(57)【要約】【課題】誤検知を防止することが可能な信頼性の高い車両用非接触操作検知装置を提供する。【解決手段】本発明に係る車両用非接触操作検知装置１０は、スペーサ２１と、スペーサ２１の第１の面２１ａ上に支持されているセンサ電極２０と、スペーサ２１の第１の面２１ａとは反対側の第２の面２１ｂ上に支持されている第１の電極２４であって、センサ電極２０が検知する静電容量に対する金属体の影響を遮断する第１の電極２４と、センサ電極２０が検知する静電容量の変化を判定する判定部と、を備える。【選択図】図２
2014212044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スペーサと、
該スペーサの第１の面上に支持されているセンサ電極と、
前記スペーサの前記第１の面とは反対側の第２の面上に支持される第１の電極と、
前記センサ電極が検知する静電容量の変化を判定する判定部と、
を備えていることを特徴とする、車両用非接触操作検知装置。
【請求項２】
第２の電極と、
前記センサ電極に接続されるセンサ電極用配線と、
をさらに備え、
前記センサ電極用配線の少なくとも一部は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に挟まれるように覆われていることを特徴とする、請求項１に記載の車両用非接触操作検知装置。
【請求項３】
前記スペーサの前記第２の面と向かい合っている前記第１の電極の第３の面とは反対側の第４の面側に配置されている発光素子と、
該発光素子に接続されている発光素子用配線であって、該発光素子用配線の少なくとも一部は、前記第１の電極と前記第２の電極との間に挟まれるように覆われている発光素子用配線と、
該発光素子用配線を介して前記発光素子を駆動する発光素子用回路部と、
をさらに備えていることを特徴とする、請求項２に記載の車両用非接触操作検知装置。
【請求項４】
前記センサ電極、前記第１の電極、前記判定部、前記第２の電極、前記センサ電極用配線、前記発光素子、前記発光素子用配線および前記発光素子用回路部は、フレキシブルプリント基板上に設けられていることを特徴とする、請求項３に記載の車両用非接触操作検知装置。
【請求項５】
前記センサ電極を複数備えており、
前記判定部は、該複数のセンサ電極が検知する静電容量の変化を個別に判定することができ、
該判定に応じて、操作者が意図する車両における操作の方向性が認識されることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両用非接触操作検知装置。
【請求項６】
前記第１の電極及び前記第２の電極はそれぞれ、ＧＮＤ電極、シールド電極及びドライブ電極のうちの１つであることを特徴とする、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の車両用非接触操作検知装置。
【請求項７】
前記センサ電極および前記第１の電極は、前記スペーサに固定されていることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の車両用非接触操作検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックドア、スライドドア等に用いられる車両用非接触操作検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の車両において、例えばバックドア、スライドドア等の開扉操作を操作者が非接触で行うことができるように、いわゆる車両用非接触操作検知装置が用いられている。
【０００３】
例えば、特許文献１は、車両用バックドアの非接触操作可能な開扉スイッチ装置を開示している。特許文献１の開扉スイッチ装置は、バックドアガーニッシュのメッキ部をセンサ電極とした静電容量センサで構成されており、操作者の装置への近接に伴う静電容量の変化を検知することによって、操作者による非接触操作を認識する構成となっている。また、特許文献１の開扉スイッチ装置にはＬＥＤが設けられており、操作者が装置に近接した際に、ＬＥＤを駆動点灯させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４５１４６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上で述べたような従来の車両用非接触操作検知装置では、センサ電極が設けられているガーニッシュやＧＮＤ電極であるボデーの位置が振動等でずれると、センサ電極とＧＮＤ電極との間の距離が変わることにより、静電容量、すなわち、浮遊容量が変化する。そして、その浮遊容量の変化が、操作者による非接触操作と誤検知される可能性がある。
