(57)【要約】【課題】ドアの形状が変化した場合や水滴が付着した場合であっても、誤動作が生じるのを防止できるとともに、安価で複雑な前処理が不要な人体接近検出装置を提供する。【解決手段】車両用ドアハンドル４のハウジング６の内部のドア２側壁面６ａ近傍に設けられ、人体が接近することにより静電容量が変化するセンサ電極１１と、前記ハウジング６の内部に設けられ前記センサ電極１１の外部環境変化による静電容量変化を抑制する補助電極１２、１３、１４とを備え、前記補助電極は、グランド電位又は前記センサ電極と同等の電位が与えられていることを特徴とする人体接近検出装置である。補助電極は、グランド電極１３と、第１シールド電極１２と、第２シールド電極１４とを含む。【選択図】図２
2008083025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用ドアハンドルのハウジングの内部のドア側壁面近傍に設けられ、人体が接近することにより静電容量が変化するセンサ電極と、
前記ハウジングの内部に設けられ前記センサ電極の外部環境変化による静電容量変化を抑制する補助電極とを備え、
前記補助電極は、グランド電位又は前記センサ電極と同等の電位が与えられていることを特徴とする人体接近検出装置。
【請求項２】
前記補助電極は、前記ハウジングの内部のドアと反対側の壁面と前記センサ電極との間に設けられたグランド電極を含むことを特徴とする請求項１記載の人体接近検出装置。
【請求項３】
前記補助電極は、少なくとも車両用ドアハンドルを介したセンサ電極とドアの間に、センサ電極と同等の電位を与える第１シールド電極を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の人体接近検出装置。
【請求項４】
前記第１シールド電極は、前記ハウジングの内部の前記ドア側壁面近傍に設けられ、前記センサ電極の周囲を取り囲み、前記センサ電極と同等の電位が与えられていることを特徴とする請求項３記載の人体接近検出装置。
【請求項５】
前記補助電極は、前記ハウジングの内部のドアと反対側の壁面と前記センサ電極との間に設けられ、前記センサ電極と同等の電位が与えられる第２シールド電極を含むことを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の人体接近検出装置。
【請求項６】
前記補助電極は、前記ハウジングの内部のドアと反対側の壁面と前記グランド電極との間に設けられ、前記センサ電極と同等の電位が与えられる第２シールド電極を更に含むことを特徴とする請求項２記載の人体接近検出装置。
【請求項７】
前記補助電極は、前記センサ電極と前記グランド電極との間に設けられ、前記センサ電極と同等の電位が与えられる第２シールド電極を更に含むことを特徴とする請求項２記載の人体接近検出装置。
【請求項８】
前記補助電極は、少なくとも車両用ドアハンドルを介したセンサ電極とドアの間に、センサ電極と同等の電位を与える第１シールド電極を含むことを特徴とする請求項６又は７記載の人体接近検出装置。
【請求項９】
前記補助電極は、前記グランド電極の周囲を取り囲み、前記センサ電極と同等の電位が与えられる第３シールド電極を更に含むことを特徴とする請求項２、並びに６乃至８いずれか記載の人体接近検出装置。
【請求項１０】
前記センサ電極及び補助電極は、同一の可撓性プリント回路にて形成されていることを特徴とする請求項１乃至９いずれか記載の人体接近検出装置。
【請求項１１】
前記可撓性プリント回路上に、前記センサ電極の静電容量変化を検出する静電容量検知回路が搭載されていることを特徴とする請求項１０記載の人体接近検出装置。
【請求項１２】
前記ハウジングの内部のドアと反対側の壁面と前記補助電極との間に、キーレスエントリーシステムに用いられる送信用アンテナを更に設けたことを特徴とする請求項１乃至１１いずれか記載の人体接近検出装置。
【請求項１３】
前記センサ電極、補助電極及び前記キーレスエントリーシステムに用いられる発振回路は、同一の可撓性プリント回路にて形成されていることを特徴とする請求項１２記載の人体接近検出装置。
【請求項１４】
前記センサ電極及び補助電極の少なくとも一方には、溝が形成されていることを特徴とする請求項１乃至１３いずれか記載の人体接近検出装置。
【請求項１５】
前記溝の幅は、前記溝によって細断された電極の幅と同一又はそれよりも短く形成されていることを特徴とする請求項１４記載の人体接近検出装置。
【請求項１６】
前記ハウジング内に設けられ、センサ電極による検出状態を発光する発光体をさらに備え、
前記ハウジングの少なくとも一部は、透光性素材で形成されていることを特徴とする請求項１乃至１５いずれか記載の人体接近検出装置。
【請求項１７】
少なくとも前記センサ電極及び補助電極は、可撓性プリント回路上に形成されており、
前記可撓性プリント回路の少なくとも前記発光体近傍は、透光性素材で形成され、
