(57)【要約】【課題】  静電容量型センサの周囲に水滴が付着することによって生じる静電容量型センサの誤動作を防止する。【解決手段】  第１検出電極１２と、第２検出電極１３と、第１検出電極１３及び第２検出電極１３の電位に等しい電位が予め設定されるシールド電極１４とを備え、第１検出電極１２が検出面Ｐ１側に配置されるとともに、第２検出電極１３が検出面Ｐ１の反対側で第１検出電極１２に対向して離間するように配置されており、シールド電極１４が、第１検出電極１２及び第２検出電極１３の両側を覆うように配置されるとともに、シールド電極１４の検出面Ｐ１側の端縁が、第１検出電極１２側から検出面Ｐ１側に向けて突出している。【選択図】      図２
2005227224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準の電気量が蓄えられる第１基準コンデンサに接続される第１検出電極と、
基準の電気量が蓄えられる第２基準コンデンサに接続される第２検出電極と、
前記第１検出電極及び前記第２検出電極の電位に等しい電位が予め設定されるシールド電極とを備える静電容量型センサであって、
前記第１検出電極が検出面側に配置されるとともに、前記第２検出電極が前記検出面の反対側で前記第１検出電極に対向して離間するように配置されており、前記シールド電極が、前記検出面側で開口し、前記第１検出電極及び前記第２検出電極の少なくとも両側を覆うように配置されるとともに、前記シールド電極の前記検出面側の端縁が、前記第１検出電極側から前記検出面側に向けて突出していることを特徴とする静電容量型センサ。
【請求項２】
前記第１検出電極及び前記第２検出電極の両側を覆う前記シールド電極のうち、いずれか一方の側の前記シールド電極の前記端縁が、前記第１検出電極側から前記検出面側に向けて突出していることを特徴とする請求項１に記載の静電容量型センサ。
【請求項３】
車両の車体に配設された開閉部に取り付けられる静電容量型センサであって、前記第１検出電極及び前記第２検出電極の両側を覆う前記シールド電極のうち、前記車両の外側寄りに位置する前記シールド電極の前記検出面側の端縁が、前記第１検出電極側から前記検出面側に向けて突出していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の静電容量型センサ。
【請求項４】
車両の車体に配設された開閉部に取り付けられる静電容量型センサであって、前記第１検出電極及び前記第２検出電極の両側を覆う前記シールド電極のうち、前記車両の内側寄りに位置する前記シールド電極の前記端縁が、前記第１検出電極側から前記検出面側に向けて突出していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の静電容量型センサ。
【請求項５】
車両の車体に配設されて、前記車体に対して開閉動作を行う開閉部と、
前記開閉部に取り付けられた請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の前記静電容量型センサと、
前記静電容量型センサの前記第１検出電極の電位及び前記静電容量型センサの前記第２検出電極の電位の差分値を検出する差分検出回路と、
検出された前記差分値が、予め設定された差分値の閾値以上である場合に検出信号を出力する信号処理回路と、
前記検出信号に基づいて前記車体に向かって移動する開閉部を停止し、または反転移動させる駆動装置とを備えることを特徴とする挟み込み防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量型センサに関し、特に、近接した人体を検知する静電容量型センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のパワースライドドアやパワーウインドのような可動体と、この可動体を受け止めるピラーや窓枠のような固定体との間に手や指などが挟まれることを防止するための挟み込み防止装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この挟み込み防止装置は、人体を検知する静電容量型センサを備えており、その検知信号によって可動体を停止し、あるいは可動体を反転移動させるようになっている。
【０００３】
一般に、静電容量型センサは、図１５（ａ）に示すように、検出電極Ｅ１と、接地電極Ｅ２と、検出電極Ｅ１及び接地電極Ｅ２の間に挟み込まれた絶縁体Ｉｎと、これら検出電極Ｅ１、接地電極Ｅ２及び絶縁体Ｉｎの周囲を取り囲むように配設された絶縁材料からなる被覆部材とを備えている。そして、この静電容量型センサは、例えば、固定体と向き合う可動体側の端面に配設される。
【０００４】
このような静電容量型センサでは、図１５（ｂ）に示すように、発振回路及び出力アンプを介して電荷ｑが検出電極Ｅ１に供給される。つまり、検出電極Ｅ１及び接地電極Ｅ２がコンデンサを構成するため、検出アンプを介して出力される電位ｖは、次式（１）で表される。
ｖ＝ｑ／（Ｃａ＋Ｃｂ）・・・・・（１）
（ただし、式（１）中、ｑは、静電容量型センサ（コンデンサ）に蓄えられる電気量を表し、Ｃａは、静電容量型センサの静電容量を表し、Ｃｂは、静電容量型センサと大地との間の静電容量を表す。）
【０００５】
そして、この静電容量型センサに人体が近接すると、静電容量型センサと人体との間の静電容量によって前記電位ｖは変化する。この電位ｖは、次式（２）で表される。
ｖ＝ｑ／（Ｃａ＋Ｃｂ＋Ｃｃ）・・・・・（２）
（ただし、式（２）中、ｑ、Ｃａ及びＣｂは、前記と同じであり、Ｃｃは、静電容量型センサと人体との間の静電容量を表す。）
【０００６】
したがって、人体が静電容量型センサに近づけば近づくほどＣｃは増大していき、その結果、検出アンプを介して出力される電位ｖは、小さくなっていく。つまり、静電容量型センサは、この電位ｖの変化によって、人体を検知するようになっている。
【特許文献１】特開２００１−３２６２８号公報（段落０００２〜００２６、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、図１５（ｃ）に示すように、このような静電容量型センサの検出電極Ｅ１及び接地電極Ｅ２の周囲、例えば被覆部材には、降雨等によって水滴Ｗが付着する場合がある。そして、水滴Ｗが被覆部材に付着すると、この静電容量型センサは接地電極Ｅ２を有しているため、水滴Ｗの静電容量Ｃｗによって、静電容量型センサの静電容量Ｃａが増加する。
【０００８】
しかしながら、静電容量Ｃａが増加すると、式（２）から明らかなように、検出電極Ｅ１の電位ｖが低下する。つまり、この静電容量型センサは、水滴Ｗが付着することによってあたかも人体が近接したかのように誤動作してしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、静電容量型センサの周囲に水滴が付着することによって生じる誤動作を防止することができる静電容量型センサ及び挟み込み防止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】
前記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、基準の電気量が蓄えられる第１基準コンデンサに接続される第１検出電極と、基準の電気量が蓄えられる第２基準コンデンサに接続される第２検出電極と、前記第１検出電極及び前記第２検出電極の電位に等しい電位が予め設定されるシールド電極とを備える静電容量型センサであって、前記第１検出電極が検出面側に配置されるとともに、前記第２検出電極が前記検出面の反対側で前記第１検出電極に対向して離間するように配置されており、前記シールド電極が、前記検出面側で開口し、前記第１検出電極及び前記第２検出電極の少なくとも両側を覆うように配置されるとともに、前記シールド電極の前記検出面側の端縁が、前記第１検出電極側から前記検出面側に向けて突出していることを特徴とする。
【００１１】
この静電容量型センサでは、第１検出電極が第１基準コンデンサと接続されているため、第１検出電極と第１基準コンデンサとの間の静電容量は、第１基準コンデンサの静電容量に等しい。また、第１検出電極と第１基準コンデンサとの間の電気量は、第１基準コンデンサに蓄えられた基準の電気量に等しい。そして、この静電容量型センサでは、第２検出電極が第２基準コンデンサと接続されているため、第２検出電極と第２基準コンデンサとの間の静電容量は、第２基準コンデンサの静電容量に等しい。また、第２検出電極と第２基準コンデンサとの間の電気量は、第２基準コンデンサに蓄えられた基準の電気量に等しい。
【００１２】
この静電容量型センサでは、浮遊容量を有する人体等の被検出物（以下、単に「人体等」という）が近接すると、人体等と第１検出電極との間には静電容量が誘起されるとともに、人体等と第２検出電極との間には静電容量が誘起される。そして、このとき誘起される静電容量Ｃは、次式（３）に従う。