【０００６】
また、車両用非接触操作検知装置に設けられているセンサ電極用配線やＬＥＤ等の金属体に電圧が印加されることにより、センサ電極が検知する静電容量が変化し、誤検知がなされる可能性もある。
【０００７】
これらの誤検知は、車両用非接触操作検知装置を操作者の非接触操作に対して高感度化させればさせるほど、深刻な問題となる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明に係る車両用非接触操作検知装置は、スペーサと、スペーサの第１の面上に支持されているセンサ電極と、スペーサの第１の面とは反対側の第２の面上に支持されている第１の電極であって、センサ電極が検知する静電容量に対する金属体の影響を遮断する第１の電極と、センサ電極が検知する静電容量の変化を判定する判定部と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る車両用非接触操作検知装置は、第２の電極と、センサ電極に接続されるセンサ電極用配線と、をさらに備えており、センサ電極用配線の少なくとも一部が、第１の電極と第２の電極との間に挟まれるように覆われていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る車両用非接触操作検知装置によれば、スペーサを挟んでセンサ電極の反対側に第１の電極を設けたことによって、ボデーとセンサ電極との間に第１の電極が配置される。従って、第１の電極の遮蔽によってボデーとセンサ電極との間の静電容量が低減し、結果として、振動等に伴うセンサ電極とボデーとの間の静電容量の変化を遮断することができる。
そして、スペーサを設けたことにより、センサ電極の感度が最適となるようにセンサ電極と第１の電極との間の距離を容易に調整可能となる。
【００１１】
また、本発明に係る車両用非接触操作検知装置によれば、センサ電極及び第１の電極をスペーサで支持することによって、振動等によるセンサ電極及び第１の電極間の距離の変化が抑制され、それによりセンサ電極が検知する静電容量の変動を防止することができる。従って、振動等が生じたとしても、操作者による非接触操作であると誤検知されるのを防止することができる。
【００１２】
さらに、本発明に係る車両用非接触操作検知装置によれば、センサ電極用配線の少なくとも一部が第１の電極と第２の電極との間に挟まれるように覆われている。そのため、振動等によってセンサ電極用配線が変位したり、又はセンサ電極の駆動のためにセンサ電極用配線やＬＥＤ等の駆動用配線に電圧が印加されたとしても、センサ電極が検知する静電容量は変化せず、センサ電極が検知する静電容量の変動を防止することができる。従って、振動等による誤検知を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用非接触操作検知装置の模式的部分断面図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る車両用非接触操作検知装置の部分断面図。
【図３】本発明の第２実施形態に係る車両用非接触操作検知装置のフレキシブルプリント基板の平面図。
【図４】本発明の第２実施形態に係る車両用非接触操作検知装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る車両用非接触操作検知装置について図面に基づいて説明する。なお、以下に示す図面は、本発明を容易に理解できるようにするために、実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用非接触操作検知装置１０が搭載された車両１の模式的部分断面図を示している。
