(57)【要約】【課題】  人体と水の識別を行うことができる静電容量式近接センサを提供する。【解決手段】  ＬＣＲ共振回路２０に第１検出周波数ｆ１の高周波信号を入力した状態で、電圧信号Ｓ１が上限閾値Ｖｔｈ１１以上もしくは第１下限閾値Ｖｔｈ１２以下となったことを検出すると、ＬＣＲ共振回路２０に第２検出周波数ｆ２の高周波信号を入力する。そして、第２検出周波数ｆ２の高周波信号を入力した状態で、電圧信号が第２下限閾値Ｖｔｈ２１以下となったことを検出することによってセンサ電極２２への人体もしくは水の近接を検知する。【選択図】  図１５
2018081013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号を出力する発振手段と、
センサ電極を含むＬＣＲ共振回路を有し、前記高周波信号が入力されて前記センサ電極の容量に応じた電圧信号を出力するセンサ回路と、
前記電圧信号に基づいて前記センサ電極への人体の近接を検出する制御部を備え、
前記制御部は、
検出準備モードにおいて、
物体が前記センサ電極に近接していないときの前記ＬＣＲ共振回路の共振周波数ｆ０と、前記共振周波数ｆ０の高周波信号を前記ＬＣＲ共振回路に入力した際の前記電圧信号Ｖ０を検出し、
前記共振周波数ｆ０よりも低い第１検出周波数ｆ１と、該第１検出周波数ｆ１よりも高い第２検出周波数ｆ２を設定するとともに、前記電圧信号Ｖ０に基づいて、上限閾値Ｖｔｈ１と、該上限閾値Ｖｔｈ１よりも低い下限閾値Ｖｔｈ２を設定し、
検出モードにおいて、
前記ＬＣＲ共振回路に前記第１検出周波数ｆ１の高周波信号を入力した状態で、前記電圧信号が前記上限閾値Ｖｔｈ１以上となったことを検出すると、前記ＬＣＲ共振回路に前記第２検出周波数ｆ２の高周波信号を入力し、この状態で前記電圧信号が前記下限閾値Ｖｔｈ２以下となったことを検出することによって、前記センサ電極への人体の近接を検知する、
ことを特徴とする静電容量式近接センサ。
【請求項２】
前記第１検出周波数ｆ１は、人体が前記センサ電極に近接したときの前記ＬＣＲ共振回路の共振周波数よりも高く設定される、請求項１に記載の静電容量式近接センサ。
【請求項３】
前記ＬＣＲ共振回路に前記第１検出周波数ｆ１の高周波信号を入力した際、物体が前記センサ電極に近接していないときの前記電圧信号をＶ１０とし、人体が前記センサ電極に近接したときの前記電圧信号をＶ１ｈとしたとき、
Ｖ１０＜Ｖｔｈ１＜Ｖ１ｈ
の関係を満たす、請求項１に記載の静電容量式近接センサ。
【請求項４】
前記第２検出周波数ｆ２は、前記共振周波数ｆ０以上に設定される、請求項１に記載の静電容量式近接センサ。
【請求項５】
前記ＬＣＲ共振回路に前記第２検出周波数ｆ２の高周波信号を入力した際、物体が前記センサ電極に近接していないときの前記電圧信号をＶ２０とし、人体が前記センサ電極に近接したときの前記電圧信号をＶ２ｈとしたとき、
Ｖ２ｈ＜Ｖｔｈ２＜Ｖ２０
の関係を満たす、請求項１に記載の静電容量式近接センサ。
【請求項６】
高周波信号を出力する発振手段と、
センサ電極を含むＬＣＲ共振回路を有し、前記高周波信号が入力されて前記センサ電極の容量に応じた電圧信号を出力するセンサ回路と、
前記電圧信号に基づいて前記センサ電極への人体の近接を検出する制御部を備え、
前記制御部は、
検出準備モードにおいて、
物体が前記センサ電極に近接していないときの前記ＬＣＲ共振回路の共振周波数ｆ０と、前記共振周波数ｆ０の高周波信号を前記ＬＣＲ共振回路に入力した際の前記電圧信号Ｖ０を検出し、
前記共振周波数ｆ０よりも低い第１検出周波数ｆ１と、該第１検出周波数ｆ１よりも高い第２検出周波数ｆ２を設定するとともに、前記電圧信号Ｖ０に基づいて、上限閾値Ｖｔｈ１１と、該上限閾値Ｖｔｈ１１よりも低い第１下限閾値Ｖｔｈ１２と第２下限閾値Ｖｔｈ２１を設定し、
検出モードにおいて、
前記ＬＣＲ共振回路に前記第１検出周波数ｆ１の高周波信号を入力した状態で、前記電圧信号が前記上限閾値Ｖｔｈ１１以上となったことを検出すると、前記ＬＣＲ共振回路に前記第２検出周波数ｆ２の高周波信号を入力し、この状態で前記電圧信号が前記第２下限閾値Ｖｔｈ２１以下となったことを検出することによって、前記センサ電極への人体の近接を検知し、
前記ＬＣＲ共振回路に前記第１検出周波数ｆ１の高周波信号を入力した状態で、前記電圧信号が前記第１下限閾値Ｖｔｈ１２以下となったことを検出すると、前記ＬＣＲ共振回路に前記第２検出周波数ｆ２の高周波信号を入力し、この状態で前記電圧信号が前記第２下限閾値Ｖｔｈ２１以下となったことを検出することによって、前記センサ電極への水の近接を検知する、
ことを特徴とする静電容量式近接センサ。
【請求項７】
前記第１検出周波数ｆ１は、人体が前記センサ電極に近接したときの前記ＬＣＲ共振回路の共振周波数よりも高く設定されることを特徴とする請求項６に記載の静電容量式近接センサ。
【請求項８】
前記ＬＣＲ共振回路に前記第１検出周波数ｆ１の高周波信号を入力した際、物体が前記センサ電極に近接していないときの前記電圧信号をＶ１０とし、人体が前記センサ電極に近接したときの前記電圧信号をＶ１ｈとし、水が前記センサ電極に近接したときの前記電圧信号をＶ１Ｗとしたとき、
Ｖ１Ｗ＜Ｖｔｈ１２＜Ｖ１０＜Ｖｔｈ１１＜Ｖ１ｈ
の関係を満たす、請求項６に記載の静電容量式近接センサ。
【請求項９】
前記第２検出周波数ｆ２は、前記共振周波数ｆ０以上に設定される、請求項６に記載の静電容量式近接センサ。
【請求項１０】
前記ＬＣＲ共振回路に前記第２検出周波数ｆ２の高周波信号を入力した際、物体が前記センサ電極に近接していないときの前記電圧信号をＶ２０とし、人体が前記センサ電極に近接したときの前記電圧信号をＶ２ｈとし、水が前記センサ電極に近接したときの前記電圧信号をＶ２Ｗとしたとき、
Ｖ２Ｗ＜Ｖ２ｈ＜Ｖｔｈ２１＜Ｖ２０
の関係を満たす、請求項６に記載の静電容量式近接センサ。
【請求項１１】
車両外側のドアハンドル内に請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の静電容量式近接センサを備えることを特徴とするドアハンドル装置。
【請求項１２】
前記静電容量式近接センサは基板上に形成され、
前記基板は、前記センサ電極が車両のドア本体側を向くように配され、
前記センサ電極が形成されていない前記基板の背面にシールド電極が形成されている、請求項１１に記載のドアハンドル装置。
【請求項１３】
前記ドアハンドルの表面が導電性を有する、請求項１２に記載のドアハンドル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばキーレスエントリーシステムを搭載した車両のドアハンドルの内部などに設置され、人体（手等）の近接もしくは接触を検出する静電容量式近接センサ、および、この静電容量式近接センサを備えるドアハンドル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の自動車には、ドアの施錠・解錠をキー操作なしで行うことができるキーレスエントリーシステムが装備されている。キーレスエントリーシステムは、車内に設けられた認証部と、ユーザが所持する携帯機と、車両外側のドアハンドルに設けられユーザがドアハンドルの所定の位置に接触するとその接触を検知する近接センサと、ドアの施錠を行う施錠部と、ドアの解錠を行う解錠部とを備えている。
【０００３】
近接センサとしては、センサ電極の静電容量の変化に基づいて物体が近接したことを検出する静電容量式近接センサが知られている。