Ｃ＝ε・Ｓ／Ｄ・・・・・（３）
（ただし、式（４）中、εは、空気の誘電率を表し、Ｓは、第１検出電極及び第２検出電極のそれぞれの電極面積を表し、Ｄは、人体等と第１検出電極及び第２検出電極との距離を表す。）
【００１３】
そして、この静電容量型センサでは、第１検出電極が検出面側に配置されるとともに、第２検出電極が検出面の反対側で第１検出電極と離間するように配置されているので、人体等と第１検出電極との間の距離は、人体等と第２検出電極との間の距離と比較して小さい。したがって、前記式（３）によれば、人体等と第１検出電極との間の静電容量は、人体等と第２検出電極との間の静電容量と比較して大きくなる。つまり、次式（４）によれば、第１検出電極の電位は、第２検出電極の電位と比較して小さくなる。
Ｖ＝Ｑ／Ｃ・・・・・（４）
（ただし、式（４）中、Ｑは、第１基準コンデンサ及び第２基準コンデンサにそれぞれ蓄えられた電気量を表し、Ｃは、人体等と第１検出電極の静電容量及び人体等と第１検出電極の静電容量のそれぞれを表す。）
【００１４】
したがって、第１検出電極の電位と、第２検出電極の電位との差分値を取るとともに、この差分値が予め設定された差分値の閾値以上であれば、人体等が静電容量型センサに近接したとみなすことができる。つまり、この静電容量型センサで人体等が検出される。
【００１５】
その一方で、このように人体が検出される際に、この静電容量型センサでは、従来の静電容量型センサのように接地電極を有していないため、この静電容量型センサに水滴が付着したとしても、水滴と大地との距離が大きくなっている。その結果、水滴が付着することによる静電容量型センサの静電容量の変化が極めて小さくなる。したがって、この静電容量型センサでは、その周囲に水滴が付着することによって生じる誤動作が防止される。
【００１６】
また、この静電容量型センサでは、第１検出電極の電位と、第２検出電極の電位の差分値を検出することによって人体等を検出するため、水滴が付着することによる第１検出電極の電位の変化及び第２検出電極の電位の変化は、差分値が検出されることによって相殺される。したがって、この静電容量型センサでは、その周囲に水滴が付着することによって生じる誤動作が防止される。
【００１７】
この静電容量型センサでは、検出面以外の第１検出電極及び第２検出電極が、シールド電極で覆われており、このシールド電極には、第１検出電極の電位及び第２検出電極の電位と等しい電位が設定される。したがって、この静電容量型センサでは、シールド電極側から静電容量型センサに人体等が近接した際に、シールド電極と人体等との間に静電容量が誘起されるが、第１検出電極及び第２検出電極と、人体等との間には静電容量が誘起されない。つまり、静電容量型センサの検出面以外の面に向かって人体等が近接したとしても、この静電容量型センサは、その人体等を検出しない。
【００１８】
また、この静電容量型センサでは、シールド電極の電位と、第１検出電極及び第２検出電極の電位とが等しくなっているので、シールド電極と、第１検出電極及び第２検出電極との間での静電容量は無視することができる。つまり、シールド電極を設けたことによる第１検出電極及び第２検出電極への外乱は防止される。
【００１９】
また、この静電容量型センサでは、シールド電極の検出面側の端縁が、第１検出電極側から前記検出面側に向けて突出しているため、そのシールド電極の端縁によって、人体等を検出する際の指向性が付与される。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の静電容量型センサにおいて、前記第１検出電極及び前記第２検出電極の両側を覆う前記シールド電極のうち、いずれか一方の側の前記シールド電極の前記端縁が、前記第１検出電極側から前記検出面側に向けて突出していることを特徴とする。
【００２１】
この静電容量型センサによれば、第１検出電極及び第２検出電極の両側を覆うシールド電極のうち、いずれか一方の側のシールド電極の端縁が突出しているため、端縁が突出している側では、人体等の検出感度が低減される。一方、端縁が突出していない側では、人体等に対する検出感度が維持される。つまり、この静電容量型センサでは、人体等を検出する際の指向性が発揮される。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の静電容量型センサにおいて、車両の車体に配設された開閉部に取り付けられる静電容量型センサであって、前記第１検出電極及び前記第２検出電極の両側を覆う前記シールド電極のうち、前記車両の外側寄りに位置する前記シールド電極の前記検出面側の前記端縁が、前記第１検出電極側から前記検出面側に向けて突出していることを特徴とする。
【００２３】
この静電容量型センサでは、車両の外側に存在する人体等の検出感度が低減されるとともに、車両の内側に存在する人体等の検出感度が維持されることによって、人体等を検出する際の指向性が発揮される。したがって、この静電容量型センサによれば、車両の外側に存在する人体等による外乱が防止され、車両の内側に存在する人体等を的確に検出することができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の静電容量型センサにおいて、車両の車体に配設された開閉部に取り付けられる静電容量型センサであって、前記第１検出電極及び前記第２検出電極の両側を覆う前記シールド電極のうち、前記車両の内側寄りに位置する前記シールド電極の前記端縁が、前記第１検出電極側から前記検出面側に向けて突出していることを特徴とする。
【００２５】
この静電容量型センサでは、車両の内側に存在する人体等の検出感度が低減されるとともに、車両の外側に存在する人体等の検出感度が維持されることによって、人体等を検出する際の指向性が発揮される。したがって、この静電容量型センサによれば、車両の内側に存在する人体等による外乱が防止され、車両の外側に存在する人体等を的確に検出することができる。
【００２６】
このような静電容量型センサは、挟み込み防止装置に使用することができる。すなわち、請求項５に記載の挟み込み防止装置は、車両の車体に配設されて、前記車体に対して開閉動作を行う開閉部と、前記開閉部に取り付けられた請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の前記静電容量型センサと、前記静電容量型センサの前記第１検出電極の電位及び前記静電容量型センサの前記第２検出電極の電位の差分値を検出する差分検出回路と、検出された前記差分値が、予め設定された差分値の閾値以上である場合に検出信号を出力する信号処理回路と、前記検出信号に基づいて前記車体に向かって移動する開閉部を停止し、または反転移動させる駆動装置とを備えることを特徴とする。
【００２７】
この挟み込み防止装置では、前記した第１検出電極の電位と第２検出電極の電位との差分値を差分検出回路が検出する。そして、信号処理回路は、検出された前記差分値が、予め設定された差分値の閾値以上である場合に検出信号を出力する。つまり、この差分値が予め設定された差分値の閾値以上であれば、人体等が静電容量型センサに近接したとみなして信号処理回路は検出信号を出力する。そして、駆動装置は、この検出信号に基づいて前記車体に向かって移動する開閉部を停止し、または反転移動させる。その結果、人体等が車体と開閉部との間に挟み込まれることが防止される。このように人体の挟み込みが防止される際に、前記したと同様に静電容量型センサに水滴が付着することによる外乱は防止される。したがって、この挟み込み防止装置によれば、静電容量型センサに水滴が付着することによって誤動作することはない。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の静電容量型センサ及び挟み込み防止装置によれば、水滴が付着することによる外乱を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の静電容量型センサ及びこの静電容量型センサを使用した挟み込み防止装置の一実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は、本発明の実施形態に係る静電容量型センサが自動車のパワースライドドアに取り付けられたときの様子を示す斜視図、図２は、図１中のＡ−Ａ線における断面図、図３は、実施形態に係る静電容量型センサが組み込まれた挟み込み防止装置の概略図、図４は、図３の挟み込み防止装置のブロック図である。
【００３０】
（静電容量型センサ）