前記センサ電極及び補助電極の少なくとも前記発光体近傍は、透光性導電材料で形成されていることを特徴とする請求項１６記載の人体接近検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの乗物の車両用ドアの施錠及び開錠を制御するシステムに用いられ、車両用ドアハンドルへの人体の接近を検知する人体接近検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの乗物の車両用ドアの施錠及び開錠の操作を制御するシステムとして、図１６に示すように車両用ドアハンドルのハウジング３０内にドア側の壁面内側近傍にセンサ電極３１を設け、人体が車両用ドアハンドルのドア側の壁面に接触すると施錠及び開錠を行なうものがある（特許文献１）。
【０００３】
従来のこの種のシステムは、通常、車体のボディー自体が電気的に接地されており、車体のドア３２とそのハンドルのハウジング３０内のセンサ電極３１により形成される静電容量を基準として人のドアハンドルへの接近を判断されるように構成されている。すなわち、人の手がそのドア３２とセンサ電極３１の間に入ってセンサ電極３１と人体により静電容量が形成されることによって、センサ電極３１が検出する静電容量が変化するので、この静電容量変化によって人の車両用ドアハンドルへの接近を検出している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２９５０６４号公報の段落［００２２］
【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、従来の乗物の車両用ドアの施錠及び開錠の操作を制御するシステムは、車両のドア３２とそのドアハンドルのハウジング３０内のセンサ電極３１により形成される静電容量を基準としているので、ドア３２の形状が変化すると、人体が接近していない時の初期の静電容量や人体が接近する際の感度が大きく変化してしまい、センサが安定せず、誤動作を招いてしまうという問題がある。
【０００６】
また、ドアのハンドルの近傍に雨滴などの水滴が付着した場合、その付着した水滴を介して車両のドア３２とセンサ電極３１の静電容量が変化して、人体が接近したものと誤って検知してしまうという問題がある。
【０００７】
さらに、センサ電極３１の近傍にその自動車のキーレスエントリーシステムに用いられる送信用アンテナが存在する場合、その送信用アンテナとセンサ電極３１の間には静電容量結合があり、送信用アンテナから電波が発生するとその影響により、送信用アンテナとセンサ電極３１の間の静電容量が変化して、人体が接近したものと誤って検知してしまうという問題がある。また、他の自動車の送信用アンテナが接近したにも、同様に誤動作を生じさせる場合がある。
【０００８】
これらの問題は、人体が接近した場合や水が付着した場合など様々な静電容量の変化を信号パターンとして記憶させておき、実際に発生した静電容量の信号パターンと比較して判定することにより、解消できるが、大量なデータ処理や記憶装置が必要となり、高価かつ処理が複雑になるという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、ドアの形状が変化した場合、水滴が付着した場合又は送信用アンテナから電波が発信した場合であっても、誤動作が生じるのを防止できるとともに、安価で複雑な前処理が不要な人体接近検出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】
【００１０】
以上の目的を達成するため、本発明は、車両用ドアハンドルのハウジングの内部のドア側壁面近傍に設けられ、人体が接近することにより静電容量が変化するセンサ電極と、前記ハウジングの内部に設けられ前記センサ電極の外部環境変化による静電容量変化を抑制する補助電極とを備え、前記補助電極は、グランド電位又は前記センサ電極と同等の電位が与えられていることを特徴とする人体接近検出装置である。
【００１１】
本発明に係る人体接近検出装置は、以上のように構成することにより、ドアの形状が変化した場合や水滴が付着した場合であっても、補助電極によってセンサ電極の静電容量変化が抑止されるので、誤動作が生じるのを防止できる。また、本発明に係る人体接近検出装置は、補助電極を設けているだけで、大量なデータ処理や記憶装置を必要としない。なお、センサ電極と同等の電位とは、センサ電極と同一又はそれに近く、センサ電極と間の容量結合が非常に小さい電位をいう。
【００１２】
本発明に係る人体接近検出装置において、前記補助電極は、前記ハウジングの内部のドアと反対側の壁面と前記センサ電極との間に設けられたグランド電極を含むことが好ましく、このようにグランド電極を設けることによって、前記ドアとセンサ電極の間の静電容量が減少するので、ドアの形状が変化したとしても、それに伴い本発明に係る人体接近検出装置の特性が変化することは少なく、センサ電極の誤検出を防止できる。
【００１３】
