(57)【要約】【課題】車両窓への人の接近を確実に検出する車両用窓センサを提供する。【解決手段】車両窓ガラスに設置した透明あるいは線状のセンサ電極と車体との間の静電容量の変化を検出する静電容量検出回路を備えた車両用窓センサ。センサ電極は、ガラス表面あるいは合わせガラスの内層に設置され、格子状または縞状にできる、また窓下部のウエザストリップで隠して設けることができ、窓ガラスに設けた電熱線あるいはＴＶアンテナを共用することもできる。【発明の効果】車両窓に接近した人を確実に検出できるセンサとして使用できる。【選択図】図１
2006213206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の窓ガラスに設置したセンサ電極を一方の電極とし、車体をもう一方の電極として、２つの電極間の静電容量の変化を検出する静電容量検出回路を備えることを特徴とする車両用窓センサ。
【請求項２】
前記センサ電極は透明電極であることを特徴とする請求項１に記載の車両用窓センサ。
【請求項３】
前記透明電極はガラス表面に設置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用窓センサ。
【請求項４】
前記透明電極は合わせガラスの内層に設置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用窓センサ。
【請求項５】
前記センサ電極の形状は、格子状または縞状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車両用窓センサ。
【請求項６】
前記センサ電極は導電性フィルムであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車両用窓センサ。
【請求項７】
前記センサ電極は線状導体であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車両用窓センサ。
【請求項８】
前記線状導体は窓下部のウエザストリップに重なる領域に設置されていることを特徴とする請求項７に記載の車両用窓センサ。
【請求項９】
前記線状導体は車両用電熱線であることを特徴とする請求項７に記載の車両用窓センサ。
【請求項１０】
前記線状導体は車両用ＴＶアンテナであることを特徴とする請求項７に記載の車両用窓センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に接近する人を検出するセンサに関わるものであり、特に車両用窓センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に接近する人を検出するセンサは、車両盗難や車上荒しを防止するためのセキュリティ装置に適している。また、人の接近時に稼動するスマートエントリ装置のためのセンサとして使用可能である。車両の窓ガラスに設置する静電容量式のセンサとしては、フロントガラスに第１電極と第２電極とをなるべくガラスの周縁部に設置し、雨滴によって２つの電極間の静電容量が変化することを検出するようにした雨滴センサが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、車両において人の接近を静電容量の変化にて検出するセンサとしては、例えば特許文献２に開示されているような、車両外のドアハンドル内部に電極を設置して静電容量を検出する構造のものが存在する。ドアハンドルに電極を設置することにより、ドアハンドルの比較的近傍に人体が接近した場合と、手でドアハンドルを握った場合とが検出可能となっている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−７５０５２公報
【特許文献２】特開平１０−３０８１４９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載のものと同様の構造をそのまま車両のフロントガラス以外の窓ガラスに適用しても、静電容量の変化が乏しいために人の接近を検出することができず、目的を達成することができない。また、不審者が窓を覗き込むような体勢の場合、頭部のみが窓ガラスに接近することが多く、このような場合に特許文献２で開示されているようなドアハンドルに設置した電極では、人の接近を検出できない。
【０００６】
また、スマートエントリのユーザのドアを開きたいという意図を検出することもできない。スマートエントリでは、ドアにキーを差して開錠操作をしなくても、通信認証式のキーを持ったユーザが車に接近して特定の行為を実行した場合に、車のドアが自動的にアンロックされる。通常はドアハンドルを握るという行為を実行した場合に、通信認証式キーと車両との間で通信による認証が実行され、ドアがアンロックされる。しかしながら、手が塞がっている場合には、ドアハンドルを握るという行為をし難い場合がある。このような場合には、ドアハンドルを握るという行為とは別の行為によりユーザの意図を検出し、自動的に、ドアをアンロックしたり、ドアを開いたりすることが望まれている。
【０００７】