本実施の形態に係る静電容量型センサは、１対の検出電極の各電位の差分値に基づいて、人体等を検出するものである。図１に示すように、静電容量型センサ１は、長尺に形成されており、自動車２に配設されたパワースライドドア２３の閉方向側の端面の上端から下端にわたって取り付けられている。この静電容量型センサ１は、図２に示すように、第１検出電極１２と、第２検出電極１３と、シールド電極１４と、これら第１検出電極１２、第２検出電極１３及びシールド電極１４を被覆して静電容量型センサ１の外形を形作る絶縁性の被覆部材１５とで構成されている。
【００３１】
この静電容量型センサ１は、図２に示すように、本体部１ａと、取り付け部１ｂとで構成されている。取り付け部１ｂは、本体部１ａをパワースライドドア２３に取り付けるためのものであり、本体部１ｂから屈曲して延びる板状の後記シールド電極１４と、このシールド電極１４を被覆する後記被覆部材１５とで構成されている。
【００３２】
この取り付け部１ｂは、パワースライドドア２３のエッジ部２３ａを包み込むように屈曲することによって、エッジ部２３ａを本体部１ａとの間で挟み込んでいる。つまり、取り付け部１ｂは、このような挟み込みによって本体部１ａをエッジ部２３ａに保持している。そして、このようにパワースライドドア２３に取り付けられた本体部１ａには、パワースライドドア２３の閉方向側に検出面Ｐ１が設定される。なお、被覆部材１５のエッジ部２３ａとの当接面には、抜け止め用の鋸歯状の係止爪１７が配設されている。
【００３３】
本体部１ａには、図２に示すように、第１検出電極１２と、第２検出電極１３と、シールド電極１４とが配置されている。これら第１検出電極１２、第２検出電極１３及びシールド電極１４は、被覆部材１５内に埋め込まれるとともに、被覆部材１５の長手方向に延びるように配設されている。つまり、これら第１検出電極１２、第２検出電極１３及びシールド電極１４は、パワースライドドア２３の前記端面の上端から下端にわたって配置されるようになっている。なお、被覆部材１５の絶縁材料としては、例えば、ゴム、絶縁性樹脂等が挙げられる。
【００３４】
第１検出電極１２は、静電容量型センサ１の検出面Ｐ１側に配置されている。この第１検出電極１２は、一定幅であって一定長さの帯状の導電性材料で形成されており、後記する第１基準コンデンサ３４ａ（図４参照）に接続されている。そして、第１検出電極１２は、後記するように第１基準コンデンサ３４ａが充電された際に、一定の電位が設定されるようになっている。第１検出電極１２を構成する導電性材料としては、例えば、金属、ゴムに金属粉をフィラーとして含ませた導電性ゴム、導電性樹脂等が挙げられる。
【００３５】
第２検出電極１３は、第１検出電極１２と幅及び長さが同じである帯状の導電性材料で形成されている。この第２検出電極１３は、静電容量型センサ１のパワースライドドア２３側に配設されて第１検出電極１２と対向して離間している。そして、第２検出電極１３は、第１検出電極１２との間に絶縁体Ｉｎを挟み込んでいる。なお、この絶縁体Ｉｎは、前記したと同様の絶縁材料で構成されていてもよいし、空気であってもよい。
【００３６】
この第２検出電極１３は、後記する第２基準コンデンサ３４ｂ（図４参照）に接続されており、後記するように第２基準コンデンサ３４ｂが充電された際に、一定の電位が設定されるようになっている。なお、この本実施形態では、第１基準コンデンサ３４ａ及び第２基準コンデンサ３４ｂが充電された際に、第２検出電極１３の電位が、後記するように第１検出電極１２の電位と等しくなるように設定されている。この第２検出電極１３を構成する導電性材料としては、例えば、金属、ゴムに金属粉をフィラーとして含ませた導電性ゴム、導電性樹脂等が挙げられる。
【００３７】
シールド電極１４は、第１検出電極１２及び第２検出電極１３の長さと等しく、本体部１ａでその横断面が略コの字状に屈曲して第１検出電極１２及び第２検出電極１３を内包している。さらに詳しくいうと、シールド電極１４は、検出面Ｐ１側に開口するとともに、第１検出電極１２及び第２検出電極１３を覆っている。
【００３８】
そして、第１検出電極１２及び第２検出電極１３の両側に配置されたシールド電極１４のそれぞれは、一方の側に配置されたシールド電極１４の上端縁の高さと比較して、他方の側に配置されたシールド電極１４の上端縁の高さが高くなるように設定されている。なお、ここでいう上端縁は、特許請求の範囲にいう「端縁」に相当する。
【００３９】
本実施形態では、パワースライドドア２３のエッジ部２３ａ側、つまり自動車２（図１参照）の外側寄りに配置されたシールド電極１４の上端縁が、自動車の内側寄りに配置された他方の側のシールド電極１４の上端縁に比較して、高さＷだけ高くなるように設定されており、自動車２の外側寄りに配置されたシールド電極１４の上端縁は、第１検出電極１２側から検出面Ｐ１側に向けて突出している。
【００４０】
このシールド電極１４は、後記するように、第１検出電極１２及び第２検出電極１３に対する外乱を防止するものであり、その上端縁が高く設定された側からの外乱を的確に防止するようになっている。
【００４１】
このようなシールド電極１４は、後記する電荷供給回路３５（図４参照）に接続されて、その電位が第１検出電極１２の電位及び第２検出電極１３の電位と等しくなるように設定されている。このシールド電極１４を構成する導電性材料としては、例えば、金属、ゴムに金属粉をフィラーとして含ませた導電性ゴム、導電性樹脂等が挙げられる。
【００４２】
（挟み込み防止装置）
次に、前記静電容量型センサ１を使用した挟み込み防止装置について説明する。本実施形態での挟み込み防止装置は、自動車２（車両）のパワースライドドア２３（図１参照）が閉じられる際に、このパワースライドドア２３が人体等と衝突することを防止し、あるいはパワースライドドア２３と、車体２側のセンターピラー２１（図１参照）との間に人体等が挟み込まれることを防止するものである。なお、パワースライドドア２３は、特許請求の範囲（請求項５）にいう「開閉部」に相当する。
【００４３】
図３に示すように、挟み込み防止装置３は、前記静電容量型センサ１と、ドア駆動装置３１と、ＥＣＵ３２（Electronic Control Unit）と、検出回路ユニット３３とを備えている。ドア駆動装置３１、ＥＣＵ３２及び検出回路ユニット３３は、自動車２の車体２４側に配設されている。なお、ドア駆動装置３１は、特許請求の範囲（請求項５）にいう「駆動装置」に相当する。
【００４４】
ドア駆動装置３１は、パワースライドドア２３をＥＣＵ３２が出力する指令信号によって開閉する公知の構造を有しており、ＥＣＵ３２が出力する指令信号に応じて正回転、逆回転または停止する電動モータ（図示せず）と、この電動モータの回転力を受けてパワースライドドア２３を押し引きするプッシュプル機構（図示せず）とで構成されている。そして、このドア駆動装置３１は、パワースライドドア２３が全開した状態を検知するとともに、その全開検知信号を検出回路ユニット３３の後記する信号処理回路３７（図４参照）に向けて出力するように構成されている。また、このドア駆動装置３１は、パワースライドドア２３が完全に閉じられた状態を検知するとともに、その閉鎖検知信号を検出回路ユニット３３の後記する信号処理回路３７（図４参照）に向けて出力するように構成されている。なお、これらの全開検知信号及び閉鎖検知信号を入力した信号処理回路３７は、後記するように検出回路ユニット３３の電荷供給回路３５（図４参照）が第１基準コンデンサ３４ａ及び第２基準コンデンサ３４ｂ（図４参照）に基準の電気量を充電し、そして充電された電気量を放電させるように指令信号を出力する。
【００４５】
ＥＣＵ３２は、次に説明する検出回路ユニット３３が出力する後記人体等検出信号に基づいてドア駆動装置３１の電動モータ（図示せず）を正回転、逆回転または停止させる後記制御信号をドア駆動装置３１に向けて出力するように構成されている。
【００４６】
検出回路ユニット３３は、図４に示すように、第１基準コンデンサ３４ａ及び第２基準コンデンサ３４ｂと、電荷供給回路３５と、差分検出回路３６と、信号処理回路３７とを備えている。
【００４７】
第１基準コンデンサ３４ａは、静電容量型センサ１の第１検出電極１２に接続されており、第２基準コンデンサ３４ｂは、静電容量型センサ１の第２検出電極１３に接続されている。また、第１基準コンデンサ３４ａ及び第２基準コンデンサ３４ｂのそれぞれには、次に説明する電荷供給回路３５から電荷が供給されて、基準の電気量が蓄えられるようになっている。なお、本実施形態では、第１基準コンデンサ３４ａ及び第２基準コンデンサ３４ｂとして、静電容量がともに等しいものが使用されている。
【００４８】
電荷供給回路３５は、本実施形態では、基準電位が設定された電位設定端子３５ａと、第１基準コンデンサ３４ａ及び第２基準コンデンサ３４ｂへの入力端子３５ｂと、接地電位端子３５ｃと、電位設定端子３５ａ及び入力端子３５ｂの間と、入力端子３５ｂ及び接地電位端子３５ｃの間とを信号処理回路３７から出力される指令信号に基づいてオンオフするスイッチ３５ｄとで構成されている。