また、静電容量式近接センサでは、物体の近接と非近接とで出力信号の大きな変化を確保して検出精度を高めるために、センサ電極を含むＬＣＲ共振回路を用いることが知られている。
【０００４】
例えば特許文献１には、センサ電極の有する電極容量を含む共振回路の容量を共振容量とし、この共振容量と共振インダクタを直列接続して共振周波数ｆｒを有する直列共振回路を形成し、この直列共振回路を共振周波数ｆｒよりも高い励振周波数で共振させ、直列共振回路の共振電圧に基づき物体の検出を行う静電容量式近接センサが記載されている。
特許文献１に記載の近接センサによれば、励振周波数を共振周波数ｆｒより高く設定したことにより、物体がセンサ電極へ接近する場合には共振電圧は常に減少することから、共振電圧の変化から物体の検出を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３９７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の近接センサでは、物体がセンサ電極の近傍に存在しない状態からの共振電圧の低下だけを検出するため、基本的に物体の違い（例えば人体と水）を識別することができない。
【０００７】
人体や水等の誘電体がセンサ電極に近接もしくは接触すると、センサ電極の容量が増えることは良く知られている。
本発明者の研究によれば、例えば洗車時を想定し比較的大量の水がドアハンドルを濡らした場合のセンサ電極の容量は、人体がドアハンドルに接触した場合のセンサ電極の容量よりも大きくなることが確認されている。
したがって、特許文献１とは逆に共振回路の共振周波数よりも低い励振周波数を選択することにより、センサ電極に人体が近接した場合と水が近接した場合において、物体が近接していない状態から全く逆の方向に共振電圧が変化するように設定でき、人体と水を識別できる可能性がある。
【０００８】
しかしながら、励振周波数を共振回路の共振周波数よりも低く設定した場合、例えば指でセンサ電極に１回タッチした際に、指がセンサ電極に近づくときと遠ざかるときの２回、所定の閾値を跨ぐように共振電圧が変化する場合がある。この場合、１回のタッチで２回の検出が行われてしまい、例えば静電容量式近接センサを備えるドアハンドル装置ではドアの解錠動作もしくは施錠動作を２回連続して行うことになり問題となる。
【０００９】
そこで、本発明の第１の目的は、１回のタッチで２回の検出が行われることのない静電容量式近接センサを提供することにある。また、本発明の第２の目的は、１回のタッチで２回の検出が行われることがなく、さらに人体と水の識別を行うことができる静電容量式近接センサを提供することにある。また、本発明の第３の目的は、これらの静電容量式近接センサを備えるドアハンドル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記の課題を解決するために成された本発明の態様を記載する。なお、本発明の態様あるいは技術的特徴は以下に記載のものに限定されることなく、明細書全体および図面に記載されたもの、或いはそれらの記載から当業者が把握することの出来る発明思想に基づいて認識されるものである。
【００１１】
本発明の第１の態様は、
高周波信号を出力する発振手段と、
センサ電極を含むＬＣＲ共振回路を有し、前記高周波信号が入力されて前記センサ電極の容量に応じた電圧信号を出力するセンサ回路と、
前記電圧信号に基づいて前記センサ電極への人体の近接を検出する制御部と、
を備える静電容量式近接センサであって
前記制御部は、
検出準備モードにおいて、
物体が前記センサ電極に近接していないときの前記ＬＣＲ共振回路の共振周波数ｆ０と、前記共振周波数ｆ０の高周波信号を前記ＬＣＲ共振回路に入力した際の前記電圧信号Ｖ０を検出し、
前記共振周波数ｆ０よりも低い第１検出周波数ｆ１と、該第１検出周波数ｆ１よりも高い第２検出周波数ｆ２を設定するとともに、前記電圧信号Ｖ０に基づいて、上限閾値Ｖｔｈ１と、該上限閾値Ｖｔｈ１よりも低い下限閾値Ｖｔｈ２を設定し、
検出モードにおいて、
前記ＬＣＲ共振回路に前記第１検出周波数ｆ１の高周波信号を入力した状態で、前記電圧信号が前記上限閾値Ｖｔｈ１以上となったことを検出すると、前記ＬＣＲ共振回路に前記第２検出周波数ｆ２の高周波信号を入力し、この状態で前記電圧信号が前記下限閾値Ｖｔｈ２以下となったことを検出することによって、前記センサ電極への人体の近接を検知する、
ことを特徴とする。
【００１２】
本発明の第２の態様は、
高周波信号を出力する発振手段と、
センサ電極を含むＬＣＲ共振回路を有し、前記高周波信号が入力されて前記センサ電極の容量に応じた電圧信号を出力するセンサ回路と、
前記電圧信号に基づいて前記センサ電極への人体の近接を検出する制御部と、
を備える静電容量式近接センサであって
前記制御部は、
検出準備モードにおいて、
物体が前記センサ電極に近接していないときの前記ＬＣＲ共振回路の共振周波数ｆ０と、前記共振周波数ｆ０の高周波信号を前記ＬＣＲ共振回路に入力した際の前記電圧信号Ｖ０を検出し、
前記共振周波数ｆ０よりも低い第１検出周波数ｆ１と、該第１検出周波数ｆ１よりも高い第２検出周波数ｆ２を設定するとともに、前記電圧信号Ｖ０に基づいて、上限閾値Ｖｔｈ１１と、該上限閾値Ｖｔｈ１１よりも低い第１下限閾値Ｖｔｈ１２と第２下限閾値Ｖｔｈ２１を設定し、
検出モードにおいて、
前記ＬＣＲ共振回路に前記第１検出周波数ｆ１の高周波信号を入力した状態で、前記電圧信号が前記上限閾値Ｖｔｈ１１以上となったことを検出すると、前記ＬＣＲ共振回路に前記第２検出周波数ｆ２の高周波信号を入力し、この状態で前記電圧信号が前記第２下限閾値Ｖｔｈ２１以下となったことを検出することによって、前記センサ電極への人体の近接を検知し、
前記ＬＣＲ共振回路に前記第１検出周波数ｆ１の高周波信号を入力した状態で、前記電圧信号が前記第１下限閾値Ｖｔｈ１２以下となったことを検出すると、前記ＬＣＲ共振回路に前記第２検出周波数ｆ２の高周波信号を入力し、この状態で前記電圧信号が前記第２下限閾値Ｖｔｈ２１以下となったことを検出することによって、前記センサ電極への水の近接を検知する、
ことを特徴とする。
【００１３】
本発明の第３の態様は、
ドアハンドル装置であって、車両外側のドアハンドル内に、上記本発明の第１もしくは第２の態様の静電容量式近接センサを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の態様によれば、１回のタッチで２回の検出が行われることのない静電容量式近接センサを実現することができる。
また、本発明の第２の態様によれば、１回のタッチで２回の検出が行われることがなく、さらに人体と水の識別を行うことができる静電容量式近接センサを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態例に係る近接センサの概略構成を示すブロック図である。
【図２】高周波信号Ｓ０の周波数ｆと、センサ電極への人体の非近接時と近接時の電圧信号Ｓ１の関係を示すグラフである。
【図３】指がセンサ電極に近接していない状態から、センサ電極に近づけてタッチするまでの電圧信号Ｓ１の周波数特性の時間的変化を示すグラフである。
【図４】指をセンサ電極に近づけてタッチした際の電圧信号Ｓ１の時間的変化を示すグラフである。
