両に対してドライバがブレーキ動作に入ることを前もって知らせることは想定されておらず、より早く注意を喚起して車両の衝突防止を図るのが困難であるという問題がある。
【０００５】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、車両の乗員のペダルへの踏み込み動作に先立ってその動作を検知して車両の各種制御に用いることができる車両用制御ペダル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる車両用制御ペダル装置は、車両に搭載されたペダル装置のペダルパッドに設けられたセンサ電極と、前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、少なくとも前記センサ電極が接続され、接続された電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、前記補助電極を前記検出回路に接続しない第１の接続状態と、前記補助電極を前記検出回路に接続する第２の接続状態とを選択的に切り替え可能な切替スイッチと、前記第１の接続状態における前記検出回路からの第１の静電容量値と、前記第２の接続状態における前記検出回路からの第２の静電容量値とを比較した比較値、および前記第１または第２の静電容量値に基づき、人体が前記ペダルパッド上の検知範囲内にあるか否かを判定する比較判定手段と、前記比較判定手段からの判定結果に基づいて、前記車両に関する制御信号を出力する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
前記切替スイッチは、例えば前記第１の接続状態のときに、前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている。
【０００８】
前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるシールド駆動回路をさらに備え、前記切替スイッチは、例えば前記第１の接続状態のときに、前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている。
【０００９】
また、この発明にかかる車両用制御ペダル装置は、車両に搭載されたペダル装置のペダルパッドに設けられたセンサ電極と、前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、前記センサ電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路と、前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続する第１の接続状態と、前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続する第２の接続状態とを選択的に切り替え可能な切替スイッチと、前記第１の接続状態における前記検出回路からの第１の静電容量値と、前記第２の接続状態における前記検出回路からの第２の静電容量値とを比較した比較値、および前記第１または第２の静電容量値に基づき、人体が前記ペダルパッド上の検知範囲内にあるか否かを判定する比較判定手段と、前記比較判定手段からの判定結果に基づいて、前記車両に関する制御信号を出力する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
さらに、この発明にかかる車両用制御ペダル装置は、車両に搭載されたペダル装置のペダルパッドに設けられたセンサ電極と、前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、接続された電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、前記センサ電極を前記検出回路に接続する第１の接続状態と、前記センサ電極を前記検出回路に接続しない第２の接続状態とを選択的に切り替え可能な第１切替スイッチと、前記センサ電極が前記第１の接続状態のときに前記補助電極を前記検出回路に接続せず、前記第１切替スイッチが前記第２の接続状態のときに前記補助電極を前記検出回路に接続するように切り替え可能な第２切替スイッチと、前記第１の接続状態の場合における前記検出回路からの第１の静電容量値と、前記第２の接続状態の場合における前記検出回路からの第２の静電容量値とを比較した比較値、および前記第１または第２の静電容量値に基づき、人体が前記ペダルパッド上の検知範囲内にあるか否かを判定する比較判定手段と、前記比較判定手段からの判定結果に基づいて、前記車両に関する制御信号を出力する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
前記第１切替スイッチは、例えば前記第２の接続状態のときに前記センサ電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、前記第２切替スイッチは、例えば前記第１の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている。
【００１２】
前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与える、または前記センサ電極に前記補助電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路をさらに備え、前記第１切替スイッチは、例えば前記第２の接続状態のときに前記センサ電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成され、前記第２切替スイッチは、例えば前記第１の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている。
【００１３】
前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路をさらに備え、前記第１切替スイッチは、例えば前記第２の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、前記第２切替スイッチは、例えば前記第１の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能構成されている。
【００１４】
前記センサ電極に前記補助電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路をさらに備え、前記第１切替スイッチは、例えば前記第２の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成され、前記第２切替スイッチは、例えば前記第１の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている。
【００１５】
前記センサ電極の検知面とは反対側の裏面側に該センサ電極に対して絶縁された状態で配置され、前記センサ電極の裏面側の検知をシールドするシールド電極をさらに備えてもよい。
【００１６】
前記シールド電極は、例えば該シールド電極に前記センサ電極および前記補助電極の少なくとも一つと同等の電位を与えるためのシールド駆動回路に接続されている。
【００１７】
前記補助電極は、例えば前記センサ電極の検知面と同一平面上に該センサ電極に対して絶縁された状態で配置されている。
【００１８】
前記補助電極は、例えば前記センサ電極を囲むように配置されている。
【００１９】
前記補助電極は、例えば前記センサ電極と同心に配置されている。
【００２０】
前記比較判定手段は、例えば前記第１の静電容量値を前記第２の静電容量値で除算した値に所定の係数を乗算して比較値を算出し、該比較値があらかじめ設定された所定のしきい値以上となるか否かによって、前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体があるか否かを判定する。
【００２１】
検知面側がシールド電極で覆われているダミー電極をさらに備え、前記検出回路は差動動作可能に構成され、該検出回路の一方の入力端が前記センサ電極と直接接続、または前記第１切替スイッチを介して接続され、当該検出回路の他方の入力端が前記ダミー電極と接続されてもよい。
【００２２】
前記ダミー電極は、例えば電極面の面積が前記センサ電極の検知面の面積の１／２以下となるように形成されている。
【００２３】
前記検出回路は、例えば前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体がないときの前記第１の静電容量値の初期容量である第１の初期容量と、前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体がないときの前記第２の静電容量値の初期容量である第２の初期容量とをさらに検出し、前記比較判定手段は、例えば前記第１の静電容量値から前記第１の初期容量を差し引いた第１の検出値と、前記第２の静電容量値から前記第２の初期容量を差し引いた第２の検出値とを比較した比較値、および前記第１または第２の検出値に基づき、人体が前記ペダルパッド上の検知範囲内に存するか否かを判定する。
【００２４】