【００４９】
電位設定端子３５ａには、例えば、１．３Ｖといった基準電位が設定されている。このような基準電位が設定された電位設定端子３５ａ側には、シールド電極１４が接続されており、シールド電極１４には、基準電位が設定されるようになっている。
【００５０】
スイッチ３５ｄは、信号処理回路３７がドア駆動装置３１からの前記全開検知信号に基づいて出力する指令信号によって入力端子３５ｂと電位設定端子３５ａとを接続するようになっている。そして、この接続によって第１基準コンデンサ３４ａ及び第２基準コンデンサ３４ｂに基準の電気量が充電された後に、スイッチ３５ｄは、この接続を解除することによって基準の電気量を維持するようになっている。つまり、スイッチ３５ｄは、後記する第１基準コンデンサ３４ａ及び第２基準コンデンサ３４ｂの静電容量の変化によって基準の電気量が変動しないようにしている。なお、このように第１基準コンデンサ３４ａ及び第２基準コンデンサ３４ｂに基準の電気量が充電されることによって、第１基準コンデンサ３４ａの電位、第２基準コンデンサ３４ｂの電位及びシールド電極の電位は、相互に等しくなる。そして、スイッチ３５ｄは、信号処理回路３７がドア駆動装置３１からの前記閉鎖検知信号に基づいて出力する指令信号によって入力端子３５ｂと接地電位端子３５ｃとを接続するようになっている。つまり、第１基準コンデンサ３４ａ及び第２基準コンデンサ３４ｂに充電された電気量が大地に向けて放電されるようになっている。
【００５１】
差分検出回路３６は、第１検出電極１２及び第２検出電極１３に接続されており、第１検出電極１２の電位及び第２検出電極１３の電位を検出するとともに、第１検出電極１２の電位と第２検出電極１３の電位との差分値を検出するようになっている。そして、この差分検出回路３６は、検出した差分検出信号を次に説明する信号処理回路３７に出力するように構成されている。この差分検出回路３６には、例えば、差動アンプを備えた公知の回路を使用することができる。
【００５２】
信号処理回路３７は、差分検出回路３６からの差分検出信号を入力するとともに、差分検出信号に基づく差分値と、予め設定された差分値の閾値とを比較するようになっている。そして、この信号処理回路３７は、差分検出信号に基づく差分値が閾値以上の場合には、人体等検出信号をＥＣＵ３２に向けて出力するように構成されている。なお、この人体等検出信号は、特許請求の範囲（請求項５）にいう「検出信号」に相当する。
【００５３】
また、信号処理回路３７は、ドア駆動装置３１からの前記全開検知信号を入力することによって、電荷供給回路３５が第１基準コンデンサ３４ａ及び第２基準コンデンサ３４ｂに基準の電気量を充電するように電荷供給回路３５（スイッチ３５ｄ）に向けて指令信号を出力するように構成されている。
【００５４】
また、信号処理回路３７は、ドア駆動装置３１からの前記閉鎖検知信号を入力することによって、電荷供給回路３５が第１基準コンデンサ３４ａ及び第２基準コンデンサ３４ｂに充電された電気量を放電させるように電荷供給回路３５（スイッチ３５ｄ）に向けて指令信号を出力するように構成されている。
【００５５】
このような信号処理回路３７としては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、前記した差分値の閾値が格納されるメモリとで構成されたものが挙げられる。
【００５６】
次に、静電容量型センサ１の動作及び挟み込み防止装置３の動作について適宜図面を参照しながら説明する。参照する図面において、図５（ａ）は、人体等が静電容量型センサ１に近接した際の第１検出電極１２及び第２検出電極１３の動作を示す模式図、図５（ｂ）は、水滴が静電容量型センサに付着した際の第１検出電極１２及び第２検出電極１３の動作、及び人体等がシールド電極１４側から静電容量型センサ１に近接した際のシールド電極１４の動作を示す模式図、図６は、人体等が自動車２の外側から静電容量型センサ１に近接した際のシールド電極１４の動作を示す模式図、図７は、挟み込み防止装置３の動作のフローチャートである。
【００５７】
図５（ａ）に示すように、この静電容量型センサ１では、第１検出電極１２が第１基準コンデンサ３４ａと接続されているため、第１検出電極１２と第１基準コンデンサ３４ａとの間の静電容量は、第１基準コンデンサ３４ａの静電容量に等しい。そして、この静電容量型センサ１では、第２検出電極１３が第２基準コンデンサ３４ｂと接続されているため、第２検出電極１３と第２基準コンデンサ３４ｂとの間の静電容量は、第２基準コンデンサ３４ｂの静電容量に等しい。つまり、本実施形態では、前記したように相互に静電容量が等しい第１基準コンデンサ３４ａ及び第２基準コンデンサ３４ｂが使用されているので、第１検出電極１２と第１基準コンデンサ３４ａとの間の静電容量は、第２検出電極１３と第２基準コンデンサ３４ｂとの間の静電容量と等しくなっている。この静電容量を図５（ａ）中、Ｃ１で示す。なお、ここでは、第１検出電極１２と第２検出電極１３とは、相互に電極面積が等しいものが使用されているものとする。
【００５８】
まず、パワースライドドア２３（図３参照）が全開して、ドア駆動装置３１（図４参照）から全開検知信号が検出回路ユニット３３の信号処理回路３７（図４参照）に向けて出力されると、信号処理回路３７は、電荷供給回路３５（図４参照）に向けて全開検知信号に基づく指令信号を出力する。そして、この指令信号を入力した電荷供給回路３５は、スイッチ３５ｄ（図４参照）によって入力端子３５ｂ（図４参照）と電位設定端子３５ａ（図４参照）とを接続する。その結果、電荷供給回路３５は、第１基準コンデンサ１２及び第２基準コンデンサ１３のそれぞれに、ともに等しい基準の電気量を充電する。そして、第１基準コンデンサ１２及び第２基準コンデンサ１３に基準の電気量が充電されると、スイッチ３５ｄは、その接続を解除する。このとき第１基準コンデンサ１２に接続されている第１検出電極１２の電位は、第２基準コンデンサ１３に接続されている第２検出電極１３の電位と等しくなっている。また、電位設定端子３５ａ側に接続されているシールド電極１４の電位は、第１検出電極１２の電位及び第２検出電極１３の電位と等しくなっている。ここでは、基準の電気量をＱで表し、第１検出電極１２の電位、第２検出電極１３の電位及びシールド電極１４の電位をＶで表す。
【００５９】
ここで、静電容量型センサ1の検出可能領域に人体等が存在しない場合を想定すると、差分検出回路３６（図４参照）に出力される第１検出電極１２の電位及び第２検出電極１３の電位、つまり前記電位Ｖは、次式（５）で表される。
Ｖ＝Ｑ／Ｃ１・・・・・（５）
（ただし、式（５）中、Ｑは、第１基準コンデンサ３４ａ及び第２基準コンデンサ３４ｂにそれぞれ蓄えられた電気量を表し、Ｃ１は、第１検出電極１２と第１基準コンデンサ３４ａとの間の静電容量及び第２検出電極１３と第２基準コンデンサ３４ｂとの間の静電容量を表す。）
【００６０】
そして、この場合における差分検出回路３６は、第１検出電極１２の電位と第２検出電極１３の電位との差分値が０となる旨の差分検出信号を信号処理回路３７に向けて出力する。この差分検出信号を入力した信号処理回路３７は、差分検出信号に基づく差分値と予め設定された差分値の閾値とを比較することによって、この差分検出信号に基づく差分値が閾値未満であることを判断して、ＥＣＵ３２に向けて人体等検出信号を出力しない。
【００６１】
次に、静電容量型センサ１の検出可能領域に人体等が存在する場合を想定すると、図５（ａ）に示すように、接地された人体等と第１検出電極１２との間には、静電容量Ｃ２が誘起される。そして、人体等と第２検出電極１３との間には、静電容量Ｃ３が誘起される。このときの人体等と第１検出電極１２との距離をＤ１とし、第２検出電極１３との距離をＤ２とすると、静電容量Ｃ２及び静電容量Ｃ３は、次式（６）及び次式（７）で表される。
Ｃ２＝ε・Ｓ／Ｄ１・・・・・（６）
（ただし、式（６）中、εは、空気の誘電率を表し、Ｓは、第１検出電極１２の電極面積を表す。）
Ｃ３＝ε・Ｓ／Ｄ２・・・・・（７）
（ただし、式（７）中、εは、空気の誘電率を表し、Ｓは、第２検出電極１３の電極面積を表す。なお、第１検出電極１２の電極面積と第１検出電極１２の電極面積とは前記したように等しい。）
【００６２】
つまり、前記したように、第１検出電極１２の電極面積Ｓと第１検出電極１２の電極面積Ｓとは等しいので、静電容量Ｃ２は、人体等と第１検出電極１２との距離Ｄ１に反比例し、静電容量Ｃ３は、人体等と第２検出電極１３との距離Ｄ２に反比例する。
【００６３】
そして、このような静電容量Ｃ２及び静電容量Ｃ３が誘起されると、差分検出回路３６（図４参照）に出力される第１検出電極１２の電位Ｖ１及び第２検出電極１３の電位Ｖ２は、次式（８）及び次式（９）で表される。