【図５】本発明の第１の実施形態例に係る近接センサにおいて実行する検出処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態例において、第１検出周波数ｆ１、第２検出周波数ｆ２、上限閾値Ｖｔｈ１および下限閾値Ｖｔｈ２について説明するためのグラフである。
【図７】本発明の第１の実施形態例において、第１検出周波数ｆ１の高周波信号Ｓ０を入力した状態でセンサ電極に人が近接・接触した際の電圧信号Ｓ１の変化を示すグラフである。
【図８】本発明の第１の実施形態例において、第２検出周波数ｆ２の高周波信号Ｓ０を入力した状態でセンサ電極に人が近接・接触した際の電圧信号Ｓ１の変化を示すグラフである。
【図９】本発明の第１の実施形態例において、センサ電極に指を近づけてタッチした後、指を完全に離すまでの電圧信号Ｓ１の時間的変化を示すグラフである。
【図１０】本発明の第２の実施形態例に係る近接センサの概略構成を示すブロック図である。
【図１１】高周波信号Ｓ０の周波数ｆと、センサ電極への物体の非近接時、人体の近接時および水の近接時の電圧信号Ｓ１の関係を示すグラフである。
【図１２】高周波信号Ｓ０の周波数ｆと、センサ電極への物体の非近接時、人体の近接時および水の近接時の電圧信号Ｓ１と関係を示すグラフである。
【図１３】水がセンサ電極に近接していない状態から、センサ電極に水を吹きかけた際の電圧信号Ｓ１の周波数特性の時間的変化を示すグラフである。
【図１４】センサ電極に水を吹きかけた際の電圧信号Ｓ１の時間的変化を示すグラフである。
【図１５】本発明の第２の実施形態例に係る近接センサにおいて実行する検出処理を説明するためのフローチャートである。
【図１６】本発明の第２の実施形態例において、第１検出周波数ｆ１、第２検出周波数ｆ２、上限閾値Ｖｔｈ１１、第１下限閾値Ｖｔｈ１２および第２下限閾値Ｖｔｈ２１について説明するためのグラフである。
【図１７】本発明の第２の実施形態例において、第１検出周波数ｆ１の高周波信号Ｓ０を入力した状態でセンサ電極に水が近接・接触した際の電圧信号Ｓ１の変化を示すグラフである。
【図１８】本発明の第２の実施形態例において、第２検出周波数ｆ２の高周波信号Ｓ０を入力した状態でセンサ電極に水が近接・接触した際の電圧信号Ｓ１の変化を示すグラフである。
【図１９】本発明の第２の実施形態例において、センサ電極に放水した後、放水を止めるまでの電圧信号Ｓ１の時間的変化を示すグラフである。
【図２０】本発明の近接センサを備えるドアハンドル装置の一例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態例を説明する。
【００１７】
（第１の実施形態例）
本実施形態例は、本発明の第１の態様に係るものである。
以下、本例の静電容量式近接センサを、図面を参照して説明する。
本例の近接センサは、所謂キーレスエントリーシステムにおける車両ドアの解錠・施錠用のセンサとして用いることができるものである。この場合、センサ電極は被操作体としてのドアハンドルの内部に設けられ、ドアハンドルの所定の面にユーザが近接・接触すると、その近接・接触を検知できるように所定の位置に配される。
【００１８】
本例の近接センサ１は、図１のブロック図に示すように、主にセンサ回路１０とマイコン４０からなり、センサ回路１０は、ＬＣＲ共振回路２０と平滑回路３０を備えている。
【００１９】
ＬＣＲ共振回路２０は、インダクタ（コイル）２１と、人体等の誘電体が近接もしくは接触すると静電容量が大きくなるセンサ電極（可変容量）２２と、固定抵抗２３が直列接続されているものである。このセンサ電極２２の静電容量は、センサ電極２２と車両のドア本体やドアハンドル等との間の静電容量をも包含し、人体等の誘電体の近接によって増加する。なお、ＬＣＲ共振回路２０は、直列共振回路に限らず並列共振回路としてよい。
【００２０】
平滑回路３０は、半波整流用のダイオード３１、ローパスフィルタを構成する固定抵抗３２とコンデンサ３３、および出力インピーダンス変換用のバッファ回路３４を有する。なお、平滑回路３０は、センサ電極２２の容量に応じた電圧信号Ｓ１を出力するものであれば任意の回路構成が可能である。具体的には、例えば信号を反転増幅する反転増幅回路を付加するなどしてもよい。
【００２１】
マイコン４０は、ＡＤコンバータ４１、制御部４２、高周波信号生成部４３を有する。
ＡＤコンバータ４１は、平滑回路３０から入力された電圧信号Ｓ１をＡ／Ｄ変換し、判定信号Ｓ２として制御部４２に出力する。
制御部４２は、詳しくは後述するが、高周波信号生成部４３に制御信号Ｓ３を出力する他、判定信号Ｓ２に基づき人体がドアハンドルに接触した（人体がセンサ電極２２に近接した）と判断した場合には人の検知信号Ｓ４を出力する。
発振手段としての高周波信号生成部４３は、詳しくは後述するが、制御部４２から入力される制御信号Ｓ３に基づき、所定の周波数および所定のデューティ比の高周波信号Ｓ０をＬＣＲ共振回路２０に出力する。
【００２２】
本例では高周波信号Ｓ０として、矩形波状の高周波信号（概ね数百ｋＨｚ）を用いている。なお、高周波信号Ｓ０としては、矩形波に限らず正弦波や三角波等であってもよい。
ＬＣＲ共振回路２０に入力された高周波信号Ｓ０は、インダクタ２１とセンサ電極（可変容量）２２により歪まされ、立上がりおよび立下がりが遅れたのこぎり波に近い波形となり、ダイオード３１により半波整流される。そして、平滑回路３０に入力されると、ローパスフィルタを構成する固定抵抗３２とコンデンサ３３によって平滑化され、直流に近い電圧信号Ｓ１が出力される。
【００２３】
図２は、ＬＣＲ共振回路２０に入力される高周波信号Ｓ０の周波数ｆと、センサ電極２２への人体（指・手等）の非近接時と近接時の電圧信号Ｓ１との関係を示している。なお、電圧信号Ｓ１０は人体がセンサ電極２２に近接していないときを表し、電圧信号Ｓ１ｈは人体がセンサ電極２２に近接したときを表している。
図２に示されるように、人体がセンサ電極２２に近接したときの共振周波数ｆｈは、人体がセンサ電極２２に近接していないときの共振周波数ｆ０よりも低い。これは、人体がドアハンドルに近接・接触するとセンサ電極２２の容量が増えることによる。
【００２４】
ここで、電圧信号Ｓ１０のグラフと電圧信号Ｓ１ｈのグラフが交差する点Ｐａの周波数をｆａとしたとき、ＬＣＲ共振回路２０に入力される高周波信号Ｓ０の周波数ｆｂを、
ｆｂ＜ｆａ
の関係を満たすように制御することにより、センサ電極２２への人体の近接を検出することができる。
すなわち、ＬＣＲ共振回路２０に入力する高周波信号Ｓ０の周波数ｆｂを上記のように設定することにより、人体がセンサ電極２２に近接していないときの電圧信号Ｖ１０（点Ｐ１０の電圧）と、人体がセンサ電極２２に近接したときの電圧信号Ｖ１ｈ（点Ｐ１ｈの電圧）は、
Ｖ１０＜Ｖ１ｈ
の関係にある。つまり、センサ電極２２に人体が近接すると、電圧信号は常に増加することになり、センサ電極２２への人体の近接を検出することができる。
【００２５】
一方、例えば指でセンサ電極に１回タッチした際、指がセンサ電極に近づくときと指がセンサ電極から遠ざかるときとでは、電圧信号は逆の変化を辿る。このため、１回タッチで２回検出が行われる場合がある。この点について図３と図４を用いて説明する。
【００２６】
図３は、指がセンサ電極２２に近接していない状態から、指をセンサ電極２２に近づけてタッチするまでの電圧信号Ｓ１の周波数特性の時間的変化の一例である。