前記検出回路の出力を基準電圧にするための基準電圧調整手段をさらに備え、前記検出回路は、例えば前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体がないときの前記第１の静電容量値の初期容量である第１の初期容量を前記基準電圧に調整するための第１の設定値と、前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体がないときの前記第２の静電容量値の初期容量である第２の初期容量を前記基準電圧に調整するための第２の設定値とをそれぞれ取得するとともに、前記第１の設定値により調整した第１の静電容量値と、前記第２の設定値により調整した第２の静電容量値とを出力するように構成され、前記比較判定手段は、例えば前記第１の設定値により調整した前記第１の静電容量値から前記基準電圧を差し引いたものを前記第１の検出値とし、前記第２の設定値により調整した前記第２の静電容量値から前記基準電圧を差し引いたものを前記第２の検出値として両者を比較した比較値、および前記第１または第２の検出値に基づき、人体が前記ペダルパッド上の検知範囲内に存するか否かを判定する。
【００２５】
前記比較判定手段は、例えば前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体があると判定したときは、前記第１の静電容量値、前記第２の静電容量値、前記第１の検出値、および前記第２の検出値のいずれかの値に基づき、人体の前記センサ電極までの距離に応じた信号を出力し、前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体がないと判定したときは、該出力を所定の電位とする。
【００２６】
前記所定の電位は、例えば接地電位または基準電位である。
【００２７】
前記比較判定手段は、例えば前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体があると判定したときは、前記第１の静電容量値、前記第２の静電容量値、前記第１の検出値、および前記第２の検出値のいずれかの値に基づき、人体の前記センサ電極までの距離に応じた信号を出力し、前記ペダルパッド上の検知範囲内に人体がないと判定したときは、該出力をハイインピーダンスとする。
【００２８】
前記センサ電極は、例えばブレーキペダル装置のブレーキペダルパッドに設けられ、前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記ブレーキペダルパッド上の検知範囲内にあると判定された場合に、前記車両に関する制御信号として、例えばブレーキランプを点灯または点滅させる信号を出力する。
【００２９】
また、前記センサ電極は、例えばブレーキペダル装置のブレーキペダルパッドに設けられ、前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記ブレーキペダルパッド上の検知範囲内にあると判定された場合に、前記車両に関する制御信号として、例えばブレーキランプに点灯時電流よりも弱い微弱電流を流させる信号を出力する。
【００３０】
前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記ブレーキペダルパッド上の検知範囲内にあると判定された場合に、前記車両に関する制御信号として、例えば車々間通信によって後続車両に対しブレーキが掛けられる旨を報知する信号、および車内ＬＡＮにてブレーキ信号が優先的に送信される割り込み準備のための信号の少なくとも一つを出力する。
【００３１】
前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記ブレーキペダルパッド上の検知範囲内にあると判定された場合に、前記車両に関する制御信号として、例えば車両システムにシフトダウンをさせる信号または車両システムにシフトダウンの準備をさせる信号を出力する。
【００３２】
前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記ブレーキペダルパッド上の検知範囲内にあると判定された場合に、前記車両に関する制御信号として、例えば車両システムにブレーキアシストの準備を開始させる信号を出力する。
【００３３】
前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記ブレーキペダルパッド上の検知範囲内にあると判定され、かつクルーズコントロールが実行されている旨を示す信号を取得した場合に、前記車両に関する制御信号として、例えば車両システムにクルーズコントロールを解除させる信号を出力する。
【００３４】
前記センサ電極は、例えばアクセルペダル装置のアクセルペダルパッドに設けられ、前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記アクセルペダルパッド上の検知範囲内にあると判定され、かつ車両がアイドリングストップ状態である旨を示す信号を取得した場合に、前記車両に関する制御信号として、例えば車両システムにアイドリングストップ状態を解除させる信号を出力する。
【００３５】
前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記アクセルペダルパッド上の検知範囲内にあると判定され、かつパーキングブレーキが掛けられている旨を示す信号を取得した場合に、前記車両に関する制御信号として、例えば乗員に対しパーキングブレーキが解除されていない旨を報知する信号を出力する。
【００３６】
前記制御手段は、前記判定結果によって人体が前記アクセルペダルパッド上の検知範囲内にあると判定され、かつシートベルトが装着されていない旨を示す信号を取得した場合に、前記車両に関する制御信号として、例えば乗員に対しシートベルトが装着されていない旨を報知する信号を出力する。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、車両の乗員のペダルへの踏み込み動作に先立ってその動作を検知して車両の各種制御に用いることができる車両用制御ペダル装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる車両用制御ペダル装置の機能的構成の例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる車両用制御ペダル装置の静電容量センサ部および制御部の全体構成の例を示す説明図である。
【図３】同車両用制御ペダル装置の検知動作時における動作概念を説明するための説明図である。
【図４】同車両用制御ペダル装置の検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。
【図５】同車両用制御ペダル装置の検知動作時における動作概念を説明するための説明図である。
【図６】同車両用制御ペダル装置による足の検知イメージを説明するための説明図である。
【図７】同車両用制御ペダル装置による制御処理の一例としての点灯制御処理手順を示すフローチャートである。
【図８】同車両用制御ペダル装置の静電容量センサ部および制御部の全体構成の他の例を示す説明図である。
【図９】本発明の一実施形態にかかる車両用制御ペダル装置の他の構成例を説明するための説明図である。
【図１０】本発明の他の実施形態にかかる車両用制御ペダル装置の静電容量センサ部および制御部の全体構成の例を示す説明図である。
【図１１】同車両用制御ペダル装置による制御処理の一例としての点灯制御処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】同車両用制御ペダル装置の静電容量センサ部および制御部の全体構成の他の例を示す説明図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態にかかる車両用制御ペダル装置の静電容量センサ部および制御部の全体構成の例を示す説明図である。
【図１４】同車両用制御ペダル装置の検知動作時における動作概念を説明するための説明図である。
【図１５】同車両用制御ペダル装置の第１検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。
【図１６】同車両用制御ペダル装置の第１検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。
【図１７】同車両用制御ペダル装置の第１検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。
【図１８】同車両用制御ペダル装置の第２検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。
【図１９】同車両用制御ペダル装置の第２検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。
【図２０】同車両用制御ペダル装置の第２検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。
【図２１】本発明のさらに他の実施形態にかかる車両用制御ペダル装置の静電容量センサ部および制御部の全体構成の例を示す説明図である。
【図２２】同車両用制御ペダル装置の静電容量センサ部および制御部の全体構成の他の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下に、添付の図面を参照して、この発明にかかる車両用制御ペダル装置の好適な実施の形態について説明する。
【００４０】
図１は、本発明の一実施形態にかかる車両用制御ペダル装置の機能的構成の例を示すブロック図である。図１に示すように、車両用制御ペダル装置は、図示しない車両に搭載され、静電容量センサ部１０と、制御部２０とを備え、さらに走行制御部３２と、通信制御部３３と、点灯制御部３４とを有して構成されている。
【００４１】
静電容量センサ部１０は、例えば図示しない車両のブレーキペダルのペダルパッドに配置され、検知対象物として人体を検知する。この静電容量センサ部１０は、具体的には人体の下肢における下腿先端の足を検知する。制御部２０は、静電容量センサ部１０からの情報に基づき車両に関する各種制御信号を出力するとともに、車両の車載機器や補機等の各部からの情報に基づいて車両全体の制御を行う。