また、本発明に係る人体接近検出装置において、前記補助電極は、少なくとも車両用ドアハンドルを介したセンサ電極とドアの間に、センサ電極と同等の電位を与える第１シールド電極を含むことが好ましく、前記第１シールド電極は、前記ハウジングの内部の前記ドア側壁面近傍に設けられ、前記センサ電極の周囲を取り囲み、前記センサ電極と同等の電位が与えられていることが好ましい。このように第１シールド電極を設けることによって、車両用ドアハンドルとドアの間が水滴によって浸されたとしても、ドアとセンサ電極の間に第１シールド電極が介在し、ドアと第１シールド電極の間の容量結合が生じるため、ドアとセンサ電極の間の容量結合が第１シールド電極がない場合に比べて減少する。また、第１シールド電極は、センサ電極と同等の電位にされているので、第１シールド電極とセンサ電極の間の容量結合は、ほとんど生じない。このため、車両用ドアハンドルとドアの間が水滴によって浸された場合に人体の接近と認識されるのを防止することができる。
【００１４】
さらに、本発明に係る人体接近検出装置において、前記補助電極は、前記ハウジングの内部のドアと反対側の壁面と前記グランド電極との間に設けられ、前記センサ電極と同等の電位が与えられる第２シールド電極を含むことが好ましく、このように第２シールド電極を設けることによって、センサ電極が設けられたハウジングの壁面とその反対側の壁面の間が上面を介して水滴によって浸されたとしても、水滴を介したセンサ電極とグランド電極の間には、第２シールド電極が介在することになり、さらに、センサ電極と第２シールド電極は、同電位であるので、水滴を介したセンサ電極とグランド電極の間に容量結合が発生することはない。
【００１５】
本発明に係る人体接近検出装置において、前記補助電極は、前記ハウジングの内部のドアと反対側の壁面と前記センサ電極との間に設けられ、前記センサ電極と同等の電位が与えられる第２シールド電極を更に含むことが好ましく、また、前記補助電極は、前記グランド電極の周囲を取り囲み、前記センサ電極と同等の電位が与えられる第３シールド電極を更に含むことが好ましい。この第３シールド電極は、第２シールド電極を設けなくても、第２シールド電極と同様に機能させることができる。
【００１６】
前記センサ電極及び補助電極は、同一の可撓性プリント回路にて形成されていることが好ましく、この場合、前記可撓性プリント回路上に、前記センサ電極の静電容量変化を検出する静電容量検知回路が搭載されていることが好ましい。
【００１７】
また、本発明に係る人体接近検出装置は、前記ハウジングの内部のドアと反対側の壁面と前記補助電極との間に、キーレスエントリーシステムに用いられる送信用アンテナを更に設けていることが好ましく、この場合、前記補助電極は、前記ハウジングの内部のドアと反対側の壁面と前記センサ電極との間に設けられ、前記センサ電極と同等の電位が与えられる第２シールド電極を含ませることにより、センサ電極と送信用アンテナの間の静電容量が低下し、送信用アンテナからの電波の出力による静電容量の変動を低下させることができる。さらに、この場合、前記補助電極は、前記ハウジングの内部のドアと反対側の壁面と前記センサ電極との間に設けられたグランド電極と、前記センサ電極と前記グランド電極との間に設けられ、前記センサ電極と同等の電位が与えられる第２シールド電極とを含ませることが好ましく、このように送信用アンテナとセンサ電極の間にグランド電極を設けることにより、第２シールド電極を設けた場合よりも送信用アンテナとセンサ電極の間の静電容量を低下させ、さらにグランド電極とセンサ電極の間に第２シールド電極を設けることにより、センサ電極とグランド電極の間の静電容量結合が支配的になるのを防止でき、人体の接近に対する感度の低下を防止することができる。なお、前記センサ電極、補助電極及び前記キーレスエントリーシステムに用いられる発振回路は、同一の可撓性プリント回路にて形成されていることが好ましい。
【００１８】
さらに、本発明に係る人体接近検出装置において、前記センサ電極及び補助電極の少なくとも一方には、溝が形成されていることが好ましく、この場合、前記溝の幅は、前記溝によって細断された電極の幅と同一又はそれよりも短く形成されていることが好ましい。
【００１９】