図３において、Ｓ１０は指がセンサ電極２２に近接していないときの電圧信号Ｓ１の周波数特性、Ｓ１ｈ１〜Ｓ１ｈ３は指をセンサ電極２２に近づけ始めてから時間Ｔ１〜Ｔ３後における電圧信号Ｓ１の周波数特性、Ｓ１ｈ４は指をセンサ電極２２に近づけ始めてから時間Ｔ４後において指をセンサ電極２２に接触させたとき電圧信号Ｓ１の周波数特性を示している。
図３に示すように、ＬＣＲ共振回路２０に先の周波数ｆｂの高周波信号を入力すると、指がセンサ電極２２に近接していないときの電圧信号はＶＴ０（点ＰＴ０の電圧）であり、指をセンサ電極２２に近づけ始めてから時間Ｔ１後には電圧信号はＶＴ１（点ＰＴ１の電圧）となり、時間Ｔ２後には電圧信号はＶＴ２（点ＰＴ２の電圧）となり、時間Ｔ３後には電圧信号はＶＴ３（点ＰＴ３の電圧）となり、時間Ｔ４において指をセンサ電極２２に接触させたときの電圧信号はＶＴ４（点ＰＴ４の電圧）となる。
【００２７】
図４は、ＬＣＲ共振回路２０に先の周波数ｆｂの高周波信号を入力した状態において、上記のようにセンサ電極２２に指を近づけてタッチした際の電圧信号Ｓ１の時間的変化を表している。なお、図４には、センサ電極２２に指をタッチした後、指を完全に離した状態までの電圧信号Ｓ１の時間的変化も記載している。
図４に示すように、電圧信号Ｓ１はセンサ電極２２に指を近づけ始めてから徐々に上昇し、時間Ｔ３後に最大値ＶＴ３に達し、その後は低下して時間Ｔ４後にＶＴ４となる。センサ電極２２にタッチしている間（時間Ｔ４〜Ｔ５）は、電圧信号はＶＴ４のままほぼ一定である。センサ電極２２から指を離し始めると、電圧信号は指を近づける過程と逆の過程を辿って変化する（時間Ｔ５〜Ｔ９）。
【００２８】
ここで、人体の近接を検出する上限閾値Ｖｔｈを、
ＶＴ０＜Ｖｔｈ＜ＶＴ４
の範囲内、例えばＶＴ１に設定すると、１回のタッチで１回（図４中のＩ点）だけの検出を行うことができる。しかしながら、上限閾値Ｖｔｈを低めに設定すると、人体と例えば水等との判別が難しくなり、また、環境温度変化やセンサ回路部品の特性のバラツキの程度によっては誤検出を招き易い問題がある。
一方、人体の近接を検出する上限閾値Ｖｔｈを、
ＶＴ４＜Ｖｔｈ＜ＶＴ３
の範囲内、例えばＶＴ２に設定すると、水等との判別が容易になるものの、１回のタッチで２回（図４中のＩＩ点とＩＩＩ点）の検出が行われてしまう問題がある。
【００２９】
そこで、本例では、１つの周波数だけで検出を行うのではなく、物体がセンサ電極２２に近接していないときのＬＣＲ共振回路２０の共振周波数ｆ０よりも低い第１検出周波数ｆ１とこれよりも高い第２検出周波数ｆ２の２つの周波数を用いて検出を行うこととした。また、物体がセンサ電極２２に近接していないときの共振周波数ｆ０における電圧信号Ｖ０に基づいて、第１検出周波数ｆ１に関連付けた上限閾値Ｖｔｈ１と、第２検出周波数ｆ２に関連付けた下限閾値Ｖｔｈ２を設定している。
【００３０】
以下、本例の近接センサ１による人体の検出動作を図５のフローチャートを用いて詳細に説明する。
なお、図５において、ステップＳ０〜Ｓ５は、第１検出周波数ｆ１、第２検出周波数ｆ２、上限閾値Ｖｔｈ１および下限閾値Ｖｔｈ２を設定するための検出準備モード期間であり、ステップＳ６〜Ｓ１３はセンサ電極２２への人体の近接を検知する検出モード期間である。
【００３１】
（ステップＳ０）
まず、電子キーを携帯したユーザが車両に近づくと、車載の認証システムと電子キーとの間で無線通信が行われ、当該車両の正規の電子キーであることの認証が行われる。なお、この認証は、スマートエントリーシステムにおける公知の認証方法で行うことができる。
正規の電子キーであることの認証が行われると、近接センサ１による人体の検出が行われる。
【００３２】
（ステップＳ１）
正規の電子キーが認証された時点では物体がセンサ電極２２に未だ近接していない状態であり、制御部４２は、高周波信号生成部４３からＬＣＲ共振回路２０に入力する高周波信号Ｓ０の周波数掃引を行うように制御する。本例では、この周波数掃引はスタート周波数２３０ｋＨｚからストップ周波数２７４ｋＨｚまで指定された掃引速度で行われる。
上記の周波数掃引を行うことで、図２に示した電圧信号Ｓ１０が得られ、物体がセンサ電極２２に近接していないときのＬＣＲ共振回路２０の共振周波数ｆ０と、共振周波数ｆ０の高周波信号をＬＣＲ共振回路２０に入力した際の電圧信号Ｖ０（点Ｐ０の電圧）が検出される。
なお、本例の近接センサ１では、共振周波数ｆ０は２６１ｋＨｚ、電圧信号Ｖ０は２．７２Ｖであった。
【００３３】
（ステップＳ２）
次に制御部４２は、図６に示すように共振周波数ｆ０よりも低い第１検出周波数ｆ１と、第１検出周波数ｆ１よりも高い第２検出周波数ｆ２を設定するとともに、電圧信号Ｖ０に基づいて上限閾値Ｖｔｈ１と下限閾値Ｖｔｈ２を設定する。
【００３４】
本例では、第１検出周波数ｆ１は共振周波数ｆ０よりも６ｋＨｚ低い２５５ｋＨｚに設定し、第２検出周波数ｆ２は共振周波数ｆ０よりも６ｋＨｚ高い２６７ｋＨｚに設定した。
なお、人体がセンサ電極２２に近接したときのＬＣＲ共振回路２０の共振周波数ｆｈは２５３ｋＨｚであり、第１検出周波数ｆ１はｆｈよりも高く設定されている。また、人体がセンサ電極２２に近接していないときの電圧信号Ｓ１０のグラフと、近接したときの電圧信号Ｓ１ｈのグラフが交差する点Ｐａの周波数ｆａは２５９Ｈｚであり、第１検出周波数ｆ１はｆａよりも低く設定されている。
【００３５】
また、本例では、上限閾値Ｖｔｈ１を２．１９Ｖに設定した。この上限閾値Ｖｔｈ１は、物体がセンサ電極２２に近接していない状態において第１検出周波数ｆ１の高周波信号をＬＣＲ共振回路２０に入力した際の電圧信号Ｖ１０（点Ｐ１０の電圧）に、電圧信号Ｖ０（点Ｐ０の電圧）の１２％を加算した値としている。
なお、ＬＣＲ共振回路２０に第１検出周波数ｆ１の高周波信号を入力した際、人体がセンサ電極２２に近接したときの電圧信号をＶ１ｈ（点Ｐ１ｈの電圧）としたとき、
Ｖ１０＜Ｖｔｈ１＜Ｖ１ｈ
の関係を満たしている（図６参照）。
【００３６】
また、本例では、下限閾値Ｖｔｈ２を１．６３Ｖに設定した。この下限閾値Ｖｔｈ２は、電圧信号Ｖ０（点Ｐ０の電圧）の６０％の値としている。
なお、ＬＣＲ共振回路２０に第２検出周波数ｆ２の高周波信号を入力した際、物体がセンサ電極２２に近接していないときの電圧信号をＶ２０（点Ｐ２０の電圧）とし、人体がセンサ電極２０に近接したときの電圧信号をＶ２ｈ（点Ｐ２ｈの電圧）としたとき、
Ｖ２ｈ＜Ｖｔｈ２＜Ｖ２０
の関係を満たしている（図６参照）。
【００３７】
（ステップＳ３〜Ｓ５）
第１検出周波数ｆ１、第２検出周波数ｆ２、上限閾値Ｖｔｈ１および下限閾値Ｖｔｈ２を所定時間毎に更新するために、所定時間毎に物体がセンサ電極２２に近接していないときのＬＣＲ共振回路２０の共振周波数ｆ０と電圧信号Ｖ０を検出する。このため、ステップＳ３では共振周波数ｆ０と電圧信号Ｖ０を検出するタイミング（即ち共振点検出タイミング）であるか否かの判断を行う。
具体的には、前回の検出から１分間以上経過している場合にはステップＳ４〜Ｓ５においてステップＳ１〜Ｓ２と同様の検出と設定が行われた後、ステップＳ６に進む。また、前回の検出から１分間以上経過していない場合には、そのままステップＳ６に進む。
【００３８】
（ステップＳ６）
制御部４２は、高周波信号生成部４３からＬＣＲ共振回路２０に第１検出周波数ｆ１の高周波信号Ｓ０を入力するように制御する。
【００３９】
（ステップＳ７、Ｓ８）