【００４２】
走行制御部３２は、制御部２０からの制御信号によって車両の走行に関する各種機能を制御する。通信制御部３３は、制御部２０からの制御信号によって車々間通信や車内ＬＡＮ等の車両の通信に関する各種機能を制御する。点灯制御部３４は、制御部２０からの制御信号によって車両のランプ６０の点灯に関する各種機能を制御する。
【００４３】
このように構成された車両用制御ペダル装置は、静電容量センサ部１０からの情報に基づき制御部２０によって、ペダルパッド上の検知範囲内に足があるか否かを判定する。そして、この判定結果に基づいて、車両の各部を制御するための車両に関する制御信号を出力する。これにより、例えば車両の乗員のペダルへの踏み込み動作に先立って、その動作を検知して車両の各種制御に用いることが可能となる。
【００４４】
図２は、本発明の一実施形態にかかる車両用制御ペダル装置の静電容量センサ部および制御部の全体構成の例を示す説明図、図３は同車両用制御ペダル装置の検知動作時における動作概念を説明するための説明図である。また、図４は、同車両用制御ペダル装置の検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図、図５は同車両用制御ペダル装置の検知動作時における動作概念を説明するための説明図である。
【００４５】
図２に示すように、車両用制御ペダル装置の静電容量センサ部１０は、例えばブレーキペダルのペダルパッド１の表面あるいは裏面に設置されたり、内蔵されたりして設けられる。この静電容量センサ部１０は、楕円平板状に形成されたセンサ電極１１と、このセンサ電極１１の裏面側に形成されたシールド電極１２と、センサ電極１１と同一平面上に形成されセンサ電極１１を囲うようなドーナツ状に形成された補助電極１３とを備えて構成されている。
【００４６】
これらセンサ電極１１および補助電極１３は、それぞれ互いに絶縁された状態で配置され、例えばペダルパッド１の形状に合わせて材料の無駄を少なくするために矩形平板状およびロの字状に形成されていてもよい。また、シールド電極１２は、裏面側のセンサ感度を減少させるために、センサ電極１１よりも大きいことが好ましい。
【００４７】
センサ電極１１は、検知面側の検知領域にある（存する）足を検知する。シールド電極１２は、センサ電極１１の裏面側にて足が検知されないようにシールドする。補助電極１３は、センサ電極１１の検知面側における等静電容量線（面）を可変せしめ、静電容量センサ部１０に指向性を持たせるためのものである。なお、シールド電極１２は、上述した態様とともに併せて例えば補助電極１３の外周側に設けられていてもよい。
【００４８】
制御部２０は、例えばセンサ電極１１に直接接続されたＣ−Ｖ変換回路２１と、Ａ／Ｄ変換器２２と、ＣＰＵ２３とを備え、ここではシールド駆動回路２４をさらに備えて構成され、補助電極１３の接続をＣ−Ｖ変換回路２１とシールド駆動回路２４とに切り替える切替スイッチＳＷが設けられている。
【００４９】
Ｃ−Ｖ変換回路２１は、センサ電極１１によって、またはセンサ電極１１および補助電極１３によって、それぞれ検知された静電容量（Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）を電圧（Ｖｏｌｔａｇｅ）に変換する。Ａ／Ｄ変換器２２は、Ｃ−Ｖ変換回路２１からの電圧を示すアナログ信号をディジタル信号に変換する。
【００５０】
ＣＰＵ２３は、車両用制御ペダル装置全体の制御を司るとともに切替スイッチＳＷの動作を制御したり、検知領域における検知対象物（足）の検出（有無）を判定したりする。シールド駆動回路２４は、例えばシールド電極１２や補助電極１３をセンサ電極１１と同等の電位に駆動する。
【００５１】
なお、制御部２０は、ＣＰＵ２３の一時記憶領域として利用されるＲＡＭやデータ格納用のＲＯＭ等の記憶手段（図示せず）を備えて構成される。静電容量センサ部１０は、例えば図示しない基板上に形成されている。この基板としては、例えばフレキシブルプリント基板、リジッド基板またはリジッドフレキシブル基板のいずれの基板も採用することができる。また、制御部２０は、静電容量センサ部１０が形成された基板の同一面側または裏面側に実装されて一体的に設けられてもよい。
【００５２】
センサ電極１１、シールド電極１２および補助電極１３は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、ガラスエポキシ樹脂、またはセラミック等の絶縁体からなる基板上にパターン形成された銅、銅合金またはアルミニウムや鉄等の金属部材（導電材）や電線などで構成することができる。
【００５３】
次に、このように構成された車両用制御ペダル装置の検知動作について説明する。まず、ＣＰＵ２３の制御により、切替スイッチＳＷがシールド駆動回路２４側に接続された場合の動作（動作１）について説明する。この動作１の場合、静電容量センサ部１０のセンサ電極１１、シールド電極１２および補助電極１３の制御部２０との接続状態は、図３に示すようになる。
【００５４】
すなわち、Ｃ−Ｖ変換回路２１にはセンサ電極１１のみが接続され、シールド電極１２および補助電極１３はシールド駆動回路２４に接続されるので、センサ電極１１のみによって検知対象物Ａ，Ｂとの静電容量がＣ−Ｖ変換回路２１によって検出される。このとき、センサ電極１１の裏面側は、シールド駆動回路２４に接続されたシールド電極１２によって覆われた状態であるため、センサ電極１１の裏面側のセンサ感度はほぼないに等しくなり、これは後述する動作２の場合も同様である。
【００５５】
また、両検知対象物Ａ，Ｂはセンサ電極１１からほぼ等しい距離に存するが、シールド駆動回路２４に接続された補助電極１３の影響によって、上述した等静電容量線（面）Ｍが図３に示すような状態となり、検知対象物Ｂに対するセンサ感度が検知対象物Ａに対するセンサ感度よりも低下する。
【００５６】
この場合、図４（ａ）に示すように、センサ電極１１の中心部上付近に存する検知対象物Ａに対するセンサ電極１１からの電気力線Ｐは、補助電極１３からの電気力線Ｐ’（シールド）の影響が小さいといえるが、図４（ｂ）に示すように、センサ電極１１に対して外側に存する検知対象物Ｂに対するセンサ電極１１からの電気力線Ｐは、補助電極１３からの電気力線Ｐ’（シールド）の影響を受けやすいといえる。
【００５７】
このため、動作１においては、両検知対象物Ａ，Ｂはセンサ電極１１から同一距離に存するが、Ｃ−Ｖ変換回路２１によって検出される静電容量値は検知対象物Ａの方が検知対象物Ｂに比べて大きくなる。なお、このような動作１のときに検出された第１の静電容量値Ｃ１をＣＰＵ２３によって記憶手段に記憶しておく。
【００５８】
この動作１の場合、補助電極１３をシールド駆動回路２４に接続することによって、センサ電極１１の中心部のセンサ感度に対して、センサ電極１１の電極端（補助電極１３側の端部）のセンサ感度を下げることができ、静電容量センサ部１０に僅かな指向性を持たせることが可能となる。
【００５９】
ただし、この動作１においては、センサ電極１１の電極端のセンサ感度が僅かに低下する程度であるので、例えば図４（ｂ）に示す検知対象物Ａよりはセンサ電極１１に近い位置に存する検知対象物Ｃ（図３参照）の静電容量値は、検知対象物Ａの静電容量値とほぼ等しくなってしまい、等静電容量線（面）Ｍが図３に示すような状態となってしまう。このため、検知対象物Ａ，Ｃの違いを判別することができず、より強い指向性を持たせることができない状態であるといわざるを得ない。
【００６０】
次に、ＣＰＵ２３の制御により、切替スイッチＳＷがＣ−Ｖ変換回路２１側に接続された場合の動作（動作２）について説明する。この動作２の場合、静電容量センサ部１０のセンサ電極１１、シールド電極１２および補助電極１３の制御部２０との接続状態は、図５に示すようになる。
【００６１】
すなわち、Ｃ−Ｖ変換回路２１にセンサ電極１１および補助電極１３が接続されるので、これらセンサ電極１１および補助電極１３によって検知対象物Ａ，Ｂとの静電容量がＣ−Ｖ変換回路２１によって検出される。このとき、上述したようにセンサ電極１１の裏面側のセンサ感度はほぼないに等しいが、センサ電極１１の検知面側（表面側）における等静電容量線（面）Ｍは図５に示す状態となり、検知面側の１８０°の範囲で指向性がない状態といえる。
【００６２】
このため、動作２においては、センサ電極１１からほぼ等しい距離に存する両検知対象物Ａ，Ｂについては、ほぼ同等の静電容量値が検出される。そして、このような動作２のときに検出された第２の静電容量値Ｃ２を、第１の静電容量値Ｃ１と同様にＣＰＵ２３によって記憶手段に記憶しておく。
【００６３】
このように、上述した動作１および動作２により、センサ電極１１による検知面側の等静電容量線（面）Ｍを可変せしめ、センサ電極１１の検知面側において僅かに指向性がある場合に検出された第１の静電容量値Ｃ１と、センサ電極１１の検知面側において指向性がない場合に検出された第２の静電容量値Ｃ２とを取得する。
【００６４】
その後、本例の車両用制御ペダル装置においては、次のような動作が行われる。まず、ＣＰＵ２３によって記憶手段に記憶しておいた第１の静電容量値Ｃ１と第２の静電容量値Ｃ２とを比較する。例えば、上述した動作２の場合においては両検知対象物Ａ，Ｂから検出された静電容量値はともにほぼ同等の値であるため、検知対象物Ａ，Ｂはセンサ電極１１からほぼ等しい距離にあることが判明する。
【００６５】
次に、動作１の場合では検知対象物Ａに対して検知対象物Ｂの静電容量値が小さくなるため、検知対象物Ｂは検知対象物Ａよりもセンサ電極１１に対して外側に存することが判明する。これらを踏まえて、ＣＰＵ２３においては、第１の静電容量値Ｃ１に対する第２の静電容量値Ｃ２の値を比較することにより、検知対象物がセンサ電極１１の中心部に対してどの程度外側に存するのか（すなわち、検知対象物が少なくともセンサ電極１１の検知面と対向する領域を含む所定の範囲内（以下、「検知範囲内」と略記することがあるとする。）にあるか否か）を判定することができる。