またさらに、本発明に係る人体接近検出装置は、前記ハウジング内に設けられ、センサ電極による検出状態を発光する発光体をさらに備え、前記ハウジングの少なくとも一部は、透光性素材で形成されていることが好ましく、この場合、少なくとも前記センサ電極及び補助電極は、可撓性プリント回路上に形成されており、前記可撓性プリント回路の少なくとも前記発光体近傍は、透光性素材で形成され、前記センサ電極及び補助電極の少なくとも前記発光体近傍は、透光性導電材料で形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように本発明によれば、ドアの形状が変化した場合や水滴が付着した場合であっても、誤動作が生じるのを防止できるとともに、安価で複雑な前処理が不要な人体接近検出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明に係る人体接近検出装置の第１実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、第１実施形態に係る人体接近検出装置が搭載される自動車の車両用ドアハンドル４の平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図であり、図３は、第１実施形態に係る人体接近検出装置の概略構成を示す回路図である。第１実施形態に係る人体接近検出センサは、自動車の車両用ドアの施錠及び開錠を制御するシステムに用いられ、車両用ドアハンドルへの人体の接近を検知するものである。第１実施形態に係る人体接近検出装置は、センサ部１０と主回路部２０を備えている。
【００２２】
センサ部１０は、車両用ドアハンドル４を構成するハウジング６内のドア２側の壁面６ａの内側に設けられ、壁面６ａに沿って長手方向（図２の紙面と直行する方向）に延びる矩形状のセンサ電極１１と、同様に壁面６ａの内側に設けられ、センサ電極１１の周りを囲むように設けられた第１シールド電極１２と、ハウジング６内のセンサ電極１１よりもドア２から遠く、センサ電極１１とドア２の距離よりもセンサ電極１１との距離が近い位置に設けられたグランド電極１３と、ハウジング６内のグランド電極１３よりもドア２から遠い位置に設けられた第２シールド電極１４と、を備えている。これら第１シールド電極１２、グランド電極１３及び第２シールド電極１４は、センサ電極１１に対し、補助電極を構成する。
【００２３】
このセンサ部１０は、図３に示すように一枚のフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）によって構成されており、センサ電極１１、第１シールド電極１２、グランド電極１３及び第２シールド電極１３は、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）又はエポキシ樹脂などの絶縁体からなる絶縁板１５上にパターン形成された銅、銅合金又はアルミニウムなどから構成されている。センサ電極１１は、長方形状に形成されており、第１シールド電極１２は、センサ電極１１の周りを囲むロの字状に形成されている。グランド電極１３は、長方形状に形成されており、自動車の車体を介して接地されている。第２シールド電極１４は、長方形状に形成されている。人体接近センサは、このようなＦＰＣが図３に示す点線に沿って、図２に示すように折り曲げられた状態で、車両用ドアハンドル４のハウジング６内に収容される。なお、センサ部１０は、ＦＰＣによって構成したが、金属若しくはリジットプリント基板、電線又はメンブレンなどを用いて構成しても良い。
【００２４】
主回路部２０は、次のように構成されている。センサ電極１１は、検知回路２３の入力端に接続されている。センサ電極１１は、また演算増幅器からなるバッファ２１、２２の一方の入力端に接続されている。バッファ２１、２２の他方の入力端には、第１及び第２シールド電極１２、１４がそれぞれ接続されると共に、それぞれの出力端に接続されている。バッファ２１は、センサ電極１１と、第１シールド電極１２及び第２シールド電極１４とを常に高インピーダンス状態を保ちつつ、同電位として両者の間の充放電を防止する。センサ電極１１からの信号は、検知回路２３に入力されている。検知回路２３は、センサ電極１１と、グランド電極１３、ドア２及びグランドとみなされる接近された人体との間の静電容量に応じて周波数又はデューティー比が変化するパルス信号を出力する。このパルス信号はローパスフィルタ（ＬＰＦ）２４に入力されている。ＬＰＦ２４は、検知回路２３からのパルス信号を平滑化して検知信号を出力する。制御回路２５は、ＬＰＦ２４から検知信号を入力し、その信号レベルに応じて外部電気回路にスイッチ出力を行なう。
【００２５】
図４は、静電容量Ｃに応じてデューティー比が変化する検知回路２３の一例を示す回路図である。検知回路２３は、一定周期のトリガ信号ＴＧを出力するトリガ信号発生回路２３１と、入力端に接続された静電容量の大きさによってデューティー比が変化するパルス信号Ｐoを出力するタイマー回路２３２とを備えて構成されている。
【００２６】
タイマー回路２３２は、例えば２つの比較器２３２１，２３２２と、これら比較器２３２１，２３２２の出力がそれぞれリセット端子Ｒ及びセット端子Ｓに入力されるＲＳフリップフロップ回路（以下、「ＲＳ−ＦＦ」と呼ぶ）２３２３と、このＲＳ−ＦＦ２３２３の出力ＤＩＳをＬＰＦ２４に出力するバッファ２３２４と、ＲＳ−ＦＦ２３２３の出力ＤＩＳでオンオフ制御されるトランジスタ２３２５とを備えて構成されている。
【００２７】