【００１６】
車両１の窓ガラス２及びドアパネル３に沿ってベルトモール４が設けられ、このベルトモール４内には車両用非接触操作検知装置１０が設置されている。車両用非接触操作検知装置１０は、静電容量センサ１１及びＬＥＤ（発光素子）１２から構成されている。ＬＥＤ１２から発せられた光が導光板１３を通って、ベルトモール４に設けられている透過樹脂５から放出される。これにより、操作者が車両用非接触操作検知装置１０の位置を容易に見つけることができる。
【００１７】
図２は、本発明の第１実施形態に係る車両用非接触操作検知装置１０が搭載された車両１の部分断面図を示している。
【００１８】
車両用非接触操作検知装置１０は、センサ電極２０、スペーサ２１、ＧＮＤ電極部２２及びセンサ電極用配線（金属体）２３を備えている。また車両用非接触操作検知装置１０は、ＬＥＤ（金属体）１２及びＬＥＤ用配線（金属体）２７を備えている。センサ電極２０は、スペーサ２１のドアパネル３と向かい合っている面２１ｂとは反対側の面２１ａ（第１の面）上に支持されており、ＧＮＤ電極部２２は、スペーサ２１の面２１ｂ（第２の面）上に支持されている。従って、ＧＮＤ電極部２２は、センサ電極２０とドアパネル３との間に配置されている。また、ＬＥＤ１２は、スペーサ２１の面２１ｂと向かい合っているＧＮＤ電極部２２の面２２ａ（第３の面）とは反対側の面２２ｂ（第４の面）上に支持されている。
【００１９】
ＧＮＤ電極部２２は、第１のＧＮＤ電極（第１の電極）２４、第２のＧＮＤ電極（第２の電極）２５及びＧＮＤ電極接続部２６から構成されている。第１のＧＮＤ電極２４及び第２のＧＮＤ電極２５はＧＮＤ電極接続部２６によって互いに接続されており、センサ電極用配線２３及びＬＥＤ用配線（発光素子用配線）２７の少なくとも一部が、第１のＧＮＤ電極２４及び第２のＧＮＤ電極２５の間に挟まれるように覆われている。センサ電極用配線２３の一端は、第１のＧＮＤ電極２４及びスペーサ２１の一部に設けられた開口を貫通してセンサ電極２０に接続されており、センサ電極用配線２３の他端は、不図示のセンサ電極用回路部（判定部）に接続されている。ＬＥＤ用配線２７の一端は、第２のＧＮＤ電極２５の一部に設けられた開口を貫通して、ＬＥＤ１２に接続されており、ＬＥＤ用配線２７の他端は、不図示のＬＥＤ用回路部に接続されている。
【００２０】
このような構成により、本発明の車両用非接触操作検知装置１０は、以下に示すような動作を行うことによって、操作者の非接触操作を検知する。
【００２１】
まず、ＬＦ発振回路等を備えた発振器を含む装置を有する操作者が車両１に近づくと、車両用非接触操作検知装置１０内の不図示の回路が発振器から発振されている電磁波を検知する。そして、車両用非接触操作検知装置１０は、操作者に車両用非接触操作検知装置１０の位置を示すためにＬＥＤ１２を点灯する。点灯されたＬＥＤ１２から発せられた光は、導光板１３を通って、ベルトモール４に設けられている透過樹脂５から放出される。
【００２２】
そして、操作者の身体の一部が車両用非接触操作検知装置１０に近接すると、センサ電極２０が検知する静電容量が変化し、車両用非接触操作検知装置１０の不図示の判定部がこの静電容量の変化を判定し、車両用非接触操作検知装置１０は、操作者が非接触操作を行ったと認識する。
【００２３】
本発明の車両用非接触操作検知装置１０のように、センサ電極２０とドアパネル３との間に第１のＧＮＤ電極２４を設けたことによって、第１のＧＮＤ電極２４の遮蔽によってドアパネル３とセンサ電極２０との間の静電容量変化が低減し、結果として、センサ電極２０を第１のＧＮＤ電極２４により遮蔽することができる。このため、振動等によるドアパネル３の変位に伴うセンサ電極２０とドアパネル３との間の静電容量の変化を防止することができる。
【００２４】
また、本発明の車両用非接触操作検知装置１０のように、センサ電極２０及び第１のＧＮＤ電極２４をスペーサ２１で支持することによって、振動等によるセンサ電極２０及び第１のＧＮＤ電極２４間の距離の変化が抑制され、それによりセンサ電極が検知する静電容量の変動を防止することができる。従って、振動等によるセンサ電極２０における誤検知を防止することができる。