従ってこの発明の目的は、人体が車両窓に接近あるいは接触したことを確実に検出する車両用窓センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の車両用窓センサは、車両の窓ガラスに設置したセンサ電極を一方の電極とし、車体をもう一方の電極として、２つの電極間の静電容量の変化を検出する静電容量検出回路を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の車両用窓センサによれば、車両の窓に接近あるいは接触する人体を効果的に検出することができる。本車両用窓センサは、車両窓に接近して中を覗き込んだり、窓に接触したりする不審者を検出するためのセンサとして用いることができる。また、スマートエントリにおいて、本車両用窓センサを設置した窓へのユーザの接触により、ユーザがドアを開けようとする意図を検出し、自動的に、ドアをアンロックしたり、ドアを開いたりするためのセンサとしても使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１にブロック図で示す本発明の車両用窓センサは、後に詳述するように車両の窓ガラスに設けられたセンサ電極１と、車両の車体２とを２つの電極として備えており、また２つの電極間に電圧を印可すると共に２つの電極間の静電容量を検出する静電容量検出回路３をも備えている。図１には、本発明が検出対象としている人体４も図示してある。センサ電極１の材質としては、導電率の高いアルミニウムや銅などの導体が適している。しかしながら、ある程度の導電率があれば別材質からなる加工材料をセンサ電極１として用いることができる。また、透明電極や導電性フィルムをセンサ電極１として用いることも可能である。車体２は、静電容量検出回路３のもう一方の電極として機能させるため、車両のドアなどの導体部分に接続する必要がある。この例では、車体アースと兼用することができるので、静電容量検出回路３のグランドを車体アースへ接続することにより、車体２との接続を形成してある。
【００１１】
以上のように構成された車両用窓センサに対して、人体４が接近すると、センサ電極１と車体２と人体４との位置関係に応じて、静電容量検出回路３により検出されるセンサ電極１と車体２との間の静電容量の値が変化する。その値の変化から、人体４の窓への接近あるいは接触を検出することができる。静電容量検出回路３において使用可能な静電容量の検出方式はいろいろな方式のものが存在する。例えば、交流電圧を２つの電極間に印可しておき、発生する電界が人体の接近により変化することを静電容量の変化として検出することができる。
【００１２】
図２には、車体２へのセンサ電極１の具体的設置形態を概略断面で示してある。この例では、車両の車体２の一部であるドア５の窓ガラス６の内表面のほぼ全体に亘ってセンサ電極１として導電フィルム等の透明電極１ａが貼り付けてあり、ドア５内部に静電容量検出回路３が設置されている。透明電極１ａであるセンサ電極１と静電容量検出回路３との間の配線にはシールド線７を用い、シールドの電位をセンサ電極１の電位と同じに保つフィードバック回路を静電容量検出回路３に設けることにより、配線に対する浮遊容量等の外乱を低減することができ、人体４の接近に対するセンサの感度を高めることができる。図２において、透明電極１ａの表面、即ち窓ガラス６の内側に保護用コーティング（図示してない）を施して、透明電極１ａを傷等から防護することもできる。
【００１３】
本発明における第１の目的は、車両盗難や車上あらしを防止するため不審者の接近および接触を検出することである。不審者は運転席側の窓から車両内を覗き込む行為をすることが想定されるので、この車両用窓センサは、覗き込む行為を検出するセンサとして適している。運転席側のドア５の窓ガラス６にセンサを設置する場合のセンサ電極１としては運転者の視界を妨げないようにするため透明であることが必要である。この場合のセンサ電極１としては、導電フィルム等の透明電極１ａを用いることができる。センサとして用いる透明電極１ａの面積を広くとることによりセンサの感度を向上し、効果的に人体４の接近を検出することが容易になる。またセンサ電極１を設置した窓ガラス６自体に人体４が触れた場合の変化は、人体の接近に比較して大きいため、接触を検出することは接近を検出する場合よりも容易である。
【００１４】
また本発明による車両用窓センサは、スマートエントリのユーザのドアを開きたいという意図を判断するためのセンサとしても使用可能である。スマートエントリの通信認証式キーを持ったユーザが、自車両に接近し、センサを設置した窓に体の一部が触れたことを検出して、自動的に、ドアをアンロックしたり、開いたりすることができる。このとき、ユーザが窓に接触する体の部位は必ずしも手でなくても良い。
【００１５】
実施の形態２．
図３には、センサ電極１である透明電極１ｂを、合わせガラスである窓ガラス６ａの内層に埋め込んだ例を示す。窓ガラス６ａの二枚のガラス層の間に挟み込んで内層に設置することで透明電極１ｂに対する傷等を防ぎ、保護することが容易になる。また後部座席のドアの窓ガラスに設置するセンサ電極１としては、可視光透過率の低い導電性フィルム等の透明電極を用いることもできる。光透過率を低くすることにより、車両内部を外から確認し難くする効果を得ることができ、車両防犯の観点からも優れている。
【００１６】
実施の形態３．