比較器２３２２は、トリガ信号発生回路２３１から出力される図５に示すようなトリガ信号ＴＧを、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３によって分割された所定のしきい値Ｖth2と比較して、トリガ信号ＴＧに同期したセットパルスを出力する。このセットパルスは、ＲＳ−ＦＦ２３２３のＱ出力をセットする。このＱ出力は、ディスチャージ信号ＤＩＳとしてトランジスタ２３２５をオフ状態にし、センサ電極１１及びグランドの間を、センサ電極１１の対接地静電容量Ｃ及び入力端と電源ラインとの間に接続された抵抗Ｒ４による時定数で決まる速度で充電する。これにより、図５に示すように、入力信号Ｖinの電位が静電容量によって決まる速度で上昇する。入力信号Ｖinが、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３で決まるしきい値Ｖth1を超えたら、比較器２３２１の出力が反転してＲＳ−ＦＦ２３２３の出力を反転させる。この結果、トランジスタ２３２５がオン状態となってセンサ電極１１に蓄積された電荷がトランジスタ２３２５を介して放電される。従って、このタイマー回路２３２は、図５に示すように、センサ電極１１及びグランド電極１３間の静電容量に基づくデューティー比で発振するパルス信号Ｐoを出力する。ＬＰＦ２４は、この出力を平滑化することにより、図５に示すような、直流の検知信号Ｖoutを出力する。
【００２８】
なお、図５中、実線で示す波形と点線で示す波形は、前者が後者よりも静電容量が小さいことを示している。第１実施形態に係る人体接近検出装置において、車両用ドアハンドル４のハウジング６のドア側の壁面６ａのセンサ電極１１のセンサ領域に手が近づくと、センサ電極１１とグランド電極１３及びドア２との間の静電容量に加えて、センサ電極１１に対する人体をグランドとする容量結合が発生する。このため、検出されるセンサ電極１１とグランドとの間の静電容量は大きくなる。したがって、図５の点線で示す波形が、人体近接状態を示している。そして、車両用ドアハンドル４のハウジング６のドア側の壁面６ａのセンサ電極１１のセンサ領域全体に手が接して完全にて覆われると、検出されるセンサ電極１１とグランドの間の静電容量は、最大値に達する。第１実施形態に係る人体接近検出装置は、手が存在しないときの静電容量と最大値の間の任意の閾値に静電容量が達した時をトリガとして、自動車の車両用ドアの施錠及び開錠を行なうように構成されている。この閾値は、ドアハンドル４への手のかけ方による静電容量の増加量から適切な値を決定すれば良い。
【００２９】
第１実施形態に係る人体接近検出装置のセンサ部１０は、ハウジング６内のセンサ電極１１からドア２よりも近い位置にグランド電極１３を設けているので、センサ電極１１とグランド間の静電容量は、センサ電極１１とドア２の間よりセンサ電極１１とグランド電極１３の間の容量結合が支配的になるので、グランド電極１３が無い場合に比してドアの形状が変化しても、それに伴い人体近接センサ１０の特性が変化することは少なく、センサ電極１１の誤検出を防止できる。このグランド電極１３のセンサ電極１１に対する面積、位置又は形状を変化させることによって、センサ電極１１の感度を調整することができる。なお、グランド電極１３がなくても、第１シールド電極１２及び第２シールド電極１４の両方、又はいずれか一方によって、グランド電極１３と同様の機能を果たす場合には、グランド電極１３を設けなくても良い。例えば、シールド電極１２又は１４に与えられる電位がセンサ電極１１と完全に同一な電位でない場合、センサ電極１１と第１シールド電極１２又は第２シールド電極１４の間に容量結合が発生し、センサ電極１１からドア２までの距離よりも、第１シールド電極１２又は第２シールド電極１４までの距離が近いため、センサ電極１１と第１シールド電極１２又は第２シールド電極１４の間の容量結合が支配的となるので、第１シールド電極１２又は第２シールド電極１４がない場合に比してドアの形状が変化しても、それに伴い人体近接センサ１０の特性が変化することは少なく、センサ電極１１の誤検出を防止できる。
【００３０】
また、第１実施形態に係る人体接近検出装置における第１シールド電極１２の作用を図６に示す模式図に基づいて説明する。第１実施形態において、センサ部１０は、センサ電極１１の周囲を囲むように第１シールド電極１２を設けているので、図６に示すように車両用ドアハンドル４とドア２の間が水滴Ａによって浸されたとしても、ドア２とセンサ電極１１の間に第１シールド電極１２が介在し、ドア２と第１シールド電極１２の間の容量結合が生じるため、ドア２とセンサ電極１１の間の容量結合が第１シールド電極１２がない場合に比べて減少する。また、第１シールド電極１２は、バッファ２１によってセンサ電極１１と同電位にされているので、第１シールド電極１２とセンサ電極１１の間の容量結合は、ほとんど生じない。このため、車両用ドアハンドル４とドア２の間が水滴によって浸された場合に人体の接近と認識されるのを防止することができる。
【００３１】