例えば、センサ電極２０は、第１のＧＮＤ電極２４に対して距離を離した方が、感度が高くなるため、センサ電極２０と第１のＧＮＤ電極２４との間の距離は、数ｍｍ乃至１０ｍｍ程度離したい。しかしながら、回路基板やフレキシブルプリント基板などを用いて単純に基板の両面にそれぞれセンサ電極及び第１のＧＮＤ電極を配置した場合、電極間距離は約０．１ｍｍ乃至２ｍｍ程度にしかならず、センサ電極の感度が低下してしまう。本発明では、スペーサ２１を用いていることによって、センサ電極２０と第１のＧＮＤ電極２４との間の距離を自由に設定することができるため、センサ電極２０の感度を最適にすることができる。
【００２５】
さらに、本発明の車両用非接触操作検知装置１０では、センサ電極用配線２３の少なくとも一部が第１のＧＮＤ電極２４及び第２のＧＮＤ電極２５によって遮蔽されている。そのため、振動等によってセンサ電極用配線２３が変位したり、又はセンサ電極２０の駆動のためにセンサ電極用配線２３に電圧が印加されたとしても、センサ電極２０に対する静電容量は変化せず、センサ電極２０が検知する静電容量の変動を防止することができる。従って、振動等による誤検知を防止することができる。
【００２６】
同様に、本発明の車両用非接触操作検知装置１０では、ＬＥＤ用配線２７が第１のＧＮＤ電極２４及び第２のＧＮＤ電極２５によって遮蔽されている。よって、振動等によってＬＥＤ用配線２７が変位したり、又はＬＥＤ１２の駆動のためにＬＥＤ用配線２７に電圧が印加されたとしても、センサ電極２０が検知する静電容量の変化が抑えられる。従って、振動等による誤検知を防止することができる。
なお、ＬＥＤ以外の発光方法を用いたとしても、本発明を適用することは可能である。
【００２７】
本発明の車両用非接触操作検知装置１０では、ＬＥＤ１２がＧＮＤ電極部２２のスペーサ２１と向かい合っている面２２ａとは反対側の面２２ｂ上に支持されている。そのため、ＬＥＤ１２が駆動した際に電位が変化しても、ＧＮＤ電極部２２がセンサ電極２０を遮蔽しているので、ＬＥＤ１２の駆動に伴うセンサ電極２０が検知する静電容量の変化を抑制することができる。
【００２８】
（第２実施形態）
図３（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本発明の第２実施形態に係る車両用非接触操作検知装置１１０を組み立てるためのフレキシブルプリント基板（以下、「ＦＰＣ」という。）１００の一方の面１０１及び他方の面１０２から見た平面図を示している。
【００２９】
図３（ａ）に示すように、ＦＰＣ１００の一方の面１０１上には、第１のセンサ電極１２０、第２のセンサ電極２２０、第３のセンサ電極３２０及び第２のＧＮＤ電極１２５が設けられている。また、ＦＰＣ１００の一方の面１０１上には、第１のＬＥＤ１１２、第２のＬＥＤ２１２、第３のＬＥＤ３１２及びセンサ電極用回路部（判定部）１５１が設けられている。そして、第１のセンサ電極１２０、第２のセンサ電極２２０及び第３のセンサ電極３２０はそれぞれ、面１０１上に配設されたセンサ電極用配線１２３、２２３、３２３によってセンサ電極用回路部１５１に接続されている。
【００３０】
一方で、図３（ｂ）に示すように、ＦＰＣ１００の他方の面１０２上には、第１のＧＮＤ電極１２４及びＬＥＤ用回路部（発光素子用回路部）１５２が設けられている。第１のＬＥＤ１１２、第２のＬＥＤ２１２及び第３のＬＥＤ３１２はそれぞれ、面１０２上に配設されたＬＥＤ用配線１２７、２２７、３２７によってＬＥＤ用回路部１５２に接続されている。
【００３１】
ＦＰＣ１００を図３（ａ）上の点線に沿って折り曲げることによって、本発明の第２実施形態に係る車両用非接触操作検知装置１１０を組み立てることができる。
【００３２】
図４は、そのようにして組み立てられた、本発明の第２実施形態に係る車両用非接触操作検知装置１１０の図３（ａ）中のＡ−Ａ線に沿った断面図を示している。
【００３３】
図４を見ると、車両用非接触操作検知装置１１０は、本発明の第１実施形態に係る車両用非接触操作検知装置１０と同様の構造を備えていることがわかる。
【００３４】