ＬＣＲ共振回路２０に第１検出周波数ｆ１の高周波信号Ｓ０を入力した際、時間Ｔ０〜Ｔ４にかけて人体がセンサ電極２２に近接しつつあると、図７に示すように電圧信号Ｓ１のグラフもＳ１０→Ｓ１ｈ１→Ｓ１ｈ２→Ｓ１ｈ３→Ｓ１ｈ４と変化するため、電圧信号Ｓ１がＶＴ０（点ＰＴ０の電圧）→ＶＴ１（点ＰＴ１の電圧）→ＶＴ２（点ＰＴ２の電圧）→ＶＴ３（点ＰＴ３の電圧）→ＶＴ４（点ＰＴ４の電圧）と変化する。
上記のように電圧信号Ｓ１が変化する過程において、電圧信号Ｓ１が上限閾値Ｖｔｈ１以上になった場合には、人体がセンサ電極２２に近接している可能性があり、制御部４２は高周波信号Ｓ０を第１検出周波数ｆ１から第２検出周波数ｆ２に切り替える。
図７の場合、
ＶＴ１＜Ｖｔｈ１＜ＶＴ２
であるため、時間Ｔ１と時間Ｔ２の間に第１検出周波数ｆ１から第２検出周波数ｆ２に切り替わる。
【００４０】
（ステップＳ９、Ｓ１０、Ｓ１３）
ＬＣＲ共振回路２０に第２検出周波数ｆ２の高周波信号Ｓ０を入力した際、上記のように時間Ｔ０〜Ｔ４にかけて人体がセンサ電極２２に近接しつつあると、図８に示すように電圧信号Ｓ１のグラフもＳ１０→Ｓ１ｈ１→Ｓ１ｈ２→Ｓ１ｈ３→Ｓ１ｈ４と変化するため、電圧信号Ｓ１がＶＴ０（点ＰＴ０の電圧）→ＶＴ１（点ＰＴ１の電圧）→ＶＴ２（点ＰＴ２の電圧）→ＶＴ３（点ＰＴ３の電圧）→ＶＴ４（点ＰＴ４の電圧）と変化する。
図８の場合、
ＶＴ２＞Ｖｔｈ２＞ＶＴ３
であるため、時間Ｔ２と時間Ｔ３の間に人体がドアハンドルに接触した（人体がセンサ電極２２に近接した）と判断し、人の検知信号Ｓ４を出力する。
なお、第２検出周波数ｆ２に切り替わってから所定時間(本例では１秒間)経過しても電圧信号Ｓ１が下限閾値Ｖｔｈ２以下にならない場合には、一時的なノイズの影響もしくは開錠の意思なしとして、検出準備モードに戻る。
【００４１】
（ステップＳ１１、Ｓ１２）
上記のように徐々にセンサ電極２２に指を近づけてタッチした後、指を完全に離すまでの電圧信号Ｓ１の時間的変化をグラフにすると図９のようになる。
第１検出周波数ｆ１のもとで電圧信号Ｓ１は時間Ｔ０から徐々に上がり始め、時間Ｔ１１で上限閾値Ｖｔｈ１以上になる。時間Ｔ１１に第１検出周波数ｆ１から第２検出周波数ｆ２に切り替えると、電圧信号Ｓ１はタッチが完了する前の時間Ｔ２２で下限閾値Ｖｔｈ２以下になり、人の検知信号Ｓ４が出力される。電圧信号Ｓ１は、その後も低下して完全にタッチしている間（時間Ｔ４〜Ｔ５）はほとんど変化せず、指を離し始めると逆の過程を辿って上昇し、指が完全に離れた時間Ｔ９以降は一定となる。
このように本例では、ステップＳ１０で人の検知信号Ｓ４が出力された後も第２検出周波数ｆ２のもとで検出が続けられ、電圧信号Ｓ１が下限閾値Ｖｔｈ２以上になったことを検出すると（時間Ｔ３３）、一連の検出動作が解除され、検出準備モードに戻る。
【００４２】
以上説明したように、本例の静電容量式近接センサ１では、検出準備モードにおいて物体がセンサ電極２２に近接していないときのＬＣＲ共振回路２０の共振周波数ｆ０と電圧信号Ｖ０を検出し、共振周波数ｆ０よりも低い第１検出周波数ｆ１と、共振周波数ｆ０よりも高い第２検出周波数ｆ２と、上限閾値Ｖｔｈ１および下限閾値Ｖｔｈ２を設定している。
そして、検出モードにおいて、ＬＣＲ共振回路２０に第１検出周波数ｆ１の高周波信号を入力した状態で、電圧信号Ｓ１が上限閾値Ｖｔｈ１以上となったことを検出すると、ＬＣＲ共振回路２０に第２検出周波数ｆ２の高周波信号を入力する。また、この第２検出周波数ｆ２の高周波信号を入力した状態で、電圧信号Ｓ１が下限閾値Ｖｔｈ２以下となったことを検出することによって、センサ電極２２への人体の近接を検知するようにしている。
これにより、環境温度変化やセンサ回路部品の特性のバラツキの影響を抑制するために上限閾値Ｖｔｈ１を高めに設定しても、１回のタッチで２回の検出が行われてしまうこともなく、人体の近接をより確実に検知することができる。それに加え、図４に示したＩＩＩの点ではなくＩＩの点だけで人体の近接を検知できるため、タッチしたままの状態が長かったとしても、タッチ直前にすばやく人体の近接を検知することができる。
【００４３】
また本例では、第１検出周波数ｆ１を、人体がセンサ電極２２に近接したときのＬＣＲ共振回路２０の共振周波数ｆｈよりも高く設定している。この場合、１回のタッチで２回の検出される危険性が高まるものの、上記のように互いに異なる第１検出周波数ｆ１と第２検出周波数ｆ２を用いて検出することにより、このような危険性を回避することができる。
【００４４】
また本例では、ＬＣＲ共振回路２０に第１検出周波数ｆ１の高周波信号を入力した際の、物体がセンサ電極２２に近接していないときの電圧信号Ｖ１０と、人体がセンサ電極２２に近接したときの電圧信号Ｖ１ｈが、
Ｖ１０＜Ｖｔｈ１＜Ｖ１ｈ
の関係を満たすことにより、人体の近接を確実に検知することができる。
【００４５】
また本例では、第２検出周波数ｆ２を物体がセンサ電極２２に近接していないときのＬＣＲ共振回路２０の共振周波数ｆ０以上に設定したことにより、下限閾値Ｖｔｈ２の設定の自由度が高まり、環境温度変化やセンサ回路部品の特性のバラツキの影響をより一層確実に抑制して、人体の近接をより一層確実に検知することができる。
【００４６】
また本例では、ＬＣＲ共振回路２０に第２検出周波数ｆ２の高周波信号を入力した際の、物体がセンサ電極２２に近接していないときの電圧信号Ｖ２０と、人体がセンサ電極２２に近接したときの電圧信号をＶ２ｈが、
Ｖ２ｈ＜Ｖｔｈ２＜Ｖ２０
の関係を満たすことにより、人体が近接した際の検出漏れを抑制し、より一層確実に検知することができる。
【００４７】
（第２の実施形態例）
本実施形態例は、本発明の第２の態様に係るものである。
第１の実施形態例は人体の検出だけに関するものであったが、本例の近接センサは人体と水の識別を行う点が第１の実施形態例と異なる。
【００４８】
本例の近接センサ１００では、図１０のブロック図に示すように、制御部４２がドアハンドルに水が接触した（水がセンサ電極２２に近接した）と判断した場合に水の検知信号Ｓ５を出力する点が付加されている。
【００４９】
図１１は、ＬＣＲ共振回路２０に入力される高周波信号Ｓ０の周波数ｆと、センサ電極２２への物体の非近接時、人体の近接時、および水の近接時の電圧信号Ｓ１との関係を示している。なお、電圧信号Ｓ１０は物体がセンサ電極２２に近接していないとき、電圧信号Ｓ１ｈは人体がセンサ電極２２に近接したとき、電圧信号Ｓ１Ｗは水がセンサ電極２２に近接したときを表している。
図１１に示されるように、物体がセンサ電極２２に近接していないときの共振周波数をｆ０、人体（手）がセンサ電極２２に近接したときの共振周波数をｆｈ、水がセンサ電極２２に近接したときの共振周波数をｆｗとすると、
ｆｗ＜ｆｈ＜ｆ０
の関係を満たしている。
これは、人体等の誘電体がドアハンドルに接触するとセンサ電極２２の容量が増え、また、洗車時を想定し比較的大量の水がドアハンドルを濡らした場合のセンサ電極２２の容量が、人体がドアハンドルに接触した場合のセンサ電極２２の容量よりも大きくなることによる。
【００５０】
ここで、図１２に示すように、電圧信号Ｓ１０のグラフと電圧信号Ｓ１ｈのグラフが交差する点Ｐａの周波数をｆａ、電圧信号Ｓ１０のグラフと電圧信号Ｓ１Ｗのグラフが交差する点Ｐｃの周波数をｆｃとしたとき、高周波信号Ｓ０の周波数ｆｂを、
ｆｃ＜ｆｂ＜ｆａ
の関係を満たすように制御することにより、人体と水の識別を行うことができる。