Ｖ１＝Ｑ／（Ｃ１＋Ｃ２）・・・・・（８）
（ただし、式（８）中、Ｑ及びＣ１は、前記と同じであり、Ｃ２は、人体等と第１検出電極１２との間に誘起した静電容量を表す。）
Ｖ２＝Ｑ／（Ｃ１＋Ｃ３）・・・・・（９）
（ただし、式（８）中、Ｑ及びＣ１は、前記と同じであり、Ｃ３は、人体等と第２検出電極１３との間に誘起した静電容量を表す。）
【００６４】
そして、この場合における差分検出回路３６は、第１検出電極１２の電位と第２検出電極１３の電位との差分値、つまり次式（１０）で表される差分値ΔＶを検出する。
ΔＶ＝Ｖ１−Ｖ２＝｛Ｑ／（Ｃ１＋Ｃ２）｝−｛Ｑ／（Ｃ１＋Ｃ３）｝・・（１０）
（ただし、式（１０）中、Ｖ１、Ｖ２、Ｑ、Ｃ１、Ｃ２及びＣ３は、前記と同じである）
この式（１０）に式（６）及び式（７）を代入すると、次式（１１）が得られる。
ΔＶ＝｛Ｑ／（Ｃ１＋ε・Ｓ／Ｄ１）｝−｛Ｑ／（Ｃ１＋ε・Ｓ／Ｄ２）｝・・（１１）
【００６５】
ここで人体等と第１検出電極１２との距離Ｄ１は、人体等と第２検出電極１３との距離Ｄ２と比較して短いので（Ｄ１＜Ｄ２）、式（１１）の差分値ΔＶは正数となる（ΔＶ＞０）。
【００６６】
そして、この場合における差分検出回路３６は、差分値ΔＶがΔＶ＞０となる旨の差分検出信号を信号処理回路３７に向けて出力する。この差分検出信号を入力した信号処理回路３７は、差分検出信号に基づく差分値と予め設定された差分値の閾値とを比較する。この際、閾値（次式中、Ｔｈで表す）を、０＜Ｔｈ≦ΔＶの範囲で予め設定しておくことによって、差分検出信号を入力した信号処理回路３７は、差分値ΔＶが閾値以上であると判断する。そして、信号処理回路３７は、この判断に基づいてＥＣＵ３２に向けて人体等検出信号を出力する。つまり、この静電容量型センサ１で人体等が検出される。
【００６７】
また、このような静電容量型センサ１では、図５（ｂ）に示すように、従来の静電容量型センサのように接地電極Ｅ２（図１４（ａ）参照）を有していないため、水滴Ｗと大地との距離が大きくなっている。その結果、水滴Ｗが付着することによる静電容量型センサ１の静電容量の変化が極めて小さくなる。したがって、この静電容量型センサ１では、その周囲に水滴Ｗが付着することによって生じる誤動作が防止される。
【００６８】
また、この静電容量型センサ１では、第１検出電極１２の電位と、第２検出電極１３の電位の差分値を検出することによって人体等を検出するため、水滴Ｗが付着することによる第１検出電極１２の電位の変化及び第２検出電極１３の電位の変化は、差分値が検出されることによって相殺される。したがって、この静電容量型センサ１では、その周囲に水滴Ｗが付着することによって生じる誤動作が防止される。
【００６９】
また、この静電容量型センサ１は、前記したようにシールド電極１４（図２参照）を有しているとともに、このシールド電極１４には、電荷供給回路３５（図４参照）によって第１検出電極１２の電位及び第２検出電極１３の電位と等しい電位が設定される。
【００７０】
このような静電容量型センサ１では、図５（ｂ）に示すように、シールド電極１４側から静電容量型センサ１に人体等が近接した際に、シールド電極１４と人体等との間に静電容量Ｃ４が誘起されるが、第１検出電極１２及び第２検出電極１３と、人体等との間には静電容量が誘起されない。つまり、この静電容量型センサ１の裏側から人体等が近接したとしても、この静電容量型センサ１の検出面Ｐ１側、すなわち、パワースライドドア２３の閉方向側に人体等を検出したかのような誤動作が避けられる。
【００７１】
また、この静電容量型センサ１では、シールド電極１４の電位と、第１検出電極１２及び第２検出電極１３の電位とが等しくなっているので、シールド電極１４と、第１検出電極１２及び第２検出電極１３との間での静電容量は無視することができる。つまり、シールド電極１４を設けたことによる第１検出電極１２及び第２検出電極１３への外乱は防止される。
【００７２】
また、この静電容量型センサ１では、図６に示すように、パワースライドドア２３のエッジ部２３ａ側、つまり自動車２（図１参照）の外側に配置されたシールド電極１４の上端縁が、他方の側のシールド電極１４の上端縁に比較して、高さＷだけ高くなるように設定されている。したがって、この静電容量型センサ１では、自動車２の外側から人体等が静電容量型センサ１に近接した際に、シールド電極１４と人体等との間に静電容量Ｃ４が誘起されるが、第１検出電極１２及び第２検出電極１３と、人体等との間には静電容量が誘起されない。つまり、この静電容量型センサ１では、パワースライドドア２３の周囲に存在する人体等の全てを検出してしまうことがなく、パワースライドドア２３に挟み込まれる位置に存在する人体等を、その指向性をもって的確に検出することができる。ちなみに、この静電容量型センサ１では、他方の側のシールド電極１４の上端縁が高さＷだけ低くなっているので、自動車２の内側に存在する人体等（図示せず）に対する検出感度は高められている。
【００７３】
次に、このような静電容量型センサ１が使用された挟み込み防止装置３の動作について説明する。まず、パワースライドドア２３（図１参照）が全開されると、前記したようにドア駆動装置３１（図４参照）から全開検知信号が信号処理回路３７（図４参照）に出力され、全開検知信号を入力した信号処理回路３７は、指令信号を電荷供給回路３５（図４参照）に出力する。そして、電荷供給回路３５は、図７に示すように、この指令信号に基づいて第１検出電極１２及び第２検出電極１３に基準の電気量を充電する（ステップＳ１）。
【００７４】
その一方で、この挟み込み防止装置３の操作者がパワースライドドア２３のドアスイッチ（図示せず）をオンにすることによって、ドア駆動装置３１（図４参照）がパワースライドドア２３を閉方向に移動させる（ステップＳ２）。そして、差分検出回路３６は、第１検出電極１２の電位と第２検出電極１３の電位との差分値を検出し始めるとともに（ステップＳ３）、差分検出信号を信号処理回路３７（図４参照）に出力する。
【００７５】
差分検出信号を入力した信号処理回路３７は、差分検出信号に基づいて差分値が予め設定された閾値以上か否かを判断する（ステップＳ４）。そして、差分値が閾値未満であった場合（ステップＳ４のＮＯ）には、パワースライドドア２３（図３参照）とセンターピラー２１（図３参照）との間に人体等が存在しないとみなして人体等検出信号を出力しない。その一方で、差分検出回路３６は、引き続いて差分値の検出を行う（ステップＳ３）。この際、パワースライドドア２３は、引き続いて閉方向に移動し続けている。
【００７６】
そして、差分検出信号に基づく差分値が閾値以上であった場合（ステップＳ４のＹＥＳ）には、信号処理回路３７は、人体等検出信号をＥＣＵ３２（図４参照）に向けて出力する。この人体等検出信号を入力したＥＣＵ３２は、ドア駆動装置３１が停止し、またはドア駆動装置３１がドアを開方向に移動させるように指令する制御信号をドア駆動装置３１に向けて出力する。そして、ドア駆動装置３１は、この制御信号を入力することによって停止し、またはドアを開方向に移動させる（ステップＳ５）。その結果、人体等がパワースライドドア２３に衝突し、あるいは人体等がパワースライドドア２３とセンターピラー２１との間に挟み込まれることが防止される。なお、静電容量型センサ１（図４参照）が人体等を検出することなくパワースライドドア２３が閉じられると、ドア駆動装置３１は、閉鎖検知信号を信号処理回路３７に向けて出力する。閉鎖検知信号を入力した信号処理回路３７は、指令信号を電荷供給回路３５（図４参照）に出力する。そして、電荷供給回路３５は、この指令信号に基づいて第１検出電極１２及び第２検出電極１３に充電された基準の電気量を放電する。
【００７７】
次に、この静電容量型センサ１における人体等の検出可能領域を検証したので、その検証結果について適宜図面を参照しながら説明する。参照する図面において、図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第１の検証に使用した静電容量型センサの模式図、図８（ｃ）は、第１の検証の結果を示す図であり、静電容量型センサに対する人体等の方位角度（度）と、静電容量型センサ１及び人体等の距離（ｍｍ）との関係を示す円形グラフ、図９は、パワースライドドアが閉じられる際の動きを示した模式図であり、図３のＺ方向から見た図、図１０（ａ）、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）は、第２の検証に使用した静電容量型センサの模式図、図１０（ｄ）は、第２の検証の結果を示す図であり、静電容量型センサに対する人体等の方位角度（度）と、静電容量型センサ及び人体等の距離（ｍｍ）との関係を示す円形グラフである。なお、図８（ｃ）及び図１０（ｄ）は、方位角度が０〜１８０度の範囲に静電容量型センサの検出面が向くように静電容量型センサを配置した際の円形グラフである。