以上の説明では、センサ電極１である透明電極１ａあるいは１ｂが窓ガラスのほぼ全面に亘って設けられているとして説明したが、透明電極１ａあるいは１ｂをセンサ電極１として用いる場合には、透明電極１ａあるいは１ｂの面積がコストに影響する。すなわち、透明電極１ａあるいは１ｂの面積が広ければ、導電性材料ＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）等の使用量も増えてコストが高くなる。そこで、透明電極の形状を工夫することにより、センサの感度をそれほど低下させずに、センサ電極１に使用される透明電極材料の使用量を低減して、その分コストを低減することが提案される。
【００１７】
図４には、透明電極１ｃの形状が格子状に形成されているセンサ電極１の例を示してあり、また図５には透明電極１ｄの形状を縞状に形成したセンサ電極１の例を示してある。この格子状あるいは縞状の透明電極１ｃあるいは１ｄの層の間隙が広いと静電容量検出回路３によって検出される静電容量値は低下するが、間隙（電極の無い部分の幅）Ｗをある程度狭くすることにより、静電容量検出回路３が検出可能な静電容量値すなわちセンサ感度をそれほど低下させることなく、センサ電極１である透明電極１ｃあるいは１ｄの形状を変更することが可能である。
【００１８】
実施の形態４．
図６および７に示す例では、これまで説明してきた透明電極や導電性フィルムなどの層状のものではなく、線状導体１ｅがセンサ電極１として用いられている。線状導体１ｅは、車両ドアの窓下部に設置されているウエザストリップ１５（雨水のドア内部への侵入を防ぐための帯状シール部材）の内側に貼り付けたり内部に埋め込むなどして、外側から見えない領域に配線され、センサ電極１として作用するようにしてある。図６は車両のドア５の断面図であり、図７は側面から見た図である。ウエザストリップ１５は通常絶縁体で製造されるので、人体４とセンサ電極１である線状導体１ｅと車体２との間の静電容量の変化に対する影響が少なくてすむ。このように目に見えない領域にセンサ電極１である線状導体１ｅを設置することにより、美観を損ねないという利点がある。さらに、不審者が車両に接近した場合にもセンサ電極１が目に付かないので、セキュリティのうえでも効果的である。
【００１９】
実施の形態５．
図８には、センサ電極１として、他の機器に使用されている導体を使用して、導体を他機器と共有することにより電極分のコストを低減させた例を示す。図８に示すように、車両の車体２のリア窓ガラス１６に設置されているデフロッガー用の電熱線１ｆを、本発明の車両用窓ガラスセンサのセンサ電極１として使用することが可能である。
【００２０】
実施の形態６．
図９に示す車両用窓センサに於いては、車体２である後部座席用ドアの窓ガラス１７に設置されている車両用ＴＶアンテナ１ｇをセンサ電極１として用いることができる。この例でも導体をＴＶと車両用窓センサとで共用できる。
【００２１】
以上に説明した様々な実施の形態を車両用窓に適用する場合には、それぞれの特徴を単独であるいは適当に組み合わせて採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の車両用窓センサの一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１の車両用窓センサのセンサ電極を窓ガラスの裏面に設置した実施の形態を示す概略断面図である。
【図３】この発明の車両用窓センサのセンサ電極を合わせガラスの内層に設けた実施の形態を示す概略断面図である。
【図４】この発明の車両用窓センサのセンサ電極を格子状にした実施の形態を示す概略図である。
【図５】この発明の車両用窓センサのセンサ電極を縞状にした実施の形態を示す概略図である。
【図６】この発明の車両用窓センサのセンサ電極をウエザーストリップの内側に設けた実施の形態を示す概略断面図である。
【図７】図６の車両用窓センサを適用した車両ドアの概略側面図である。
【図８】この発明の車両用窓センサのセンサ電極をリア窓ガラスに設けた電熱線と共用させた実施の形態を示す概略図である。
【図９】この発明の車両用窓センサのセンサ電極を後部座席用ドアの窓ガラスに設けたＴＶアンテナと共用させた実施の形態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    センサ電極、１ｇ  アンテナ、１ｅ  線状導体、１ｆ  電熱線、１ａ  透明電極、１ｂ  透明電極、１ｃ  透明電極、１ｄ  透明電極、１ｅ  線状導体、１ｆ  電熱線、１ｇ  アンテナ、２  車体、３  静電容量検出回路、４  人体、５  ドア、６、６ａ  窓ガラス、１５  ウエザストリップ、１６  リア窓ガラス、１７  窓ガラス。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006213206.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006213206.tif 000008
【図７】
2006213206.tif 000009
【図８】
2006213206.tif 000010
【図９】
2006213206.tif 000011