すなわち、ＬＣＲ共振回路２０に入力する高周波信号Ｓ０の周波数ｆｂを上記のように設定することにより、物体がセンサ電極２２に近接していないときの電圧信号Ｖ１０（点Ｐ１０の電圧）と、人体がセンサ電極２２に近接したときの電圧信号Ｖ１ｈ（点Ｐ１ｈの電圧）と、水がセンサ電極２２に近接したときの電圧信号Ｖ１Ｗ（点Ｐ１Ｗの電圧）は、
Ｖ１Ｗ＜Ｖ１０＜Ｖ１ｈ
の関係にある。つまり、センサ電極２２に人体が近接した場合と水が近接した場合とでは、物体がセンサ電極２２に近接していないときの状態から全く逆の方向に電圧信号が変化することになり、人体と水の識別を行うことができる。
【００５１】
図１３は、水がセンサ電極２２に近接していない状態から、センサ電極２２に水を吹きかけた際の電圧信号Ｓ１の周波数特性の時間的変化の例を表している。
図１３において、Ｓ１０は水がセンサ電極２２に近接していないときの電圧信号の周波数特性、Ｓ１Ｗ１〜Ｓ１Ｗ３は水をセンサ電極２２に吹きかけ始めてから時間Ｔ１〜Ｔ３後における電圧信号の周波数特性、Ｓ１Ｗ４は水をセンサ電極２２に吹きかけ始めてから時間Ｔ４後においてセンサ電極２２が水で完全に濡れたときの電圧信号の周波数特性を示している。
図１３に示すように、ＬＣＲ共振回路２０に、
ｆｃ＜ｆｂ＜ｆａ
の関係を満たす周波数ｆｂの高周波信号を入力すると、水がセンサ電極２２に近接していないときの電圧信号はＶＴ０（点ＰＴ０の電圧）であり、水をセンサ電極２２に吹きかけ始めてから時間Ｔ１後には電圧信号はＶＴ１（点ＰＴ１の電圧）となり、時間Ｔ２後には電圧信号はＶＴ２（点ＰＴ２の電圧）となり、時間Ｔ３後には電圧信号はＶＴ３（点ＰＴ３の電圧）となり、時間Ｔ４においてセンサ電極２２が水で完全に濡れたときの電圧信号はＶＴ４（点ＰＴ４の電圧）となる。
【００５２】
図１４は、ＬＣＲ共振回路２０に上記の周波数ｆｂの高周波信号を入力した状態において、センサ電極２２に水を吹きかけた際の電圧信号Ｓ１の時間的変化を表している。なお、図１４には、センサ電極２２に指を近づけてタッチした際の電圧信号の時間的変化を破線で示しており、これは第１の実施形態例の図３の時間Ｔ４までのグラフと同じである。
図１４に示すように、水を吹きかけた場合は、指を近づけてタッチする場合に比べ、電圧信号Ｓ１の初期変化の割合が大きい一方で、ピーク電圧と、最終電圧（時間Ｔ４後の電圧）は低くなっている。
【００５３】
したがって、水を吹きかけた場合のピーク電圧と指を近づけてタッチした場合のピーク電圧の間に上限閾値を設定することにより、人体と水を識別することができる。
また、水を吹きかけた場合の最終電圧と指を近づけてタッチした場合の最終電圧の間に下限閾値を設定することにより、人体と水をより一層確実に識別することができる。
【００５４】
以下、本例の近接センサ１００による人体と水の検出動作を図１５のフローチャートを用いて説明する。
なお、図１５において、ステップＳ２０〜Ｓ２５は、第１検出周波数ｆ１、第２検出周波数ｆ２、上限閾値Ｖｔｈ１、第１下限閾値Ｖｔｈ１２および第２下限閾値Ｖｔｈ２１を設定するための検出準備モード期間であり、ステップＳ２６〜Ｓ３９はセンサ電極２２への人体や水の近接を検知する検出モード期間である。
【００５５】
（ステップＳ２０）
まず、電子キーを携帯したユーザが車両に近づくと、車載の認証システムと電子キーとの間で無線通信が行われ、当該車両の正規の電子キーであることの認証が行われる。なお、この認証は、スマートエントリーシステムにおける公知の認証方法で行うことができる。
正規の電子キーであることの認証が行われると、近接センサ１００による人体や水の検出が行われる。
【００５６】
（ステップＳ２１）
第１の実施形態例のステップＳ１と同様に高周波信号生成部４３からＬＣＲ共振回路２０に入力する高周波信号Ｓ０の周波数掃引を行うことで、図１１に示した共振周波数ｆ０と電圧信号Ｖ０（点Ｐ０の電圧）が検出される。
なお、本例の近接センサ１００においても、共振周波数ｆ０は２６１ｋＨｚ、電圧信号Ｖ０は２．７２Ｖである。
【００５７】
（ステップＳ２２）
次に制御部４２は、図１６に示すように共振周波数ｆ０よりも低い第１検出周波数ｆ１と、第１検出周波数ｆ１よりも高い第２検出周波数ｆ２を設定するとともに、電圧信号Ｖ０から、上限閾値Ｖｔｈ１、第１下限閾値Ｖｔｈ１２および第２下限閾値Ｖｔｈ２１を設定する。
【００５８】
本例では、第１検出周波数ｆ１は共振周波数ｆ０よりも６ｋＨｚ低い２５５ｋＨｚに設定し、第２検出周波数ｆ２は共振周波数ｆ０よりも６ｋＨｚ高い２６７ｋＨｚに設定した。
なお、人体がセンサ電極２２に近接したときのＬＣＲ共振回路２０の共振周波数ｆｈは２５３ｋＨｚであり、第１検出周波数ｆ１はｆｈよりも高く設定されている。また、物体がセンサ電極２２に近接していないときの電圧信号Ｓ１０のグラフと、人体がセンサ電極２２に近接したときの電圧信号Ｓ１ｈのグラフが交差する点Ｐａの周波数ｆａは２５９Ｈｚであり、第１検出周波数ｆ１はｆａよりも低く設定されている。また、電圧信号Ｓ１０のグラフと水がセンサ電極２２に近接したときの電圧信号Ｓ１Ｗのグラフが交差する点Ｐｃの周波数ｆｃは２５４Ｈｚであり、第１検出周波数ｆ１はｆｃよりも高く設定されている。
【００５９】
また、本例では、上限閾値Ｖｔｈ１１を２．１９Ｖに設定した。この上限閾値Ｖｔｈ１１は、物体がセンサ電極２２に近接していない状態において第１検出周波数ｆ１の高周波信号をＬＣＲ共振回路２０に入力した際の電圧信号Ｖ１０（点Ｐ１０の電圧）に、電圧信号Ｖ０（点Ｐ０の電圧）の１２％を加算した値としている。
また、本例では、第１下限閾値Ｖｔｈ１２を２．０７Ｖに設定した。この第１下限閾値Ｖｔｈ１２は、電圧信号Ｖ０（点Ｐ０の電圧）の７６％の値としている。
なお、ＬＣＲ共振回路２０に第１検出周波数ｆ１の高周波信号を入力した際、人体がセンサ電極２２に近接したときの電圧信号をＶ１ｈ（点Ｐ１ｈの電圧）とし、水がセンサ電極２２に近接したときの電圧信号をＶ１Ｗ（点Ｐ１Ｗの電圧）としたとき、
Ｖ１Ｗ＜Ｖｔｈ１２＜Ｖ１０＜Ｖｔｈ１１＜Ｖ１ｈ
の関係を満たしている（図１６参照）。
【００６０】
また、本例では、第２下限閾値Ｖｔｈ２１を１．６３Ｖに設定した。この第２下限閾値Ｖｔｈ２１は、電圧信号Ｖ０（点Ｐ０の電圧）の６０％の値としている。
なお、ＬＣＲ共振回路２０に第２検出周波数ｆ２の高周波信号を入力した際、物体がセンサ電極２２に近接していないときの電圧信号をＶ２０（点Ｐ２０の電圧）とし、人体がセンサ電極２２に近接したときの電圧信号をＶ２ｈ（点Ｐ２ｈの電圧）とし、水がセンサ電極２２に近接したときの電圧信号をＶ２Ｗ（点Ｐ２Ｗの電圧）としたとき、
Ｖ２Ｗ＜Ｖ２ｈ＜Ｖｔｈ２１＜Ｖ２０
の関係を満たしている（図１６参照）。
【００６１】
（ステップＳ２３〜Ｓ２５）
第１検出周波数ｆ１、第２検出周波数ｆ２、上限閾値Ｖｔｈ１１、第１下限閾値Ｖｔｈ１２および第２下限閾値Ｖｔｈ２１を所定時間毎に更新するために、所定時間毎に物体がセンサ電極２２に近接していないときのＬＣＲ共振回路２０の共振周波数ｆ０と電圧信号Ｖ０を検出する。このため、ステップＳ２３では共振周波数ｆ０と電圧信号Ｖ０を検出するタイミング（即ち共振点検出タイミング）であるか否かの判断を行う。
具体的には、前回の検出から１分間以上経過している場合にはステップＳ２４〜Ｓ２５においてステップＳ２１〜Ｓ２２と同様の検出と設定が行われた後、ステップＳ２６に進む。また、前回の検出から１分間以上経過していない場合には、そのままステップＳ２６に進む。
【００６２】
（ステップＳ２６）