【００７８】
（第１の検証）
この検証には、図１及び図２に示した静電容量型センサ１と同様の構成の静電容量型センサが使用された。この静電容量型センサは、図８（ａ）に示すように、第１検出電極１２及び第２検出電極１３の電極幅が７ｍｍに設定されている。そして、第１検出電極１２及び第２検出電極１３の両側に位置するシールド電極１４のうち、一方の側のシールド電極の高さは１２ｍｍに設定されており、他方の側のシールド電極の高さは１０ｍｍに設定されている。なお、図８（ａ）中、取り付け部１ｂ（図２）におけるシールド電極１４部分は省略されている。また、この検証では、図８（ｂ）に示すように、第１検出電極１２及び第２検出電極１３の両側に位置するシールド電極１４のそれぞれの上端縁が、第１検出電極１２の電極面から上方（検出面Ｐ１側）に向けて突出していない静電容量型センサがコントロール（比較例）として使用された。
【００７９】
この検証では、この静電容量型センサに人体（手指）を近づけて、人体等の検出可能領域を特定した。そして、この検出可能領域の特定は、人体等が検出された際の人体と静電容量型センサ１との間の最大距離を測定することによって行われた。なお、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す静電容量型センサの第１検出電極１２及び第２検出電極１３の電位は、ともに１．３Ｖに設定された。その結果を図８（ｃ）に示す。
【００８０】
図８（ｃ）から明らかなように、本発明の静電容量型センサ（図８（ａ）参照）は、コントロール（比較例）の静電容量型センサ（図８（ｂ）参照）と比較して、シールド電極１４の上端縁を突出させた側、特に、方位角度が０度〜６０度の範囲で人体等の検出感度が低減されている。そして、シールド電極１４の上端縁を第１検出電極１２の電極表面から上方向に突出させていない側、特に、方位角度が１２０度〜２１０度の範囲では、人体等の検出感度が許容範囲に維持されている。
【００８１】
この検証から明らかなように、本発明の静電容量型センサ（図８（ａ）参照）は、方位角度が０度〜６０度の範囲で人体等の検出感度が低減されていることから、人体等をパワースライドドア２３が挟み込まない静電容量型センサの周辺位置、例えば図９に示すようなパワースライドドア２３の前に存在する人体等Ｘを検出してしまうことがない。つまり、人体等Ｘに対する検出感度が低減されることによって、挟み込み防止装置３（図３参照）の誤動作が回避される。
【００８２】
また、図９に示すように、パワースライドドア２３は、閉じられる際に車体２４に沿ってスライドするととともに、閉め際に車体２４側に移動して完全に閉じられる。つまり、本発明の静電容量型センサ（図８（ａ）参照）は、方位角度が１２０度〜２１０度の範囲で人体等の検出感度が許容範囲に維持されていることから、閉め際にパワースライドドア２３の進行方向に存在する人物等Ｙを的確に検出することができる。
【００８３】
（第２の検証）
この検証には、図１及び図２に示した静電容量型センサ１と同様に構成された２つの静電容量型センサが使用された。１つ目の静電容量型センサは、図１０（ａ）に示すように、第１検出電極１２及び第２検出電極１３の電極幅が９ｍｍに設定されている。そして、第１検出電極１２及び第２検出電極１３の両側に位置するシールド電極１４のうち、一方の側のシールド電極の高さは１２ｍｍに設定されており、他方の側のシールド電極の高さは１０ｍｍに設定されている。２つ目の静電容量型センサは、図１０（ｂ）に示すように、第１検出電極１２及び第２検出電極１３の両側に位置するシールド電極１４のうち、一方の側のシールド電極の高さが１５ｍｍに設定されている他は、図１０（ａ）の静電容量型センサと同様に構成されている。なお、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）中、取り付け部１ｂ（図２）におけるシールド電極１４部分は省略されている。また、この検証では、図１０（ｃ）に示すように、第１検出電極１２及び第２検出電極１３の両側に位置するシールド電極１４のそれぞれの上端縁が第１検出電極１２の電極面から上方（検出面Ｐ１側）に向けて突出しておらず、第１検出電極１２及び第２検出電極１３の電極幅が７ｍｍに設定されている静電容量型センサがコントロール（比較例）として使用された。
【００８４】
この検証では、前記した第１の検証と同様にして人体等の検出可能領域が特定された。なお、図１０（ａ）、図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）に示す静電容量型センサの第１検出電極１２及び第２検出電極１３の電位は、ともに１．３Ｖに設定された。その結果を図１０（ｄ）に示す。
【００８５】
図１０（ｄ）から明らかなように、図１０（ａ）に示す静電容量型センサ（本発明）は、図１０（ｃ）に示す静電容量型センサ（コントロール）と比較して、第１検出電極１２及び第２検出電極１３の電極幅（電極面積）が大きいことから、静電容量型センサの検出面Ｐ１（図２参照）に対して９０度の方位角度で近づく人体等に対する検出感度が維持されつつ、シールド電極１４の上端縁を突出させた側、特に、方位角度が０度〜５０度の範囲で人体等の検出感度が低減されている。
【００８６】
したがって、図１０（ａ）に示す静電容量型センサ（本発明）は、９０度の方位角度で近づく人体等に対する検出感度が維持されることから、図９に示すように、車体２４に沿ってスライドしながら閉じられつつあるパワースライドドア２３の閉方向に存在する人体等（図示せず）を的確に検出することができる。また、図１０（ａ）に示す静電容量型センサ（本発明）は、方位角度が０度〜５０度の範囲で人体等の検出感度が低減されていることから、前記した図８（ａ）に示す静電容量型センサと同様に、人体等Ｘ（図９参照）を検出してしまうことがない。つまり、人体等Ｘに対する検出感度が低減されることによって、挟み込み防止装置３（図３参照）の誤動作が回避される。
【００８７】
また、図１０（ｂ）に示す静電容量型センサ（本発明）は、前記した図１０（ａ）の静電容量型センサ（本発明）と比較して、シールド電極１４の上端縁がさらに高く突出していることから、方位角度が２０度〜８０度の範囲で人体等の検出感度が低減されている。したがって、人体等Ｘ（図９参照）に対する検出感度が低減されることによって、挟み込み防止装置３（図３参照）の誤動作が回避される。
【００８８】
以上、詳細に説明したとおり、本実施形態に係る静電容量型センサ１によれば、被覆部材１５に水滴Ｗが付着した際に、従来の静電容量型センサのように接地電極を有していないので、静電容量型センサ１の周囲に水滴が付着することによって生じる誤動作を防止することができる。
【００８９】
また、この静電容量型センサ１によれば、第１検出電極１２の電位と、第２検出電極１３の電位の差分値を検出することによって人体等を検出するため、水滴Ｗが付着することによる第１検出電極１２の電位の変化及び第２検出電極１３の電位の変化は、差分値が検出されることによって相殺される。したがって、この静電容量型センサ１によれば、その周囲に水滴Ｗが付着することによって生じる誤動作を防止することができる。
【００９０】
また、この静電容量型センサ１では、シールド電極１４を有しているとともに、このシールド電極１４の電位が、第１検出電極１２及び第２検出電極１３の電位とが等しくなるように設定されている。したがって、この静電容量型センサ１によれば、この静電容量型センサ１の裏側から人体等が近接したとしても、この静電容量型センサ１のセンターピラー２１側、すなわち、パワースライドドア２３の閉方向側に人体等を検出したかのように誤動作することが避けられる。
【００９１】
また、この静電容量型センサ１では、シールド電極１４の上端縁が第１検出電極１２の電極面から上方（検出面Ｐ１側）に突出しているので、このシールド電極１４を突出させた側での人体等に対する検出感度が低減される。つまり、本実施形態では、自動車２の外側（図２参照）寄りに位置するシールド電極１４の上端縁が第１検出電極１２の電極面から突出しているので、パワースライドドア２３に挟み込まれない位置の人体等を検出してしまうことがない。
【００９２】
また、この静電容量型センサ１では、自動車２の内側（図２参照）寄りに位置するシールド電極１４の上端縁が、自動車２の外側（図２参照）寄りに位置するシールド電極１４の上端縁よりも低くなっていることから、自動車２の内側方向に存在する人体等の検出感度は許容範囲に維持される。したがって、この静電容量型センサ１によれば、パワースライドドア２３がその閉め際に車体２４に移動する際に、自動車２の内側方向に存在する人体等を的確に検出することができる。
【００９３】