さらに、第１実施形態に係る人体接近検出装置における第２シールド電極１４の作用を図７に示す模式図に基づいて説明する。第１実施形態において、センサ部１０は、ドア２と反対側の壁面６ｂとグランド電極１３との間に、第２シールド電極１４を設けているので、図７に示すように、センサ電極１１が設けられたハウジング６の面６ａとそれに対向する面６ｂの間が上面を介して水滴Ｂによって浸されたとしても、水滴Ｂを介したセンサ電極１１とグランド電極１３の間には、第２シールド電極１４が介在することになり、さらに、センサ電極１１と第２シールド電極１４は、同電位であるので、水滴Ｂを介したセンサ電極１１とグランド電極１３の間に容量結合が発生することはない。
【００３２】
また、第１シールド電極１２及び第２シールド電極１４は、センサ電極１１のセンサ範囲を限定する機能を有する。すなわち、例えば、人体が、ハウジング６の面６ａの第１シールド電極１２が設けられている部分に接触したとしても、人体をグランドとする静電容量は、第１シールド電極１２との間で生じるだけで、センサ電極１１との間で生じることはなく、誤認識を防止することができる。同様に、人体が、ハウジング６の面６ｂに接触したとしても、人体をグランドとする静電容量は、第２シールド電極１４との間で生じるだけで、センサ電極１１との間で生じることはない。
【００３３】
以上の第１実施形態に係る人体接近検出装置において、第１シールド電極１２は、必ずしもセンサ電極１１と同一面上に設けられている必要はなく、ハウジング６のドア２側の壁面６ａのセンサ電極１１の対応する位置の周囲にセンサ電極１１と同等の電位を生じさせるものであれば、異なる平面上に設けられても良く、センサ電極１１に対応する位置の周囲は、センサ電極１１の近傍だけでなく、ドアハンドル４とドア２の接続部なども含まれる。また、グランド電極１３がなくても第２シールド電極１４によって、上述の同様の機能を果たす場合には、グランド電極１３を設けなくても良く、その場合、第２シールド電極１４は、ハウジング６のドア２とは反対側の壁面６ｂから内側に離れた位置に設けることが好ましく、また、第２シールド電極１４の形状、寸法及び位置を変えることにより、センサ電極１１の感度の調整を行なえば良い。さらに、グランド電極１３や第２シールド電極１４は、ハウジング６のドア２とは反対側の壁面６ｂの近傍だけでなく、ドア２側の壁面６ａ以外の他の壁面の近傍にも設けることにより、それらの壁面に人体が触れた場合のセンサ電極１１の誤検出を防止できる。
【００３４】
次に、本発明に係る人体接近検出装置の第２実施形態について図面に基づいて説明する。図８は、第２実施形態に係る人体接近検出装置の第１実施形態の図２に対応する図である。第２実施形態に係る人体接近検出装置は、キーレスエントリーシステム、すなわちユーザがリモコンを携帯し、車両のドアに対して接近あるいは離間した場合に、車両のドアの施錠及び開錠を車両のキーを使用せずに行なうものに用いられるものである。このため、第１実施形態に係る人体接近検出装置のセンサ部１０には、第１実施形態と異なりキーレスエントリーシステムに用いられる送信用アンテナ１６が備えられている。送信用アンテナ１６は、第２シールド電極１４よりもドア２から遠い位置に設けられている。このようにセンサ電極１１やグランド電極１３と送信用アンテナ１６の間に、第２シールド電極１４に配置することにより、センサ電極１１やグランド電極１３が送信用アンテナ１６から発生される電磁波の影響を受けるのを防止できる。なお、キーレスエントリーシステムの基本的構造は、特許文献１に記載されている。
【００３５】
次に、本発明に係る人体接近検出装置の第３実施形態について図面に基づいて説明する。図９は、第３実施形態に係る人体接近検出装置の第１実施形態の図２に対応する図である。第３実施形態に係る人体接近検出装置は、第２実施形態と同様にキーレスエントリーシステムに使用されるものであるが、第２実施形態とは、送信用アンテナ１６の位置が異なる。すなわち、第３実施形態に係る人体接近検出装置において、送信用アンテナ１６は、図９に示すようにグランド電極１３と第２シールド電極１４の間に設けられている。また、グランド電極１３と同一平面上には、そのグランド電極１３の周囲を囲むように第３シールド電極１７が設けられている。このように、グランド電極１３の周囲に第３シールド電極１７を設けることによって、送信用アンテナ１６から発生される電磁波の影響は、第３シールド電極１７に吸収され、グランド電極１３に与えることはほとんどないので、センサ電極１１の十分な感度を保つことができる。
【００３６】