制御部４２は、高周波信号生成部４３からＬＣＲ共振回路２０に第１検出周波数ｆ１の高周波信号Ｓ０を入力するように制御する。
【００６３】
（ステップＳ２７〜Ｓ３３）
ステップＳ２７〜Ｓ３３は検出モードにおいて人の検出を行うステップであり、第１の実施形態例のステップＳ７〜Ｓ１３と同様であるので説明を省略する。なお、上限閾値Ｖｔｈ１１と第２下限閾値Ｖｔｈ２１は、それぞれ第１の実施形態例の上限閾値Ｖｔｈ１と下限閾値Ｖｔｈ２に対応している。
【００６４】
ステップＳ２７においてＬＣＲ共振回路２０に第１検出周波数ｆ１の高周波信号Ｓ０を入力してから所定時間経過しても電圧信号Ｓ１が上限閾値Ｖｔｈ１１以上にならない場合には、ステップＳ３４に進む。なお、以下のステップＳ３４〜Ｓ３９は検出モードにおいて水の検出を行うステップである。
【００６５】
（ステップＳ３４、Ｓ３５）
ＬＣＲ共振回路２０に第１検出周波数ｆ１の高周波信号Ｓ０を入力した際、例えば時間Ｔ０〜Ｔ４にかけて水がセンサ電極２２に近接しつつあると、図１７に示すように電圧信号Ｓ１のグラフもＳ１０→Ｓ１Ｗ１→Ｓ１Ｗ２→Ｓ１Ｗ３→Ｓ１Ｗ４と変化するため、電圧信号Ｓ１がＶＴ０（点ＰＴ０の電圧）→ＶＴ１（点ＰＴ１の電圧）→ＶＴ２（点ＰＴ２の電圧）→ＶＴ３（点ＰＴ３の電圧）→ＶＴ４（点ＰＴ４の電圧）と変化する。
上記のように電圧信号Ｓ１が変化する過程において、電圧信号Ｓ１が第１下限閾値Ｖｔｈ１２以下になった場合には、水がセンサ電極２２に近接している可能性があり、制御部４２は高周波信号Ｓ０を第１検出周波数ｆ１から第２検出周波数ｆ２に切り替える。
図１７の場合、
ＶＴ３＞Ｖｔｈ１２＞ＶＴ４であるため、時間Ｔ３と時間Ｔ４の間に検出周波数が第１検出周波数ｆ１から第２検出周波数ｆ２に切り替わる。
なお、ステップＳ３４においてＬＣＲ共振回路２０に第１検出周波数ｆ１の高周波信号Ｓ０を入力してから所定時間経過しても電圧信号Ｓ１が第１下限閾値Ｖｔｈ１２以下にならない場合には、一時的なノイズの影響として検出準備モードに戻る。
【００６６】
（ステップＳ３６、Ｓ３７、Ｓ４０）
高周波信号Ｓ０を第１検出周波数ｆ１から第２検出周波数ｆ２に切り替えた際、上記のように時間Ｔ０〜Ｔ４にかけて水がセンサ電極２２に近接しつつあると、図１８に示すように電圧信号Ｓ１のグラフもＳ１０→Ｓ１Ｗ１→Ｓ１Ｗ２→Ｓ１Ｗ３→Ｓ１Ｗ４と変化するため、電圧信号Ｓ１がＶＴ０（点ＰＴ０の電圧）→ＶＴ１（点ＰＴ１の電圧）→ＶＴ２（点ＰＴ２の電圧）→ＶＴ３（点ＰＴ３の電圧）→ＶＴ４（点ＰＴ４の電圧）と変化する。
図１８の場合、
ＶＴ１＞Ｖｔｈ２１＞ＶＴ２
であり、時間Ｔ２以降は電圧信号Ｓ１が第２下限閾値Ｖｔｈ２１以下になっている。そのため、検出周波数が第１検出周波数ｆ１から第２検出周波数ｆ２に切り替わった直後に、水がドアハンドルに接触した（水がセンサ電極２２に近接した）と判断し、水の検知信号Ｓ５を出力する。
なお、第２検出周波数ｆ２に切り替わってから所定時間(本例では１秒間)経過しても電圧信号Ｓ１が第２下限閾値Ｖｔｈ２１以下にならない場合には、一時的なノイズの影響として検出準備モードに戻る。
【００６７】
（ステップＳ３８、Ｓ３９）
上記のようにセンサ電極２２に放水した後、放水を止めるまでの電圧信号Ｓ１の時間的変化をグラフにすると図１９のようになる。
第１検出周波数ｆ１のもとで電圧信号Ｓ１は時間Ｔ０から徐々に上がり始め、時間Ｔ１１の近傍で最大値になる。その後、電圧信号Ｓ１は減少し、時間Ｔ４４に第１下限閾値Ｖｔｈ１２以下になる。時間Ｔ４４に第１検出周波数ｆ１から第２検出周波数ｆ２に切り替えると、電圧信号Ｓ１は直後の時間Ｔ５５に第２下限閾値Ｖｔｈ２１以下になり、水の検知信号Ｓ５が出力される。電圧信号Ｓ１は、その後も低下してセンサ電極２２が完全に水で濡れている間（時間Ｔ４〜Ｔ５）はほとんど変化せず、放水を止めると逆の過程を辿って上昇し、時間Ｔ９以降は一定となる。
このように本例では、ステップＳ３７で水の検知信号Ｓ５が出力された後も第２検出周波数ｆ２のもとで検出が続けられ、電圧信号Ｓ１が第２下限閾値Ｖｔｈ２１以上になったことを検出（時間Ｔ６６）すると、一連の検出動作が解除され、検出準備モードに戻る。
【００６８】
以上説明したように、本例の静電容量式近接センサ１００では、検出準備モードにおいて物体がセンサ電極２２に近接していないときのＬＣＲ共振回路２０の共振周波数ｆ０と電圧信号Ｖ０を検出し、共振周波数ｆ０よりも低い第１検出周波数ｆ１と、共振周波数ｆ０よりも高い第２検出周波数ｆ２と、上限閾値Ｖｔｈ１１と、第１下限閾値Ｖｔｈ１２および第２下限閾値Ｖｔｈ２１を設定している。
そして、検出モードにおいて、ＬＣＲ共振回路２０に第１検出周波数ｆ１の高周波信号を入力した状態で、電圧信号Ｓ１が上限閾値Ｖｔｈ１１以上となったことを検出すると、ＬＣＲ共振回路２０に第２検出周波数ｆ２の高周波信号を入力する。また、この第２検出周波数ｆ２の高周波信号を入力した状態で、電圧信号Ｓ１が第２下限閾値Ｖｔｈ２１以下となったことを検出することによって、センサ電極２２への人体の近接を検知するようにしている。
さらには、検出モードにおいて、ＬＣＲ共振回路２０に第１検出周波数ｆ１の高周波信号を入力した状態で、電圧信号Ｓ１が第１下限閾値Ｖｔｈ１２以下となったことを検出すると、ＬＣＲ共振回路２０に第２検出周波数ｆ２の高周波信号を入力する。また、この第２検出周波数ｆ２の高周波信号を入力した状態で、電圧信号Ｓ１が第２下限閾値Ｖｔｈ２１以下となったことを検出することによって、センサ電極２２への水の近接を検知するようにしている。
これにより、環境温度変化やセンサ回路部品の特性のバラツキの影響を抑制して、１回のタッチで２回の検出が行われることがなく、さらには人体と水の識別を行うことができる。
【００６９】
また本例では、第１検出周波数ｆ１を、人体がセンサ電極２２に近接したときのＬＣＲ共振回路２０の共振周波数ｆｈよりも高く設定している。この場合、１回のタッチで２回の検出される危険性が高まるものの、上記のように互いに異なる第１検出周波数ｆ１と第２検出周波数ｆ２を用いて検出することにより、このような危険性を回避することができる。
【００７０】
また本例では、ＬＣＲ共振回路２０に第１検出周波数ｆ１の高周波信号を入力した際の、物体がセンサ電極２２に近接していないときの電圧信号Ｖ１０と、人体がセンサ電極２２に近接したときの電圧信号Ｖ１ｈと、水がセンサ電極２２に近接したときの電圧信号Ｖ１Ｗが、
Ｖ１Ｗ＜Ｖｔｈ１２＜Ｖ１０＜Ｖｔｈ１１＜Ｖ１ｈ
の関係を満たすことにより、人体と水の識別を確実に行うことができる。
【００７１】
また本例では、第２検出周波数ｆ２を物体がセンサ電極２２に近接していないときのＬＣＲ共振回路２０の共振周波数ｆ０以上に設定したことにより、第２下限閾値Ｖｔｈ２１の設定の自由度が高まり、環境温度変化やセンサ回路部品の特性のバラツキの影響をより一層確実に抑制して、人体や水の近接をより一層確実に検知することができる。
【００７２】
また本例では、ＬＣＲ共振回路２０に第２検出周波数ｆ２の高周波信号を入力した際の、物体がセンサ電極２２に近接していないときの電圧信号Ｖ２０と、人体がセンサ電極２２に近接したときの電圧信号をＶ２ｈと、水がセンサ電極に近接したときの電圧信号Ｖ２Ｗが、
Ｖ２Ｗ＜Ｖ２ｈ＜Ｖｔｈ２１＜Ｖ２０
の関係を満たすことにより、人体や水が近接した際の検出漏れを抑制し、より一層確実に検知することができる。
【００７３】
（第３の実施形態例）
図２０は、本発明の第３の実施形態例に係るドアハンドル装置を模式的に示した断面図である。