また、このような静電容量型センサ１が使用された挟み込み防止装置３は、静電容量型センサ１に水滴Ｗが付着したことによる外乱がなく、そして、シールド電極１４によって外乱が防止されるので、人体の挟み込みを防止するに際に誤動作することがない。
【００９４】
また、このような静電容量型センサ１が使用された挟み込み防止装置３は、静電容量型センサ１がシールド電極１４の上端縁の高さを調節することによって人体等に対する指向性を最適化することができるので、挟み込みを防止する対象となる人体等を的確に検出してその挟み込みを確実に防止することができる。
【００９５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、前記実施形態では、自動車２の外側よりに位置するシールド電極１４の上端縁が高くなるように設定したが、本発明はこれに限定されるものではない。つまり、本発明は、図１１に示すように、自動車２（図１参照）の内側よりに位置するシールド電極１４の上端縁を高くした静電容量型センサ１０であってもよい。
【００９６】
このような静電容量型センサ１０では、パワースライドドア２３（図３参照）の閉め際に、静電容量型センサ１０がセンターピラー２１（図３参照）等の接地電位が設定される部材に近接する。この際、静電容量型センサ１０では、センターピラー２１と近接する側に第１検出電極１２の電極面から上方（検出面Ｐ１側）に突出するシールド電極１４を有しているので、第１検出電極１２及び第２検出電極１３の電位が、前記センターピラー２１等の部材の影響を受けることがない。したがって、この静電容量型センサ１０によれば、パワースライドドア２３の閉め際に誤動作することが回避される。
【００９７】
また、前記実施形態では、第１検出電極１２及び第２検出電極１３の両側に位置するシールド電極１４のうち、いずれか一方のシールド電極１４の上端縁が第１検出電極１２の電極面から上方（検出面Ｐ１側）に向けて突出するように構成したが、本発明はこれに限定されるものではない。つまり、本発明は、図１２に示すように、第１検出電極１２及び第２検出電極１３の両側に位置するシールド電極１４のそれぞれが第１検出電極１２の電極面から上方（検出面Ｐ１側）に向けて突出した静電容量型センサ２０であってもよい。
【００９８】
このような静電容量型センサ２０における人体等の検出可能領域を検証したので、その検証結果について適宜図面を参照しながら説明する。参照する図面において、図１３（ａ）は、この検証に使用した静電容量型センサ２０の模式図、図１３（ｂ）は、この検証の結果を示す図であり、静電容量型センサに対する人体等の方位角度（度）と、静電容量型センサ及び人体等の距離（ｍｍ）との関係を示す円形グラフである。
【００９９】
この検証に使用された静電容量型センサ２０は、図１３（ａ）に示すように、第１検出電極１２及び第２検出電極１３の電極幅が７ｍｍに設定されている。この検証では、第１検出電極１２及び第２検出電極１３の両側に位置するシールド電極１４の高さを１０ｍｍとした静電容量型センサをコントロール（比較例）とした。そして、シールド電極１４の高さを１０ｍｍから２ｍｍ増加させて１２ｍｍにした静電容量型センサ２０及びシールド電極１４の高さを１０ｍｍから５ｍｍ増加させて１５ｍｍにした静電容量型センサ２０における人体等の検出可能領域を検証した。なお、静電容量型センサ２０の第１検出電極１２及び第２検出電極１３の電位は１．３Ｖに設定されている。その結果を図１３（ｂ）に示す。
【０１００】
図１３（ｂ）から明らかなように、この静電容量型センサ２０における人体等の検出可能領域は、パワースライドドア２３（図１２参照）の車外側（自動車の外側（図１２参照））及び車内側（自動車の内側（図１２参照））で小さくなっている。したがって、この静電容量型センサ２０では、車外側や車内側であってパワースライドドア２３に挟み込まれない位置であるにもかかわらずパワースライドドア２３の近傍に存在する人体等を検出してしまうことがない。つまり、パワースライドドア２３の車外側や車内側に人体等が近接することによる挟み込み防止装置３（図３参照）の誤動作が回避される。
【０１０１】
また、本実施形態では、図２に示すように、取り付け部１ｂのシールド電極１４が、本体部１ａのシールド電極１４から延びてパワースライドドア２３のエッジ部２３ａを包み込んでいるが、本発明は、これに限定されるものではない。つまり、本発明は、図１４（ａ）に示すように、取り付け部１ｂ側のシールド電極１４を、本体部１ａ側のシールド電極１４と別個独立に配設したものであってもよい。
【０１０２】
このような静電容量型センサによれば、取り付け部１ｂ側のシールド電極１４の高さに影響されることなく、本体部１ａ側のシールド電極１４の上端縁の高さを自由に調節することができる。また、このことは図１２に示す静電容量型センサについても同様であり、本発明は、図１４（ｂ）に示すように、取り付け部１ｂ側のシールド電極１４を、本体部１ａ側のシールド電極１４と別個独立に配設したものであってもよい。
【０１０３】
また、前記実施形態では、静電容量型センサ１がパワースライドドア２３の挟み込み防止装置３に使用されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、この静電容量型センサ１は、ヒンジ式開閉ドアに使用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の実施形態に係る静電容量型センサが自動車のパワースライドドアに取り付けられたときの様子を示す斜視図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る静電容量型センサが組み込まれた挟み込み防止装置の概略図である。
【図４】図３の挟み込み防止装置のブロック図である。
【図５】（ａ）は、人体等が静電容量型センサに近接した際の第１検出電極及び第２検出電極の動作を示す模式図、（ｂ）は、水滴が静電容量型センサに付着した際の第１検出電極及び第２検出電極の動作、及び人体等がシールド電極側から静電容量型センサに近接した際のシールド電極の動作を示す模式図である。
【図６】人体等が自動車の外側から静電容量型センサに近接した際のシールド電極の動作を示す模式図である。
【図７】挟み込み防止装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】（ａ）及び図８（ｂ）は、第１の検証に使用した静電容量型センサの模式図、（ｃ）は、第１の検証の結果を示す図であり、静電容量型センサに対する人体等の方位角度（度）と、静電容量型センサ及び人体等の距離（ｍｍ）との関係を示す円形グラフである。
【図９】パワースライドドアが閉じられる際の動きを示した模式図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、第２の検証に使用した静電容量型センサの模式図、（ｄ）は、第２の検証の結果を示す図であり、静電容量型センサに対する人体等の方位角度（度）と、静電容量型センサ及び人体等の距離（ｍｍ）との関係を示す円形グラフである。
【図１１】他の実施形態に係る静電容量型センサの横断面図である。
【図１２】他の実施形態に係る静電容量型センサの横断面図である。
【図１３】（ａ）は、図１２の静電容量型センサにおける検証に使用した静電容量型センサの模式図、（ｂ）は、検証の結果を示す図であり、静電容量型センサに対する人体等の方位角度（度）と、静電容量型センサ及び人体等の距離（ｍｍ）との関係を示す円形グラフである。
【図１４】（ａ）及び（ｂ）は、他の実施形態に係る静電容量型センサの横断面図である。
【図１５】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、従来の静電容量型センサの説明図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１      静電容量型センサ
３      挟み込み防止装置
１０    静電容量型センサ
１２    第１検出電極
１３    第２検出電極
１４    シールド電極
２０    静電容量型センサ
２１    センターピラー（固定体）
２３  パワースライドドア（可動体）
３１    ドア駆動装置（駆動装置）
３４ａ  第１基準コンデンサ
３４ｂ  第２基準コンデンサ
３６    差分検出回路
３７    信号処理回路
Ｐ１    検出面
【図１】
2005227224.tif 000003
【図２】
2005227224.tif 000004
【図３】
2005227224.tif 000005
【図４】
2005227224.tif 000006
【図５】
2005227224.tif 000007
【図６】
2005227224.tif 000008
【図７】
2005227224.tif 000009
【図８】