【００６６】
図６は、同車両用制御ペダル装置による足の検知イメージを説明するための説明図である。上述したように構成され動作する車両用制御ペダル装置によれば、図６に示すように、センサ電極１１、シールド電極１２（図示せず）および補助電極１３が配置されたブレーキペダルのペダルパッド１上に形成された検知範囲Ｚ内に足７０があるか否かを判定することができる。
【００６７】
ペダルパッド１上の検知範囲Ｚは、設定された指向性によりその範囲が決定するため、検知範囲Ｚをペダルパッド１上の狭い領域に設定すれば、例えばブレーキペダルのペダルパッド１のパッド面方向近傍に足７０が存していても、誤検知することは皆無となる。こうして足７０があるか否かを判定した判定結果に基づいて、足７０がある場合に制御部２０は、ペダルパッド１を踏み込むに先だって走行制御部３２、通信制御部３３および点灯制御部３４などに対して制御信号を出力するとともに、車両の各部を制御する。ここで、一例としてランプ６０の点灯制御処理について説明する。
【００６８】
図７は、同車両用制御ペダル装置による制御処理の一例としての点灯制御処理手順を示すフローチャートである。なお、以降において、既に説明した部分と重複する箇所には同一の符号を付して説明を割愛することがあるとする。図７に示すように、まず、車両用制御ペダル装置は、例えば車両のイグニッションキーがアクセサリーやＯＮとなることをトリガとして、処理が開始されるまで待つ（ステップＳ１０１のＮ）。
【００６９】
そして、処理が開始されたら（ステップＳ１０１のＹ）、制御部２０のＣＰＵ２３の制御によって、切替スイッチＳＷによる補助電極１３の接続状態を上述した第１および第２の接続状態に切り替えて、静電容量値（第１および第２の静電容量値Ｃ１，Ｃ２）を検出し（ステップＳ１０２）、これらを比較して比較値を算出する（ステップＳ１０３）。
【００７０】
そして、第１の静電容量値Ｃ１または第２の静電容量値Ｃ２に基づいて検知対象物（足７０）がブレーキペダルのペダルパッド１に近接しているか否かを判定するとともに（ステップＳ１０４）、算出した比較値が、例えばあらかじめ設定された所定のしきい値以上（あるいは所定のしきい値以下や所定のしきい値未満等）であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
【００７１】
足７０が近接していると判定され（ステップＳ１０４のＹ）、かつ比較値が所定のしきい値以上であると判定された場合（ステップＳ１０５のＹ）は、足７０を検知と判定して（ステップＳ１０６）、点灯制御を行う（ステップＳ１０７）。一方、足７０が近接していないと判定された場合（ステップＳ１０４のＮ）や、比較値が所定のしきい値以上でないと判定された場合（ステップＳ１０５のＮ）は、足７０を非検知と判定する（ステップＳ１０８）。
【００７２】
点灯制御（ステップＳ１０７）においては、制御部２０からの制御信号に基づいて、点灯制御部３４がランプ６０としてのブレーキランプを足７０が実際にブレーキペダルを踏み込む前に点灯あるいは点滅させたり、ブレーキランプに点灯時電流よりも弱い微弱電流を流したりする。
【００７３】
このようにすれば、車両にブレーキが掛かる前に後続車両にブレーキが掛かる旨の情報を報知して、追突事故の未然防止を図ったり、ブレーキランプの突入電流によるランプ切れ等の不具合の防止を図ったりすることができるようになる。このステップＳ１０７の点灯制御の後やステップＳ１０８にて非検知と判定した後は、例えば車両のイグニッションキーがＯＦＦとなることをトリガとして、処理が終了されるか否かを判断する（ステップＳ１０９）。
【００７４】
処理が終了されると判断された場合（ステップＳ１０９のＹ）は、本フローチャートによる一連の点灯制御処理を終了する。処理が終了されないと判断された場合（ステップＳ１０９のＮ）は、上記ステップＳ１０２に移行して、第１および第２の静電容量値Ｃ１，Ｃ２を検出し、以降の処理を繰り返す。
【００７５】
ここで、具体的には、例えばステップＳ１０４においては、第１の静電容量値Ｃ１が所定のしきい値としての任意のしきい値Ｔｈ１よりも大きい場合は足７０がセンサ電極１１に近接したと判定可能に設定しておく。また、このとき、例えばステップＳ１０５においては、比較値α＝（ａ×Ｃ１）−（ｂ×Ｃ２）あるいは比較値β＝ｄ×Ｃ１／Ｃ２などの計算式によって算出した比較値αや比較値βが、あらかじめ設定された所定のしきい値としての任意のしきい値Ｔｈ２よりも小さい場合は検知範囲外であると判定可能に設定しておく。
【００７６】
これにより、足７０が近接している場合であっても（ステップＳ１０４のＹ）、上記ステップＳ１０５に移行して、比較値がしきい値Ｔｈ２よりも小さい場合（ステップＳ１０５のＮ）は、足７０は検知範囲外であると認識され、足７０は非検知と判定される（ステップＳ１０８）。
【００７７】
そして、足７０が近接している場合であって（ステップＳ１０４のＹ）、かつ比較値がしきい値Ｔｈ２以上の場合にのみ（ステップＳ１０５のＹ）、足７０が検知と判定される（ステップＳ１０６）ようにすることができる。このように、本例の車両用制御ペダル装置によれば、ペダルパッド１上の検知範囲Ｚ内への足７０の近接を正確に検知して、例えばブレーキペダルの踏み込み動作に先立ってその動作を検知し、ブレーキランプに関する点灯制御を行うことができる。
【００７８】
なお、上述した比較値α，βにおける係数ａ，ｂ，ｃや比較値α，βの計算式およびしきい値Ｔｈ１，Ｔｈ２の値などは、静電容量センサ部１０のセンサ形状、設置周辺環境、検知対象物の特性などの要因により変化するものであるので、これらの各要因が決まった時点でプロファイルを取りながら逐次設定すればよい。
【００７９】
また、上述した例では、第１の静電容量値Ｃ１を第２の静電容量値Ｃ２で除算した値を用いて比較することで足７０の近接を判定したが、例えば第１の静電容量値Ｃ１を第１の静電容量値Ｃ１と第２の静電容量値Ｃ２との和の値で除算した値を用いて比較したり、その他の計算方法を用いたりして近接を判定するようにしてもよい。
【００８０】
このように、本例の車両用制御ペダル装置によれば、例えばしきい値Ｔｈ２が大きい場合は静電容量センサ部１０のセンサ感度の指向性の強度が高く、小さい場合は低いとすることができる。したがって、指向性を任意に調節してブレーキペダルのペダルパッド１上などに検知範囲Ｚを任意に設定することができ、ペダルパッド１上に足７０が置かれた場合のみを検知することができるようになる。
【００８１】
なお、上記ステップＳ１０６にて足７０が検知とされた場合に、ステップＳ１０７にて点灯制御を行うことを例に挙げて説明したが、車両用制御ペダル装置は、例えば次のように動作してもよい。すなわち、ブレーキペダルのペダルパッド１上の検知範囲Ｚ内に足７０があると判定された場合に、制御部２０によって通信制御部３３に制御信号を出力し、この通信制御部３３により車両に搭載された車々間通信装置を制御して、後続車両に対しブレーキが掛けられる旨を報知する信号を送信するようにしてもよい。
【００８２】
その他、制御部２０によって直接的あるいは間接的に、車両に搭載された車内ＬＡＮにてブレーキ信号が優先的に送信される割り込み準備のための信号を出力するようにしてもよい。また、例えば制御部２０によって走行制御部３２に制御信号を出力し、車両システム（車両走行システム）にシフトダウンあるいはシフトダウンの準備をさせたり、ブレーキアシストの準備を開始させたり、クルーズコントロールが実行されている場合はこれを解除させたりするようにしてもよい。
【００８３】
図８は、本発明の一実施形態にかかる車両用制御ペダル装置の静電容量センサ部および制御部の全体構成の他の例を示す説明図である。図８に示すように、ここでの静電容量センサ部１０は、車両のアクセルペダルのペダルパッド２に設けられている。その他の点については上述したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００８４】
このように構成することにより、アクセルペダルのペダルパッド２上の検知範囲内に足７０があると判定された場合に、制御部２０によって走行制御部３２に制御信号を出力し、アイドリングストップ状態である場合はこれを解除させたり、車両システムからパーキングブレーキが掛けられている旨の信号を取得した場合は乗員に対してパーキングブレーキが掛けられている（解除されていない）旨を報知したり、シートベルトが装着されていない旨を示す信号を取得した場合は乗員に対してシートベルトが装着されていない旨を報知したりするようにしてもよい。
【００８５】
なお、これらの報知手段としては、例えば報知内容を表す音声による出力や文字あるいは光による出力を車両内で行い、乗員に知らせるようにすればよい。また、ブレーキペダルのペダルパッド１およびアクセルペダルのペダルパッド２にそれぞれ静電容量センサ部１０を配置して、各ペダルパッド１，２の踏み込み動作前に上述したような処理を並行して行うようにしてもよい。
【００８６】
このような場合であっても、本例の車両用制御ペダル装置における静電容量センサ部１０は任意に指向性を設定することができるため、足７０の誤検出による誤動作は皆無とすることができる。さらに、上述した制御部２０のＣ−Ｖ変換回路２１は、例えば抵抗とコンデンサにより出力パルスのデューティー比が変化する周知のタイマーＩＣを利用するものであるが、これに限定されるものではない。
【００８７】