本例のドアハンドル装置は、車両用のドアハンドル装置に関するものであり、所謂スマートエントリーシステムにおけるドア解錠用の近接センサを備えるものである。
【００７４】
本例のドアハンドル装置は、車両のドアのアウタパネル２０１に取り付けられるドアハンドル２０２と、ドアハンドル２０２の内部空間に設けられた近接センサ２０３およびアンテナ２０４を備えている。
近接センサ２０３は、第１もしくは第２の実施形態例のものと同じであり、センサ回路とマイコンを搭載したセンサ基板２０３ａ上にセンサ電極２０３ｂが搭載されている。
センサ基板２０３ａは、センサ電極２０３ｂが車両のドア本体側（即ち、アウタパネル２０１側）を向くように配されている。
アンテナ２０４は、ユーザが携帯する電子キーとの間で無線通信を行うためのものである。
【００７５】
人がドアを開ける際、アウタパネル２０１とドアハンドル２０２との隙間２０６に指を差し込んでドアハンドル２０２に触れると、センサ電極２０３ｂの容量が増大し、第１もしくは第２の実施形態例と同様に人体もしくは水を検出することができ、この検出信号に基づいてドアロック機構（不図示）が制御され、車両ドアの解錠が行われる。
【００７６】
なお、人がドアハンドル２０２を強く握り、手のひらがドアハンドルの外表面（図２０の右側表面）にも触れると、ドアハンドルの外表面からの静電結合の影響を受け、センサ回路の周波数特性等の変化を招く可能性がある。このため、センサ基板２０３ａのセンサ電極２０３ｂが形成されていない背面に、シールド電極（遮蔽板）２０５が形成されている。これにより、ドアハンドル２０２の外表面からの静電結合の影響を効果的に抑制することができ、人体もしくは水の検出精度を高めることができる。
【００７７】
また、ドアハンドル２０２が樹脂製の場合、水で濡れ始める非常に短い期間だけ電圧信号が上昇する場合がある。このため、ドアハンドル２０２としては金属製もしくは表面が導電性を有するものを用いることが好ましい。これにより、人体と水の誤判定をより一層確実に防止することができる。
【００７８】
以上、本発明の実施形態例を説明したが、本発明はこれらの実施形態例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施形態例を適宜に変形等できることは言うまでもない。
【００７９】
例えば、各閾値に関しては、前述の電圧信号Ｖ０に基づいて任意の計算式を用いて設定することができる。
また、第１の実施形態例では、ステップＳ９とステップＳ１１で同じ閾値Ｖｔｈ２を用いて判断しているが、ステップＳ１１は単に検出モードから検出準備モードに以降するタイミングを判断するものであるため、ステップＳ１１で用いる閾値は任意に設定することができ、ステップＳ９で用いる閾値と異ならせてもよい。
また、第２の実施形態例では、ステップＳ２９、ステップＳ３１、ステップＳ３６およびステップＳ３８で同じ閾値Ｖｔｈ２１を用いて判断しているが、これらの閾値も互いに異ならせてもよい。
【００８０】
また、第１および第２の実施形態例では、第１検出周波数ｆ１は人体がセンサ電極に近接したときのＬＣＲ共振回路２０の共振周波数ｆｈよりも高く設定されている。
しかしながら、第１の実施形態例においては、ＬＣＲ共振回路２０に第１検出周波数ｆ１の高周波信号を入力した際、物体がセンサ電極２２に近接していないときの電圧信号Ｖ１０と、人体がセンサ電極２２に近接したときの電圧信号Ｖ１ｈが、
Ｖ１０＜Ｖｔｈ１＜Ｖ１ｈ
の関係を満たしていれば、第１検出周波数ｆ１はｆｈ以下に設定することもできる。
また、第２の実施形態例においては、ＬＣＲ共振回路２０に第１検出周波数ｆ１の高周波信号を入力した際、物体がセンサ電極２２に近接していないときの電圧信号Ｖ１０と、人体がセンサ電極２２に近接したときの電圧信号Ｖ１ｈと、水がセンサ電極に近接したときの電圧信号Ｖ１Ｗが、
Ｖ１Ｗ＜Ｖｔｈ１２＜Ｖ１０＜Ｖｔｈ１１＜Ｖ１ｈ
の関係を満たしていれば、第１検出周波数ｆ１はｆｈ以下に設定することもできる。
【００８１】
また、第１および第２の実施形態例では、第２検出周波数ｆ２は物体がセンサ電極２２に近接していないときのＬＣＲ共振回路２０の共振周波数ｆ０よりも高く設定されている。
しかしながら、第１の実施形態例においては、ＬＣＲ共振回路２０に第２検出周波数ｆ２の高周波信号を入力した際、物体がセンサ電極２２に近接していないときの電圧信号Ｖ２０と、人体がセンサ電極２２に近接したときの電圧信号Ｖ２ｈが、
Ｖ２ｈ＜Ｖｔｈ２＜Ｖ２０
の関係を満たしていれば、第２検出周波数ｆ２はｆ０以下に設定することもできる。
また、第２の実施形態例においては、ＬＣＲ共振回路２０に第２検出周波数ｆ２の高周波信号を入力した際、物体がセンサ電極２２に近接していないときの電圧信号Ｖ２０と、人体がセンサ電極２２に近接したときの電圧信号Ｖ２ｈと、水がセンサ電極２２に近接したときの電圧信号Ｖ２Ｗが、
Ｖ２Ｗ＜Ｖ２ｈ＜Ｖｔｈ２１＜Ｖ２０
の関係を満たしていれば、第２検出周波数ｆ２はｆ０以下に設定することもできる。
【００８２】
また、上記の実施形態例では近接センサを車両のドアハンドルに装着した場合を説明したが、本発明の静電容量式近接センサは住宅や事務所等のドアにも適用できるものである。
また、上記の実施形態例では物体の近接を検知した際の制御として、ドアの解錠と施錠を制御する場合を説明したが、例えば室内側や室外側の各種照明や表示灯の点灯と消灯を制御するなどしてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１、１００  近接センサ
１０  センサ回路
２０  ＬＣＲ共振回路
２１  インダクタ
２２  センサ電極（可変容量）
２３  固定抵抗
３０  平滑回路
３１  ダイオード
３２  固定抵抗
３３  コンデンサ
３４  バッファ回路
４０  マイコン（マイクロコンピュータ）
４１  ＡＤコンバータ
４２  制御部
４３  高周波信号生成部
２０１  アウタパネル
２０２  ドアハンドル
２０３  近接センサ
２０３ａ  センサ基板
２０３ｂ  センサ電極
２０４  アンテナ
２０５  シールド電極（遮蔽板）
２０６  隙間
【図１】
2018081013.tif 000003
【図２】
2018081013.tif 000004
【図３】
2018081013.tif 000005
【図４】
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【図５】
2018081013.tif 000007
【図６】
2018081013.tif 000008
【図７】
2018081013.tif 000009
【図８】
2018081013.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2018081013.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2018081013.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2018081013.tif 000018
【図１７】
2018081013.tif 000019
【図１８】
2018081013.tif 000020
【図１９】
2018081013.tif 000021
【図２０】
2018081013.tif 000022