次に、本発明に係る人体接近検出装置の第４実施形態について図面に基づいて説明する。図１０は、第４実施形態に係る人体接近検出装置の第１実施形態の図２に対応する図である。第４実施形態に係る人体接近検出装置は、第２実施形態と同様にキーレスエントリーシステムに使用されるものであるが、第２実施形態とは、グランド電極１３が設けられていない点で異なる。すなわち、第４実施形態に係る人体接近検出装置において、センサ電極１１と送信用アンテナ１６との間には、第２シールド電極１４が設けられているだけで、グランド電極１３は、設けられていない。このようにセンサ電極１１と送信用アンテナ１６との間には、第２シールド電極１４を設けることによって、センサ電極１１と送信用アンテナ１６の間の静電容量が低下し、送信用アンテナ１６からの電波の出力による静電容量の変動を低下させることができる。
【００３７】
次に、本発明に係る人体接近検出装置の第５実施形態について図面に基づいて説明する。図１１は、第５実施形態に係る人体接近検出装置の第１実施形態の図２に対応する図である。第５実施形態に係る人体接近検出装置は、第２実施形態と同様にキーレスエントリーシステムに使用されるものであるが、第２実施形態とは、グランド電極１３と第２シールド電極１４の位置が反対となっている点で異なる。すなわち、第４実施形態に係る人体接近検出装置において、センサ電極１１側に第２シールド電極１４が設けられ、送信用アンテナ１６側にグランド電極１３が設けられている。このように送信用アンテナ１６とセンサ電極１１の間にグランド電極１３を設けることにより、第４実施形態のように第２シールド電極１４だけを設けた場合よりも送信用アンテナ１６とセンサ電極１１の間の静電容量を低下させることができる。一方、センサ電極１１の近傍にグランド電極１３を設けた場合、センサ電極１１とグランド電極１３の間の静電容量結合が支配的になり、人体の接近に対する感度の低下してしまうが、第５実施形態においては、グランド電極１３とセンサ電極１１の間に第２シールド電極１４を設けているので、センサ電極１１とグランド電極１３の間の静電容量結合が支配的になるを防止でき、人体の接近に対する感度の低下を防止することができる。
【００３８】
次に、本発明に係る人体接近検出装置の第６実施形態について図面に基づいて説明する。図１２は、第６実施形態に係る人体接近センサの第１実施形態の図２に対応する図である。第６実施形態に係る人体接近センサは、図１２に示すようにグランド電極１３と同一平面上に、そのグランド電極１３の周囲を囲むように第３シールド電極１７を設けているが、第１実施形態のように第２シールド電極１４を設けていない。第３実施形態に係る人体接近センサにおいて、第３シールド電極は、第１実施形態の第２シールド電極１４と同様に機能する。
【００３９】
次に、本発明に係る人体接近検出装置の第７実施形態について図面に基づいて説明する。図１３は、第７実施形態に係る人体接近検出装置に用いられるフレキシブルプリント回路の平面図であり、図１４は、第７実施形態に係る人体接近検出装置の第１実施形態の図２に対応する図である。第７実施形態に係る人体接近検出装置は、図１３及び１４に示すようにセンサ電極１１、第１シールド電極１２、グランド電極１３及び第２シール電極１４それぞれに長手方向に延びる溝２６、２７、２８、２９が形成されている。この溝２６、２７、２８、２９は、各電極１１、１２、１３、１４の長手方向に延びるパターンが長手方向に折り返すことによって形成されており、各溝２６、２７、２８、２９の幅は、各電極の長手方向に延びるパターンの幅と同一又はそれよりも短く形成されている。
【００４０】
送信用アンテナ１６は、一般にバーアンテナと呼ばれるフェライトに巻き線を巻いた構造となっており、コンデンサと直列共振回路を構成して駆動するので、送信用アンテナ１６の出力により、各電極１１、１２、１３、１４の一部又は全てから渦電流が発生し、これにより送信用アンテナ１６の出力が低下したり、またそのインピーダンスにより回路の共振周波数が変化して特性が劣化するが、第７実施形態に係る人体接近検出装置は、各電極１１、１２、１３、１４に溝２６、２７、２８、２９を形成することによって、各電極１１、１２、１３、１４から発生する渦電流を減少させることができる。また、第７実施形態に係る人体接近検出装置は、各電極１１、１２、１３、１４の溝２６、２７、２８、２９の幅を各電極の長手方向に延びるパターンの幅と同一又はそれよりも短く形成しているので、各溝２６、２７、２８、２９の電位は、周囲と同じとなり、各電極１１、１２、１３、１４の効果が低減することもない。
【００４１】
第７実施形態に係る人体接近検出装置においては、各電極１１、１２、１３、１４いずれにも溝２６、２７、２８、２９を形成したが、全ての電極１１、１２、１３、１４に形成しなくても良い。また、各溝２６、２７、２８、２９は、各電極１１、１２、１３、１４の長手方向に延びるパターンが折り返すことによって形成したが、図１５にい示すように、長手方向に延びるパターンによって櫛歯状に形成しても良い。
【００４２】
上述した第１実施形態乃至第４実施形態に係る人体接近検出装置は、センサ部１０のみをＦＰＣで構成したが、主回路部２０もセンサ部１０と同一の絶縁板上に形成されてＦＰＣとして構成しても良い。さらに、第２実施形態及び第３実施形態に係る人体接近検出装置においては、キーレスエントリーシステムに用いられる発振回路をＦＰＣの絶縁板１５上に形成しても良い。