すなわち、例えば正弦波を印加して静電容量値による電圧変化あるいは電流値から直接インピーダンスを測定する方式、測定する静電容量値を含めて発振回路を構成して発振周波数を測定する方式、ＲＣ充放電回路を構成して充放電時間を測定する方式、既知の電圧で充電した電荷を既知の容量に移動してその電圧を測定する方式、または未知の容量に既知電圧で充電し、その電荷を既知容量に移動させることを複数回行い、既知容量が所定電圧に充電されるまでの回数を測定する方式などがあり、検出した静電容量値にしきい値を設け、または静電容量の波形を解析して該当する静電容量波形になったときにトリガとするなどの処理を行ってもよい。
【００８８】
また、制御部２０のＣ−Ｖ変換回路２１が静電容量を電圧に変換することを前提としたが、電気的にあるいはソフトウェアとして扱いやすいデータに変換できればよく、例えば静電容量をパルス幅に変換したり、直接ディジタル値に変換したりしてもよい。
【００８９】
さらに、上述した車両用制御ペダル装置では、センサ電極１１とシールド電極１２および補助電極１３とをペダルパッド１，２に配置して、センサ電極１１のみの第１の静電容量値Ｃ１と、センサ電極１１および補助電極１３の第２の静電容量値Ｃ２とを比較して足７０の検出を判定する例を挙げて説明したが、例えば次のようなものであってもよい。
【００９０】
図９は、本発明の一実施形態にかかる車両用制御ペダル装置の他の構成例を説明するための説明図である。この例の車両用制御ペダル装置は、センサ電極１１の他にダミーのセンサ電極（ダミー電極）１１’を配置した構成を有し、制御部２０のＣ−Ｖ変換回路２１が差動動作するものとして構成されている。
【００９１】
具体的には、図９に示すように、例えば差動増幅回路のプラス側入力端にセンサ電極１１を接続し、マイナス側入力端にダミー電極１１’を接続して静電容量Ｃａの値から静電容量Ｃｂの値を減算し、その出力値をコンパレータなどでしきい値と比較して足７０を検出するようにしたものである。
【００９２】
このようなＣ−Ｖ変換回路２１の動作としては、例えばスイッチＳ１がオープン（ＯＦＦ）で、スイッチＳ２が接地（ＧＮＤ）され、スイッチＳ３がクローズ（ＯＮ）となっているときに、スイッチＳ３をオープン（ＯＦＦ）にし、スイッチＳ２をＶｒに切り替え、スイッチＳ１をオペアンプの反転入力に接続すると、静電容量ＣａとＣｆにＣａＶｒが充電され、静電容量ＣｂとＣｆにＣｂＶｒが充電される。
【００９３】
次に、スイッチＳ１をオープン（ＯＦＦ）およびスイッチＳ２を接地（ＧＮＤ）した後に、スイッチＳ１を接地（ＧＮＤ）したときの出力電圧Ｖを測定する。このときの電圧は、Ｖ／Ｖｒ＝｛（Ｃｆ＋Ｃａ）／Ｃｆ｝−｛（Ｃｆ＋Ｃｂ）／Ｃｆ｝となり、静電容量Ｃａと静電容量Ｃｂの割合に応じた電圧が出力される。
【００９４】
このように、Ｃ−Ｖ変換回路２１を差動動作する構成（差動回路）とすることにより、回路の温度特性を相殺したりコモンモードノイズを低減したりすることができる。そして、このとき、例えば差動増幅回路のマイナス側入力端にはダミー電極１１’を接続するが、このダミー電極１１’が足７０と静電容量結合するとセンサ自体の感度が低くなるので、センサ電極１１に対してダミー電極１１’の面積を十分に小さく形成するか、ダミー電極１１’と足７０との間に同電位である他のシールド電極４８を設けて足７０との静電容量結合を小さくする必要がある。
【００９５】
なお、上述したシールド駆動回路２４は、Ｃ−Ｖ変換回路２１が静電容量Ｃに応じてデューティー比が変化するものである場合は、センサ電極１１の出力波形は測定される静電容量によって変化するので、オペアンプなどによるボルテージフォロワやＦＥＴによるソースフォロワなどで１倍の増幅回路を構成し、センサ電極１１の電圧を入力してその出力をシールド電極１２などに接続するように構成してもよい。
【００９６】
また、シールド駆動回路２４は、Ｃ−Ｖ変換回路２１が差動動作するものである場合は、センサ電極１１の出力波形は電圧がＶｒとＧＮＤの矩形波で周波数はスイッチの切替周波数になるため、静電容量値によって変動しないので、図９に示したオペアンプの非反転入力をシールド電極１２などに接続するように構成してもよい。ただし、駆動電流が必要な場合は、高出力電流のオペアンプなどを介したり、ＶｒとＧＮＤの矩形波を別途生成するようにすればよい。
【００９７】
さらに、上述した実施形態では、センサ電極１１をＣ−Ｖ変換回路２１に接続し、シールド電極１２をシールド駆動回路２４に接続して、補助電極１３を切替スイッチＳＷを介してシールド駆動回路２４またはＣ−Ｖ変換回路２１に接続するように構成したが、例えばＣ−Ｖ変換回路２１が差動動作するものである場合は、図９に示したマイナス側入力端にセンサ電極１１を接続し、シールド電極１２をシールド駆動回路２４に、また補助電極１３をプラス側入力端にそれぞれ接続するように構成してもよい。
【００９８】
この場合、上述した動作２のときは補助電極１３がセンサ電極１１と接続され指向性がほとんどない状態となるが、上述した動作１のときは補助電極１３と足７０との静電容量結合分の値はセンサ電極１１の静電容量値から差し引かれるので、結果的に緩い指向性を持つこととなる。そして、上述した場合と同様に動作１および動作２のときの検出値を比較すれば同様の効果を得ることが可能となる。
【００９９】
さらにまた、上述した実施形態では、切替スイッチＳＷにより補助電極１３について、動作１のときはシールド駆動回路２４に接続し、動作２のときはＣ−Ｖ変換回路２１に接続可能と構成し、動作１と動作２のときで等静電容量線（面）Ｍを可変させるように構成したが、補助電極１３について、例えば動作１のときはシールド駆動回路２４に接続し、動作２のときは開放、接地または所定の電位に接続可能に構成したり、また例えば、動作１のときは開放、接地または所定の電位に接続し、動作２のときはＣ−Ｖ変換回路２１に接続可能に構成しても同様の効果を得ることが可能である。このように、補助電極１３は、切替スイッチＳＷによって開放に接続されたり、接地や他の電位（例えば、接地と同等の電位や、パルス、充電電圧、正弦波などを含む）に接続されたりしてもよい。
【０１００】
なお、切替スイッチＳＷは、電気的な接続を切り替えられる構造であればよく、例えばＦＥＴやフォトＭＯＳリレーなどの電子回路スイッチでも、接点切替器などの機械的なスイッチでも採用することができる。また、センサ電極１１の形状は、上述したものの他、円形、長方形、多角形などの各種形状を採用することができ、センサ電極１１の裏面側も検知範囲Ｚにする場合には、シールド電極１２を設置しなければよい。
【０１０１】
そして、補助電極１３は、センサ電極１１の周囲全体を囲む状態で配置したが、検知範囲Ｚを設定できるものであれば、一部を囲むような状態であったり、隣接する一部に配置されたりしてもよく、例えばセンサ電極１１を囲む状態であるときは、センサ電極１１と同心（中心を同一）状態に配置されるとよい。
【０１０２】
次に、本発明の他の実施形態にかかる静電容量センサ部および制御部について、図１０〜図１２を参照して説明する。上述した実施形態にかかる車両用制御ペダル装置においては、制御部２０のＣ−Ｖ変換回路２１からの出力は、センサ電極１１および補助電極１３により検知された静電容量を示す第２の静電容量値Ｃ２か、センサ電極１１のみにより検知された静電容量を示す第１の静電容量値Ｃ１のいずれかとなる。
【０１０３】
このため、センサ電極１１（を含む静電容量センサ部１０）の設置場所の周囲の構造等により検出される静電容量値が異なる場合がある。このような場合、これら第１および第２の静電容量値Ｃ１，Ｃ２を比較した比較結果がセンサ電極１１が設置される場所の周囲の構造等に依存して変化してしまうことがある。このような状況を回避するために、制御部２０の内部構成を、さらに例えば次のようにしてもよい。
【０１０４】
図１０は、本発明の他の実施形態にかかる車両用制御ペダル装置の静電容量センサ部および制御部の全体構成の例を示す説明図、図１１は同車両用制御ペダル装置による制御処理の一例としての点灯制御処理手順を示すフローチャート、図１２は同車両用制御ペダル装置の静電容量センサ部および制御部の全体構成の他の例を示す説明図である。なお、以降において、既に説明した部分と重複する箇所には同一の符号を付して説明を省略し、本発明と特に関連のない部分については明記しないことがあるとする。
【０１０５】
図１０に示すように、本例の制御部２０は、上述したＣ−Ｖ変換回路２１、シールド駆動回路２４の他に、例えばＣＰＵなどからなる判定回路２５と、足７０が接近していないときの静電容量値（初期容量）を記憶する初期容量記憶装置２６と、切替スイッチＳＷの切り替え動作を制御するスイッチ制御回路２７と、バッファ２８とを備えて構成されている。
【０１０６】
このように構成された制御部２０を有する車両用制御ペダル装置の検知動作の概要としては、例えば静電容量センサ部１０をペダルパッド１，２に設置した後、足７０が静電容量センサ部１０に接近していないときの動作１と動作２とにおける静電容量値（初期容量）をスイッチ制御回路２７の制御により切替スイッチＳＷを切り替えてそれぞれ検出する。
【０１０７】
そして、初期容量記憶装置２６にてこれらの値を記憶しておき、判定回路２５にて上述した実際の動作１，２のときの第１および第２の静電容量値Ｃ１，Ｃ２から初期容量記憶装置２６に記憶されたこれらの初期容量を差し引いて比較し、比較結果に基づいて足７０がペダルパッド１，２上の検知範囲Ｚ内に存するか否かを判定する。
【０１０８】
具体的には、上記初期容量は、スイッチ制御回路２７の制御により、切替スイッチＳＷがシールド駆動回路２４側に接続された場合の上記動作１のときのものを第１の初期容量とし、切替スイッチＳＷがＣ−Ｖ変換回路２１側に接続された場合の上記動作２のときのものを第２の初期容量として初期容量記憶装置２６に記憶される。
【０１０９】
そして、実際の動作１のときは、判定回路２５によって、検出された第１の静電容量値Ｃ１から初期容量記憶装置２６に記憶しておいた第１の初期容量を差し引いて第１の検出値（検出値１）とし、動作２のときは、検出された第２の静電容量値Ｃ２から初期容量記憶装置２６に記憶しておいた第２の初期容量を差し引いて第２の検出値（検出値２）とする。