すなわち、センサ電極１２０は、スペーサ１２１の或る面１２１ａ（第１の面）側に支持されており、第１のＧＮＤ電極１２４は、スペーサ１２１の面１２１ａとは反対側の面１２１ｂ（第２の面）上に支持されている。また、ＬＥＤ１１２は、スペーサ１２１の面１２１ｂと向かい合っている第１のＧＮＤ電極１２４の面１２４ａ（第３の面）とは反対側の面１２４ｂ（第４の面）側に配置されている。
【００３５】
また、センサ電極１２０に接続されているセンサ電極用配線１２３及びＬＥＤ１１２に接続されているＬＥＤ用配線１２７の少なくとも一部が、第１のＧＮＤ電極１２４及び第２のＧＮＤ電極１２５の間に挟まれるように覆われている。
【００３６】
従って、本発明の第２実施形態に係る車両用非接触操作検知装置１１０においても、車両用非接触操作検知装置１０と同様に、センサ電極１２０における誤検知を防止することができる。
【００３７】
このように、本発明の第２実施形態に係る車両用非接触操作検知装置１１０は、ＦＰＣ１００にあらかじめ回路を形成しておけば、ＦＰＣ１００を折り曲げるだけで組み立てることができる。従って、本発明の第１実施形態に示した基本的な構成を有する車両用非接触操作検知装置１０を容易な製造方法、少ない部品数、安価な製造コストで製造することができる。
【００３８】
なお、ＦＰＣ１００には３つのセンサ電極が形成されているが、もちろんＦＰＣ１００に形成することができるセンサ電極の数はこれに限られない。
【００３９】
本発明で用いられるスペーサ２１及び１２１は、外部環境に対して安定した誘電率を有する材料から作製されることが好ましく、例えばＡＢＳ樹脂やポリエチレンテレフタレート等が好適である。
【００４０】
本発明に係る車両用非接触操作検知装置において、センサ電極及び第１のＧＮＤ電極はスペーサに固定されていても良い。
【００４１】
なお固定する際には、車両用非接触操作検知装置１１０の場合には、センサ電極１２０は、ＦＰＣ１００を介してスペーサ１２１に固定されることになる。
【００４２】
本発明に係る車両用非接触操作検知装置はベルトモール内に搭載されているが、もちろんその他にも、ピラーやバックドア等のガーニッシュ、ドア下端に取り付けられたマッドガード、エンブレム、樹脂ドア及びボデーパネル、バンパー、スポイラー、エアロパーツ、ドアトリム、ルーフトリム、シート、ボデー周辺に搭載される樹脂内外装部品等に搭載することができる。
【００４３】
また、本発明に係る車両用非接触操作検知装置は、操作者による非接触操作を検知することに応じて、車両のスイングドアの開閉、スライドドアの開閉、バックドアの開閉、パワーウィンドウの開閉、サンルーフの開閉、照明及び表示装置の点灯、シートの各種操作等の動作を実行することができる。
【００４４】
例えば、ＦＰＣ１００を折り曲げることによって組み立てられる車両用非接触操作検知装置１１０を、スライドドアのベルトモール内に搭載した際に、操作者が順にセンサ電極１２０、２２０、３２０と非接触操作した場合、センサ電極用回路部１５１が、その操作をセンサ電極１２０から３２０への方向へのスライドドアの移動と認識することができる。それによりスライドドアがセンサ電極１２０から３２０への方向へ移動する。すなわち、複数のセンサ電極を用いることによって、操作者の非接触操作に方向性を持たせることができる。
【００４５】
また、本発明に係る車両用非接触操作検知装置では、センサ電極が検知する静電容量に対する金属体の影響を遮断するためにＧＮＤ電極を用いたが、ＧＮＤ電極に代えて他の電極を用いることも可能である。すなわち、センサ電極と同電位が印加されるようなシールド電極、所定の電位が印加されるようなドライブ電極を用いても良い。
【符号の説明】
【００４６】
１０  車両用非接触操作検知装置
１２  ＬＥＤ
２０  センサ電極
２１  スペーサ
２２  ＧＮＤ電極部
２３  センサ電極用配線
２４  第１のＧＮＤ電極（第１の電極）
２５  第２のＧＮＤ電極（第２の電極）
２６  ＧＮＤ電極接続部
２７  ＬＥＤ用配線
【図１】
2014212044.tif 000003
【図２】
2014212044.tif 000004
【図３】
2014212044.tif 000005
【図４】
2014212044.tif 000006