【００４３】
第１実施形態乃至第４実施形態に係る人体接近検出装置の車両用ドアハンドル４のハウジング６内には、ＬＥＤやＥＬなどの発光体を設けて、自動車の車両用ドアの施錠及び開錠のトリガとなる検出の際に、ＬＥＤやＥＬなど発光体を発光させるように構成しても良い。この際、少なくともハウジング６の一部、すなわち光を外に出したい部分を透光性に構成する必要があり、その部分にセンサ電極などを配置する場合、絶縁板として透光性のものを使用し、その絶縁板上に透光性導電材料を塗布することによってパターンを形成する。透光性導電材料としては、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、導電性ポリマー（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）などがある。
【００４４】
第１実施形態に係る人体接近検出装置において、静電容量検知回路として、抵抗とコンデンサの時定数により出力パルスのデュティ比が変化する周知のタイマーＩＣを利用するものを説明したが、これに限定されず、直接インピーダンスを測定する方法、発振回路を構成して発振周波数を測定する方法、ＲＣ充放電回路を構成して充放電時間を計測する方法、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法、又は電荷の移動を複数回行い既知容量に所定電圧が充電されるまでの回数を測定する方法などがあり、検出した静電容量値に閾値を設け、又は静電容量の信号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なっても良い。
【００４５】
第１実施形態に係る人体接近検出装置では、演算増幅器のボルテージフォロワより高入力インピーダンス低出力インピーダンスのバッファ２１、２２を構成し、センサ電極１１と、第１シールド電極１２及び第２シールド電極１４とをこれらバッファ２１、２２を介して接続しているが、ボルテージフォロワでなくても、１倍の増幅器で高入力インピーダンス低出力インピーダンスであれば良く、このとき使用する演算増幅器は、高速（低遅延時間）、高スルーレートの特性を有することが好ましい。また、センサ電極への印加電圧をＡＤコンバータで取り込み、同じ電圧をＤＡコンバータで出力し、それを第１シールド電極又は第２シールド電極に接続する方法であっても良い。さらに、検知回路からセンサ電極の印加電圧は、演算増幅器の非反転入力に接続し、反転入力をセンサ電極に接続し、さらに第１シールド電極又は第２シールド電極には非反転入力を直接接続してドライブしても良い。さらに、センサ電極へ加える信号と同一周期の矩形波（デジタル信号）をシールド電極に加えても、同電位に近い効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る人体接近検出装置の第１実施形態が搭載される自動車の車両用ドアハンドルの平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】第１実施形態に係る人体接近検出装置の概略構成を示す回路図である。
【図４】第１実施形態に係る人体接近検出装置の検知回路の一例を示す回路図である。
【図５】第１実施形態に係る人体接近検出装置の動作波形図である。
【図６】車両のドアと車両用ドアハンドルの間が水滴で浸された状態を示す概略図である。
【図７】車両用ドアハンドルのハウジングが水滴で浸された状態を示す概略図である。
【図８】本発明に係る人体接近検出装置の第２実施形態の図２に対応する図である。
【図９】本発明に係る人体接近検出装置の第３実施形態の図２に対応する図である。
【図１０】本発明に係る人体接近検出装置の第４実施形態の図２に対応する図である。
【図１１】本発明に係る人体接近検出装置の第５実施形態の図２に対応する図である。
【図１２】本発明に係る人体接近検出装置の第６実施形態の図２に対応する図である。
【図１３】本発明に係る人体接近検出装置の第７実施形態に用いられるフレキシブルプリント回路の平面図である。
【図１４】第７実施形態に係る人体接近検出装置の第１実施形態の図２に対応する図である。
【図１５】本発明に係る人体接近検出装置の第７実施形態に用いられる電極の他の態様のフレキシブルプリント回路の平面図である。
【図１６】従来の人体接近検出装置のが搭載される自動車の車両用ドアハンドルの平面図である。
【符号の説明】
【００４７】
２・・・ドア、４・・・車両用ドアハンドル、６・・・ハウジング、６ａ・・・ドア側壁面、１１・・・センサ電極、１２・・・第１シールド電極、１３・・・グランド電極、１４・・・第２シールド電極
【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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