【０１１０】
すなわち、図１１に示すように、まず、車両用制御ペダル装置は、例えば車両のイグニッションキーがアクセサリーやＯＮとなることをトリガとして、処理が開始されるまで待って（ステップＳ２０１のＮ）、処理が開始されたら（ステップＳ２０１のＹ）、上述したような第１の検出値と第２の検出値とを算出し（ステップＳ２０２）、判定回路２５にてこれらを比較して比較値を算出する（ステップＳ２０３）。
【０１１１】
そして、第１の検出値または第２の検出値に基づき検知対象物（足７０）が近接しているか否かを判定するとともに（ステップＳ２０４）、第１の検出値と第２の検出値の比較値が、例えばあらかじめ設定された所定のしきい値以上（あるいは所定のしきい値以下や所定のしきい値未満等）であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。
【０１１２】
つまり、ここでは検出値１，２と、その比較結果とにより検知範囲Ｚ内に足７０があるか否かを判定する。なお、センサ電極１１および補助電極１３がＣ−Ｖ変換回路２１に接続されている上記動作２のときの検出値２は、センサ感度の指向性がない状態での検出値であり、足７０の静電容量センサ部１０への接近に依存した出力となる。
【０１１３】
足７０が近接している判定され（ステップＳ２０４のＹ）、かつ比較値が所定のしきい値以上であると判定された場合（ステップＳ２０５のＹ）は、足７０を検知と判定して（ステップＳ２０６）、上述したような点灯制御を行う（ステップＳ２０７）。
【０１１４】
一方、足７０が近接していると判定されるが（ステップＳ２０４のＹ）、比較値が所定のしきい値以上でないと判定された場合（ステップＳ２０５のＮ）は、足７０を非検知と判定して（ステップＳ２０８）、例えば指向性を持たせたときの検知範囲Ｚ内に足７０が存在しないことを示すディセーブル信号である非検知信号Ａ（例えば、ハイインピーダンスや所定の電圧等）を判定出力として出力する。
【０１１５】
また、例えば第１または第２の検出値（あるいは第１または第２の静電容量値Ｃ１，Ｃ２）に基づき、足７０は近接しているか否かを判定（ステップＳ２０４）し、足７０は近接していないと判定された場合（ステップＳ２０４のＮ）は、上記ステップＳ２０８に移行して足７０を非検知と判定して、例えば足７０がセンサ電極１１の検知範囲Ｚ内にないことを示すディセーブル信号である非検知信号Ｂ（非検知信号Ａとは異なる信号）を判定出力として出力する。
【０１１６】
足７０の検知を判定して点灯制御を行った後、または非検知を判定した後（ステップＳ２０７またはステップＳ２０８の後）、例えば車両のイグニッションキーがＯＦＦとなることをトリガとして、処理が終了されるか否かを判定して（ステップＳ２０９）、処理が終了されると判定された場合（ステップＳ２０９のＹ）は、本フローチャートによる一連の点灯制御処理を終了する。処理が終了されないと判定された場合（ステップＳ２０９のＮ）は、上記ステップＳ２０２に移行して以降の処理を繰り返す。
【０１１７】
このように、判定回路２５の出力を判定結果によって、例えばイネーブル信号、ディセーブル信号とすることで、足７０がペダルパッド１，２上の検知範囲Ｚ内にあるときはイネーブル信号がバッファ２８に入力され、このバッファ２８から検出値１が出力される。また、足７０がペダルパッド１，２上の検知範囲Ｚ内にないときはディセーブル信号として判定出力が接地電圧や基準電圧などの所定の固定電圧に固定されるか、ハイインピーダンスの出力となる。
【０１１８】
なお、足７０がペダルパッド１，２上の検知範囲Ｚ内にあるときは、検出値１の他に、検出値２や、第１あるいは第２の静電容量値Ｃ１，Ｃ２が出力されてもよい。なお、これら検出値１、検出値２、第１および第２の静電容量値Ｃ１，Ｃ２は、足７０のセンサ電極１１までの距離に応じた値を示すものである。
【０１１９】
このように、上記構成の制御部２０によれば、足７０がペダルパッド１，２上の検知範囲Ｚ内にあるときはその距離に応じた検出値が出力され、検知範囲Ｚ内にないときは所定の電圧等の出力となるので、検知範囲Ｚ内に足７０があるか否か、またあるとすればどのくらいの距離であるかを判別することが可能となる。すなわち、静電容量センサ部１０のセンサ感度の指向性の強度をより高くしたり、指向性をより詳細に設定したりすることが可能となる。
【０１２０】
また、静電容量センサ部１０が設置される場所の周囲の構造等に依存することを回避する方法の他の例として、次のように基準電圧を調整することでこれらを保持することも可能となる。すなわち、図１２に示すように、この例の制御部２０は、Ｃ−Ｖ変換回路２１およびシールド駆動回路２４の他に、基準電圧調整回路４０および減算回路３１を備えて構成されている。
【０１２１】
基準電圧調整回路４０は、上述したような第１および第２の初期容量の初期容量測定時に、Ｃ−Ｖ変換回路２１の出力が基準電位になるように調整するものであり、ここでは、コンパレータ４１と、制御回路４２と、レジスタ４３と、Ｄ／Ａ変換器４４と、調整部４５とを備えて構成されている。
【０１２２】
この基準電圧調整回路４０は、例えばＣ−Ｖ変換回路２１の出力をコンパレータ４１のプラス側入力端から入力し、基準電圧（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｖｏｌｔａｇｅ：ＲＶ）をマイナス側入力端から入力して両者を比較し、この比較結果に基づく制御回路４２の制御によりレジスタ４３の設定値を変化させる。
【０１２３】
そして、レジスタ４３の出力をＤ／Ａ変換器４４にてディジタル信号からアナログ信号に変換した後、調整部４５にて電圧調整を行い、この調整部４５からの出力によってＣ−Ｖ変換回路２１の入力を調整する。このようにして、足７０が静電容量センサ部１０に近接していないときの動作１において、Ｃ−Ｖ変換回路２１からの出力が基準電位に最も近くなったところでレジスタ４３の設定値を固定して第１の初期容量の出力を基準電圧とし、そのときの設定値（設定値１）を記憶する。
【０１２４】
これとともに、足７０が静電容量センサ部１０に近接していないときの動作２において、Ｃ−Ｖ変換回路２１からの出力が基準電位に最も近くなったところでレジスタ４３の設定値を固定して第２の初期容量の出力を基準電圧とし、そのときの設定値（設定値２）を記憶する。
【０１２５】
そして、実際の動作１のときは、レジスタ４３を設定値１に固定したときのＣ−Ｖ変換回路２１の出力を、例えば減算回路３１のプラス側入力端に入力するとともに、基準電圧ＲＶをマイナス側入力端に入力して、出力を基準電圧ＲＶで減算して検出値１とする。また、実際の動作２のときは、レジスタ４３を設定値２に固定したときのＣ−Ｖ変換回路２１の出力を、例えば減算回路３１のプラス側入力端に入力するとともに、基準電圧ＲＶをマイナス側入力端に入力して、出力を基準電圧ＲＶで減算して検出値２とする。
【０１２６】
そして、これら検出値１と検出値２を比較することにより同様にペダルパッド１，２上の検知範囲Ｚ内に足７０があるか否か、またあるとすればどのくらいの距離であるかを判別する。なお、Ｃ−Ｖ変換回路２１への入力の調整は、例えば入力に接続した固定コンデンサ等からなる調整部４５にＤ／Ａ変換器４４の電圧を加えることで、入力する静電容量を増減させることにより実現することができる。
【０１２７】
図１３は、本発明のさらに他の実施形態にかかる車両用制御ペダル装置の静電容量センサ部および制御部の全体構成の例を示す説明図、図１４は同車両用制御ペダル装置の検知動作時における動作概念を説明するための説明図、図１５〜図１７は同車両用制御ペダル装置の第１検知動作時（動作３）における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。
【０１２８】
また、図１８〜図２０は、同車両用制御ペダル装置の第２検知動作時（動作４）における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。なお、上述した実施形態にて既に説明した部分と重複する説明は割愛することがあるとする。
【０１２９】
図１３に示すように、本実施形態にかかる車両用制御ペダル装置は、上述した実施形態にかかる車両用制御ペダル装置と同様の構成であるとともに、静電容量センサ部１０および制御部２０を備えて構成されている。静電容量センサ部１０は、センサ電極１１と、シールド電極１２と、上記補助電極１３と同様にセンサ電極１１を囲うようなドーナツ状（ロの字状）に形成された補助電極１３Ａとを備えて構成されている。
【０１３０】
センサ電極１１は、主に検知面側の検知領域に存する足７０を検知するために設けられている。シールド電極１２は上述した作用を有する。補助電極１３Ａは、主にセンサ電極１１の検知面側における等静電側における等静電容量線（面）を可変せしめるために設けられている。
【０１３１】
制御部２０は、センサ電極１１または補助電極１３Ａに接続されるＣ−Ｖ変換回路２１と、Ａ／Ｄ変換器２２と、ＣＰＵ２３と、シールド電極１２に直接接続されるとともにセンサ電極１１または補助電極１３Ａに接続されるシールド駆動回路２４とを備えて構成されている。
【０１３２】
また、制御部２０は、センサ電極１１からの入力をＣ−Ｖ変換回路２１またはシールド駆動回路２４に切り替える第１切替スイッチＳＷ１と、補助電極１３Ａからの入力をシールド駆動回路２４またはＣ−Ｖ変換回路２１に切り替える第２切替スイッチＳＷ２とを備えて構成されている。なお、これら第１および第２切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、それぞれＡ側およびＢ側（図１３など参照）に切り替え可能に構成されている。
【０１３３】