2005227224.tif 000010
【図９】
2005227224.tif 000011
【図１０】
2005227224.tif 000012
【図１１】
2005227224.tif 000013
【図１２】
2005227224.tif 000014
【図１３】
2005227224.tif 000015
【図１４】
2005227224.tif 000016
【図１５】
2005227224.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成16年12月20日(2004.12.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
この静電容量型センサ１は、図２に示すように、本体部１ａと、取り付け部１ｂとで構成されている。取り付け部１ｂは、本体部１ａをパワースライドドア２３に取り付けるためのものであり、本体部１ａから屈曲して延びる板状の後記シールド電極１４と、このシールド電極１４を被覆する後記被覆部材１５とで構成されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
シールド電極１４は、本体部１ａでその横断面が略コの字状に屈曲して第１検出電極１２及び第２検出電極１３を内包している。さらに詳しくいうと、シールド電極１４は、検出面Ｐ１側に開口するとともに、第１検出電極１２及び第２検出電極１３を覆っている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
（挟み込み防止装置）
次に、前記静電容量型センサ１を使用した挟み込み防止装置について説明する。本実施形態での挟み込み防止装置は、自動車２（車両）のパワースライドドア２３（図１参照）が閉じられる際に、このパワースライドドア２３が人体等と衝突することを防止し、あるいはパワースライドドア２３と、車体２４（図３参照）側のセンターピラー２１（図３参照）との間に人体等が挟み込まれることを防止するものである。なお、パワースライドドア２３は、特許請求の範囲（請求項５）にいう「開閉部」に相当する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
ＥＣＵ３２は、次に説明する検出回路ユニット３３が出力する後記人体等の検出信号に基づいてドア駆動装置３１の電動モータ（図示せず）を正回転、逆回転または停止させる後記制御信号をドア駆動装置３１に向けて出力するように構成されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
信号処理回路３７は、差分検出回路３６からの差分検出信号を入力するとともに、差分検出信号に基づく差分値と、予め設定された差分値の閾値とを比較するようになっている。そして、この信号処理回路３７は、差分検出信号に基づく差分値が閾値以上の場合には、人体等の検出信号をＥＣＵ３２に向けて出力するように構成されている。なお、この人体等の検出信号は、特許請求の範囲（請求項５）にいう「検出信号」に相当する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
まず、パワースライドドア２３（図３参照）が全開して、ドア駆動装置３１（図４参照）から全開検知信号が検出回路ユニット３３の信号処理回路３７（図４参照）に向けて出力されると、信号処理回路３７は、電荷供給回路３５（図４参照）に向けて全開検知信号に基づく指令信号を出力する。そして、この指令信号を入力した電荷供給回路３５は、スイッチ３５ｄ（図４参照）によって入力端子３５ｂ（図４参照）と電位設定端子３５ａ（図４参照）とを接続する。その結果、電荷供給回路３５は、第１基準コンデンサ３４ａ及び第２基準コンデンサ３４ｂのそれぞれに、ともに等しい基準の電気量を充電する。そして、第１基準コンデンサ３４ａ及び第２基準コンデンサ３４ｂに基準の電気量が充電されると、スイッチ３５ｄは、その接続を解除する。このとき第１基準コンデンサ３４ａに接続されている第１検出電極１２の電位は、第２基準コンデンサ３４ｂに接続されている第２検出電極１３の電位と等しくなっている。また、電位設定端子３５ａ側に接続されているシールド電極１４の電位は、第１検出電極１２の電位及び第２検出電極１３の電位と等しくなっている。ここでは、基準の電気量をＱで表し、第１検出電極１２の電位、第２検出電極１３の電位及びシールド電極１４の電位をＶで表す。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
そして、この場合における差分検出回路３６は、第１検出電極１２の電位と第２検出電極１３の電位との差分値が０となる旨の差分検出信号を信号処理回路３７に向けて出力する。この差分検出信号を入力した信号処理回路３７は、差分検出信号に基づく差分値と予め設定された差分値の閾値とを比較することによって、この差分検出信号に基づく差分値が閾値未満であることを判断して、ＥＣＵ３２に向けて人体等の検出信号を出力しない。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
そして、この場合における差分検出回路３６は、差分値ΔＶがΔＶ＞０となる旨の差分検出信号を信号処理回路３７に向けて出力する。この差分検出信号を入力した信号処理回路３７は、差分検出信号に基づく差分値と予め設定された差分値の閾値とを比較する。この際、閾値（次式中、Ｔｈで表す）を、０＜Ｔｈ≦ΔＶの範囲で予め設定しておくことによって、差分検出信号を入力した信号処理回路３７は、差分値ΔＶが閾値以上であると判断する。そして、信号処理回路３７は、この判断に基づいてＥＣＵ３２に向けて人体等の検出信号を出力する。つまり、この静電容量型センサ１で人体等が検出される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
また、このような静電容量型センサ１では、図５（ｂ）に示すように、従来の静電容量型センサのように接地電極Ｅ２（図１５（ａ）参照）を有していないため、水滴Ｗと大地との距離が大きくなっている。その結果、水滴Ｗが付着することによる静電容量型センサ１の静電容量の変化が極めて小さくなる。したがって、この静電容量型センサ１では、その周囲に水滴Ｗが付着することによって生じる誤動作が防止される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
差分検出信号を入力した信号処理回路３７は、差分検出信号に基づいて差分値が予め設定された閾値以上か否かを判断する（ステップＳ４）。そして、差分値が閾値未満であった場合（ステップＳ４のＮＯ）には、パワースライドドア２３（図３参照）とセンターピラー２１（図３参照）との間に人体等が存在しないとみなして人体等の検出信号を出力しない。その一方で、差分検出回路３６は、引き続いて差分値の検出を行う（ステップＳ３）。この際、パワースライドドア２３は、引き続いて閉方向に移動し続けている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
そして、差分検出信号に基づく差分値が閾値以上であった場合（ステップＳ４のＹＥＳ）には、信号処理回路３７は、人体等の検出信号をＥＣＵ３２（図４参照）に向けて出力する。この人体等の検出信号を入力したＥＣＵ３２は、ドア駆動装置３１が停止し、またはドア駆動装置３１がドアを開方向に移動させるように指令する制御信号をドア駆動装置３１に向けて出力する。そして、ドア駆動装置３１は、この制御信号を入力することによって停止し、またはドアを開方向に移動させる（ステップＳ５）。その結果、人体等がパワースライドドア２３に衝突し、あるいは人体等がパワースライドドア２３とセンターピラー２１との間に挟み込まれることが防止される。なお、静電容量型センサ１（図４参照）が人体等を検出することなくパワースライドドア２３が閉じられると、ドア駆動装置３１は、閉鎖検知信号を信号処理回路３７に向けて出力する。閉鎖検知信号を入力した信号処理回路３７は、指令信号を電荷供給回路３５（図４参照）に出力する。そして、電荷供給回路３５は、この指令信号に基づいて第１検出電極１２及び第２検出電極１３に充電された基準の電気量を放電する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
また、図９に示すように、パワースライドドア２３は、閉じられる際に車体２４に沿ってスライドするととともに、閉め際に車体２４側に移動して完全に閉じられる。つまり、本発明の静電容量型センサ（図８（ａ）参照）は、方位角度が１２０度〜２１０度の範囲で人体等の検出感度が許容範囲に維持されていることから、閉め際にパワースライドドア２３の進行方向に存在する人体等Ｙを的確に検出することができる。