Ｃ−Ｖ変換回路２１は、センサ電極１１によって、または補助電極１３Ａによって、それぞれ検知された静電容量を電圧に変換する。Ａ／Ｄ変換器２２は上記と同様に動作する。ＣＰＵ２３は、車両用制御ペダル装置全体の制御を司るとともに、例えば第１および第２切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２のオルタネイト接続（Ａ側あるいはＢ側への二者択一的な接続）の動作を制御したり、検知領域における検知対象物（足）の検出（足の近接や有無）を判定したりする。シールド駆動回路２４は、シールド電極１２と、補助電極１３Ａまたはセンサ電極１１とを、センサ電極１１と同等の電位に駆動する。
【０１３４】
静電容量センサ部１０および制御部２０の構造や構成、および各電極１１〜１３Ａの構造や構成は、上述した実施形態にて既に説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。なお、第１切替スイッチＳＷ１は、例えばセンサ電極１１がＣ−Ｖ変換回路２１に接続されていないときにセンサ電極１１を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、第２切替スイッチＳＷ２は、センサ電極１１がＣ−Ｖ変換回路２１に接続されているときに補助電極１３Ａを開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されていてもよい。
【０１３５】
また、シールド駆動回路２４は、補助電極１３Ａにセンサ電極１１と同等の電位を与える、またはセンサ電極１１に補助電極１３Ａと同等の電位を与えるように構成され、第１切替スイッチＳＷ１は、センサ電極１１がＣ−Ｖ変換回路２１に接続されていないときにセンサ電極１１をシールド駆動回路２４に接続可能に構成され、第２切替スイッチＳＷ２は、センサ電極１１がＣ−Ｖ変換回路２１に接続されているときに補助電極１３Ａをシールド駆動回路２４に接続可能に構成されていてもよい。
【０１３６】
さらに、シールド駆動回路２４は、補助電極１３Ａにセンサ電極１１と同等の電位を与えるように構成され、第１切替スイッチＳＷ１は、センサ電極１１がＣ−Ｖ変換回路２１に接続されていないときに補助電極１３Ａを開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、第２切替スイッチＳＷ２は、センサ電極１１がＣ−Ｖ変換回路２１に接続されているときに補助電極１３Ａをシールド駆動回路２４に接続可能に構成されていてもよい。
【０１３７】
また、シールド駆動回路２４は、センサ電極１１に補助電極１３Ａと同等の電位を与えるように構成され、第１切替スイッチＳＷ１は、センサ電極１１がＣ−Ｖ変換回路２１に接続されていないときに補助電極１３Ａをシールド駆動回路２４に接続可能に構成され、第２切替スイッチＳＷ２は、センサ電極１１がＣ−Ｖ変換回路２１に接続されているときに補助電極１３Ａを開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されていてもよい。
【０１３８】
次に、このように構成された車両用制御ペダル装置の検知動作について説明する。まず、ＣＰＵ２３の制御により、第１および第２切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２がともにＡ側に切り替えられ、センサ電極１１がＣ−Ｖ変換回路２１に接続されるとともに、シールド電極１２および補助電極１３Ａがシールド駆動回路２４に接続された場合の動作（動作３）について説明する。
【０１３９】
この動作３の場合、センサ電極１１やシールド電極１２および補助電極１３Ａの制御部２０との接続状態は、図１４に示すようなものとなる。すなわち、上述したようにＣ−Ｖ変換回路２１にはセンサ電極１１のみが接続され、シールド電極１２および補助電極１３Ａはシールド駆動回路２４に接続されるので、センサ電極１１のみによって検知対象物Ｘ，Ｙ，Ｙ’との静電容量ＣがＣ−Ｖ変換回路２１によって検出される。
【０１４０】
なお、静電容量センサ部１０のセンサ電極１１の裏面側は、シールド電極１２によって覆われた状態であるため、センサ電極１１の裏面側のセンサ感度は、センサ電極１１の表面（検知面）から回り込んだ電気力線のみを検出することになるので、表面側と比較するとかなり小さい。ここでは、検知対象物Ｘを検知範囲Ｚ内に存する検知対象物として、また検知対象物Ｙ，Ｙ’を検知範囲Ｚ外に存する検知対象物として説明する。
【０１４１】
図１５に示すように、検知対象物Ｘに対するセンサ電極１１からの電気力線Ｐは、補助電極１３Ａからの電気力線Ｐ’（シールド）の影響が小さい。
【０１４２】
一方、図１６に示すように、検知対象物Ｘとほぼ等しい距離にある検知対象物Ｙに対するセンサ電極１１からの電気力線Ｐは、補助電極１３Ａからの電気力線Ｐ’（シールド）の影響を受けて、検知対象物Ｘに対する場合と比較して減少する。このため、検知対象物Ｙは、検知対象物Ｘと比較して、センサ電極１１との静電容量結合が弱いこととなる。
【０１４３】
これにより、動作３のときの検知対象物Ｘ，Ｙの識別（すなわち、検知範囲Ｚ内であるか検知範囲Ｚ外であるかの区別）は容易に行うことが可能となる。しかし、図１７に示すように、検知対象物Ｙよりもセンサ電極１１に近い検知対象物Ｙ’では、センサ電極１１からの電気力線Ｐが図１５における検知対象物Ｘに対するものと同じであるため、Ｃ−Ｖ変換回路２１からの出力は同じとなる。
【０１４４】
つまり、検知対象物Ｘと検知対象物Ｙ’は、図１４における等電位面（線）Ｍ上にあることになり、動作３での検出値（静電容量値）は同じである。このため、検知対象物Ｙ’が検知範囲Ｚ内に存するか検知範囲Ｚ外に存するかの識別は、この動作３のみでは困難となる。なお、この実施形態においても上述した実施形態と同様に、動作３だけでは判定しないで、動作３のときのＣ−Ｖ変換回路２１にて検出された第１の静電容量値としての静電容量値Ｃ１をＣＰＵ２３によって記憶手段に記憶しておく。
【０１４５】
次に、ＣＰＵ２３の制御により、第１および第２切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２がともにＢ側に切り替えられ、補助電極１３ＡがＣ−Ｖ変換回路２１に接続されるとともに、シールド電極１２およびセンサ電極１１がシールド駆動回路２４に接続された場合の動作（動作４）について説明する。
【０１４６】
なお、この動作４の場合の車両用制御ペダル装置におけるセンサ電極１１やシールド電極１２および補助電極１３Ａの制御部２０との接続状態を示す図１４に対応する構成は、図１４における各切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２をＢ側に切り替えたものであるため、ここでは図示および説明を省略する。
【０１４７】
この動作４の場合、Ｃ−Ｖ変換回路２１には補助電極１３Ａのみが接続され、シールド電極１２およびセンサ電極１１はシールド駆動回路２４に接続されるので、補助電極１３Ａのみによって検知対象物Ｘ，Ｙ，Ｙ’との静電容量がＣ−Ｖ変換回路２１によって検出される。なお、検知対象物Ｘ，Ｙ，Ｙ’のセンサ部１０に対する配置位置などの諸条件は、動作３のときと同様であるとする。
【０１４８】
そして、この動作４の場合は、図１８に示すように、検知対象物Ｘに対するセンサ電極１１からの電気力線Ｐ’（シールド）は、補助電極１３Ａからの電気力線Ｐに対して影響が大きい。このため、検知対象物Ｘは、補助電極１３Ａとの静電容量結合が弱いこととなり、Ｃ−Ｖ変換回路２１によって検出される静電容量値は動作３における検知対象物Ｘに対する場合と比較して小さくなる。
【０１４９】
一方、図１９に示すように、検知対象物Ｙに対するセンサ電極１１からの電気力線Ｐ’（シールド）は、検知対象物Ｘに対する場合と比較して減少し、補助電極１３Ａからの電気力線Ｐは、検知対象物Ｘに対する場合と比較して増加する。このため、動作４の場合においては、検知対象物Ｙは、補助電極１３Ａとの静電容量結合が強いこととなり、Ｃ−Ｖ変換回路２１によって検出される静電容量値は動作３における検知対象物Ｙに対する場合と比較して大きくなる。
【０１５０】
また、図２０に示すように、検知対象物Ｙ’に対する補助電極１３Ａからの電気力線Ｐは、図１８における検知対象物Ｘに対する補助電極１３Ａからの電気力線Ｐと比較して多く、しかもセンサ電極１１からの電気力線Ｐ’（シールド）の影響も小さいため、動作４においては、検知対象物Ｙ’におけるＣ−Ｖ変換回路２１からの出力は検知対象物Ｘにおけるものよりも大きい。そして、このような動作４のときにＣ−Ｖ変換回路２１にて検出された第２の静電容量値としての静電容量値Ｃ２をＣＰＵ２３によって記憶手段に記憶しておく。
【０１５１】
このようにして第１および第２の静電容量値Ｃ１，Ｃ２を検出したら、次に、ＣＰＵ２３にて記憶手段に記憶していたこれらの静電容量値Ｃ１，Ｃ２を比較する。例えば、上述した検知対象物Ｘでは、動作３での第１の静電容量値Ｃ１が動作４での第２の静電容量値Ｃ２と比較して大きくなるが、検知対象物Ｙでは、動作３での第１の静電容量値Ｃ１が動作４での第２の静電容量値Ｃ２と比較して小さくなる。そして、検知対象物Ｙ’では、動作３での第１の静電容量値Ｃ１と動作４での第２の静電容量値Ｃ２が同程度となる。
【０１５２】
このように、ＣＰＵ２３においては、静電容量値Ｃ１に対する静電容量値Ｃ２の値を比較することによって、検知対象物がセンサ電極１１の中心部に対してどの程度外に存するのかを判定することが可能となる。このとき、静電容量値Ｃ１とＣ２の比較値が、例えばあらかじめ設定された所定のしきい値以上（あるいは所定のしきい値以下や所定のしきい値未満等）となれば、ペダルパッド１，２上の検知範囲Ｚ内であると判定可能なように設定しておけば、任意に指向性を持たせることが可能となる。
【０１５３】
なお、図１４から図２０に示す説明図では、検知対象物Ｘでは動作３での検出値が動作４での検出値より大きくなり、検知対象物Ｙでは動作３での検出値が動作４での検出値より小さくなり、さらに検知対象物Ｙ’では動作３での検出値と動作４での検出値が同程度となる例を挙げて説明したが、センサ電極１１および補助電極１３Ａの配置形状や配置面積などの諸条件が変わると、検知対象物Ｘ，Ｙ，Ｙ’における動作３と動作４の上下関係は変わることとなる。
【０１５４】
ただし、動作３における第１の静電容量値Ｃ１に対する動作４における第２の静電容量値Ｃ２の割合（Ｃ２／Ｃ１）は常に検知対象物Ｘ＜検知対象物Ｙ（または検知対象物Ｙ’）であるため、区別することが可能である。したがって、条件ごとに動作３と動作４の比較式の値を変えれば、検知対象物Ｘ，Ｙ，Ｙ’を判別することが可能となる。なお、比較式や比較値、各種係数や所定のしきい値（Ｔｈ１，Ｔｈ２）などは、上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。
【０１５５】
また、条件によっては数式で表現できない場合があるが、検知対象物（足）の位置における静電容量値Ｃ１，Ｃ２の値をあらかじめ測定してプロファイルしておき、各プロファイルと実際の検出値とを比較するようにすればよい。
【０１５６】
このように、この車両用制御ペダル装置によれば、例えば上記所定のしきい値Ｔｈ２が大きい場合にはセンサ感度の指向性の強度が高く、小さい場合は指向性の強度が低いとすることができるので、センサ感度の指向性を任意に設定してペダルパッド１，２上の検知範囲Ｚを任意に定めることができ、簡単な構成で確実に検知対象物（足）を検知することができるようになる。
【０１５７】
なお、制御部２０のＣ−Ｖ変換回路２１の各種構成や作用は、上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。また、本実施形態にかかる車両用制御ペダル装置では、センサ電極１１とシールド電極１２および補助電極１３Ａとを配置して、センサ電極１１の静電容量値Ｃ１と補助電極１３Ａの静電容量値Ｃ２とを比較して検知対象物の検出を判定するものを例に挙げて説明したが、上述した実施形態にて図９を用いて説明したように、ダミー電極１１’を配置し、Ｃ−Ｖ変換回路２１が差動動作するように構成してもよい。これについても上述したものと各種構成や作用は同様であるため、ここでは説明を省略する。
【０１５８】
また、シールド駆動回路２４の変形例や、第１および第２切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２の変形例などについても、各種構成や作用は上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。
【０１５９】
なお、本実施形態にかかる車両用制御ペダル装置では、補助電極１３Ａがセンサ電極１１の周囲全体を囲むような状態で配置されているため、静電容量センサ部１０はセンサ電極１１の検知面の全方向に同様な指向性を持つ（すなわち、検知範囲Ｚがセンサ電極１１に対するどの方向でも同様）が、指向性を持たせたくない方向が存在する場合は、例えば次のようにすればよい。
【０１６０】
すなわち、指向性を持たせたくない方向に補助電極１３Ａを配置せずに、補助電極１３Ａの形状を、例えばコの字状やＣ字型、Ｌ字型や半円形などにして、補助電極１３Ａのない方向の指向性を低減させることも可能である。
【０１６１】
また、上述した制御部２０のＣ−Ｖ変換回路２１からの出力は、第１の静電容量値Ｃ１か第２の静電容量値Ｃ２かのいずれかとなるため、センサ電極１１（を含む静電容量センサ部１０）の設置場所の周囲の構造等により検出される静電容量値が異なる場合がある。
【０１６２】
すると、これら第１および第２の静電容量値Ｃ１，Ｃ２を比較した比較結果が、センサ電極１１が設置される場所の周囲の構造等に依存して変化してしまうことがある。このような状況を回避するために、制御部２０の構成を、さらに例えば次のようにしてもよい。
【０１６３】
図２１は、本発明のさらに他の実施形態にかかる車両用制御ペダル装置の静電容量センサ部および制御部の全体構成の例を示す説明図、図２２は同車両用制御ペダル装置の静電容量センサ部および制御部の全体構成の他の例を示す説明図である。なお、上述した実施形態において、既に説明した部分と重複する箇所には同一の符号を付して説明を割愛する。
【０１６４】
図２１に示すように、制御部２０は、Ｃ−Ｖ変換回路２１、シールド駆動回路２４、判定回路２５、上述した初期容量を記憶する初期容量記憶装置２６、各切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切り替え動作を制御するスイッチ制御回路２７、バッファ２８を備えて構成されている。
【０１６５】
このような制御部２０を有する車両用制御ペダル装置の検知動作の概要としては、例えば静電容量センサ部１０を所定の設置場所に設置した後、足７０が静電容量センサ部１０に接近していないときの静電容量値（初期容量）をスイッチ制御回路２７の制御により各切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２を切り替えてそれぞれ検出し、初期容量記憶装置２６にてこれらの値を記憶しておく。
【０１６６】
そして、判定回路２５にて上述した実際の動作３，４のときの第１および第２の静電容量値Ｃ１，Ｃ２から初期容量記憶装置２６に記憶された各初期容量を差し引いて比較し、比較結果に基づいて足７０がペダルパッド１，２上の検知範囲Ｚ内に存するか否かを判定する。
【０１６７】
具体的には、上記初期容量は、スイッチ制御回路２７の制御により、各切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２がＡ側に接続された場合の上記動作３のときのものを第１の初期容量とし、各切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２がＢ側に接続された場合の上記動作４のときのものを第２の初期容量として初期容量記憶装置２６に記憶される。
【０１６８】
そして、実際の動作３のときは、判定回路２５によって、検出された第１の静電容量値Ｃ１から初期容量記憶装置２６に記憶しておいた第１の初期容量を差し引いて第１の検出値（検出値１）とし、動作４のときは、検出された第２の静電容量値Ｃ２から初期容量記憶装置２６に記憶しておいた第２の初期容量を差し引いて第２の検出値（検出値２）とする。
【０１６９】
その後、判定回路２５にてこれら検出値１と検出値２とを比較して、その比較結果により検知範囲Ｚ内に足７０があるか否かを判定する。例えば、上記動作３のときの検出値１は、足７０の静電容量センサ部１０への接近に依存した出力となる。その後の動作や作用および効果等は、上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。
【０１７０】
また、上述した第１および第２の初期容量は、例えば初期容量測定時の電圧をＡ／Ｄ変換器等でディジタル変換して、レジスタやメモリ等に保持するようにしてもよいが、次のように基準電圧を調整することでこれらを保持することも可能となる。すなわち、図２２に示すように、制御部２０は、Ｃ−Ｖ変換回路２１、シールド駆動回路２４、基準電圧調整回路４０、および減算回路３１を備えて構成される。
【０１７１】
基準電圧調整回路４０は、上述したような第１および第２の初期容量の初期容量測定時に、Ｃ−Ｖ変換回路２１の出力が基準電位になるように調整するものであり、ここでは、コンパレータ４１と、制御回路４２と、レジスタ４３と、Ｄ／Ａ変換器４４と、調整部４５とを備えて構成されている。これらの構成や作用等も、上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。
【０１７２】
基準電圧調整回路４０によって、第１および第２の初期容量の出力を基準電圧とし、このように基準電圧にされたＣ−Ｖ変換回路２１の出力を、例えば減算回路３１のプラス側入力端に入力し、基準電圧ＲＶをマイナス側入力端に入力して、出力を基準電圧ＲＶで減算して第１および第２の初期容量を差し引き、同様に検知範囲Ｚ内に足７０があるか否か、またあるとすればどのくらいの距離であるかを判別することができる。
【０１７３】
以上述べたように、上述した実施形態にかかる車両用制御ペダル装置によれば、車両の乗員のブレーキペダルやアクセルペダルへの踏み込み動作に先立って、ペダルパッド１，２に配置された静電容量センサ部１０により形成された検知範囲Ｚにて乗員の足７０の有無等に基づきその踏み込み動作を前もって検知し、検知結果に応じた車両の各種制御を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【０１７４】
１      ペダルパッド
２      ペダルパッド
１０    静電容量センサ部
１１    センサ電極
１１’  ダミー電極
１２    シールド電極
１３    補助電極
１３Ａ  補助電極
２０    制御部
２１    Ｃ−Ｖ変換回路
２２    Ａ／Ｄ変換器
２３    ＣＰＵ
２４    シールド駆動回路
２５    判定回路
２６    初期容量記憶装置
２７    スイッチ制御回路
３１    減算回路
３２    走行制御部
３３    通信制御部
３４    点灯制御部
４０    基準電圧調整回路
４１    コンパレータ
４２    制御回路
４３    レジスタ
４４    Ｄ／Ａ変換器
６０    ランプ
７０    足
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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