(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル及び共振容量からなる共振回路を備え該共振回路の共振により外部に磁界成分を発生するアンテナ部と、コイル及び共振容量からなる共振回路を備え前記コイルの静電容量の変化に伴う該共振回路の共振状態の変化に基づいて人の接近を検出するセンサ部とをドアの開閉を行うドアハンドル内に配設し、
前記アンテナ部と前記センサ部とは、一つの共振回路を共有するようにしたことを特徴とするドア開閉装置。
【請求項２】
前記コイルは、前記ドアの面と平行に巻かれることを特徴とする請求項１に記載のドア開閉装置。
【請求項３】
前記アンテナ部は、
フェライトコアに、その長手方向に対して垂直方向に巻かれた第１コイルを備える第１アンテナと、
前記フェライトコアの外側に配置されたボビンに巻かれた第２コイルと、該第２コイルの一端が前記フェライトコアに所定の巻数巻かれたリンクコイルとを備える第２アンテナとを有し、
前記センサ部は、前記第２コイルへの人の接近に基づく静電容量の変化により前記第２アンテナの共振状態が変化することを利用して、人の前記ドアハンドルへの接近を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載のドア開閉装置。
【請求項４】
前記第２アンテナ部の前記第２コイルと前記リンクコイルとの間には、前記共振容量が接続されており、前記第２コイルと前記リンクコイルと前記共振容量により前記センサ部が構成されていることを特徴とする請求項３に記載のドア開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、共振により外部に信号を発する第１共振回路と、人のドア付近への接近により人とドアとの間の静電容量が変化して共振状態が変化する第２共振回路を備え、人のドア付近への接近を検出し、ドア開作動がなされた場合にドアの状態をロックまたはアンロックするドア開閉装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来では、車両において車両ドアの開閉を行う、リモコンと称される携帯機をユーザ（通常は運転者）が携帯し、運転者が車両ドアに接近または離間する状態を検出して、自動的に車両ドアのロックまたはアンロックを行う。このようなロッキングシステム（スマートエントリーシステム）は、利便性および安全性の向上をねらったものであり、特開２０００−１６０８９７号公報に記載されている。
【０００３】
この公報に示されるシステムでは、車両ドアのドアハンドル内に車室外アンテナを設け、発振回路によりユーザーが携帯する携帯機に対し、車室外アンテナからリクエスト信号を送信する。リクエスト信号送信後、車両からのリクエスト信号を携帯機が受信すると、次に携帯機からＩＤ情報を含む信号を車両側に送信する。車両側では、携帯機から送られてきた固有ＩＤとの比較を行い、固有ＩＤと一致したか否かにより、車両に設けられたドアロック装置をロックまたはアンロック状態に制御するものである。
【０００４】
また特開平１０−３０８１４９号公報には、ドアハンドル内に人の接近を検出するセンサ電極を配設している。このセンサ電極は、人の接近により、人とドアハンドル間の静電容量が変化し、この静電容量の変化により、人がドアを開けようとしている行為を検出する。
【０００５】
リクエスト信号を送信するためのリクエスト信号共振回路と、静電容量に基づいて人の接近を検出するセンサ回路（センサ共振回路）をドアハンドル内に設ける場合を想定する。この場合、ドアハンドルはドアの意匠を構成する部分でもあるため、その大きさは制限される。従って配設されるドアハンドルの種類の自由度を上げるために、２つの回路（リクエスト信号共振回路とセンサ共振回路）を小型化、省スペース化して配設することが望まれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、リクエスト信号を送信するためのリクエスト信号共振回路と、静電容量に基づいて人の接近を検出するセンサ共振回路をドアハンドル内に設ける場合に、省スペース化に対応可能な構成とすることを技術的課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために講じた第１の技術的手段は、コイル及び共振容量からなる共振回路を備え該共振回路の共振により外部に磁界成分を発生するアンテナ部と、コイル及び共振容量からなる共振回路を備え前記コイルの静電容量の変化に伴う該共振回路の共振状態の変化に基づいて人の接近を検出するセンサ部とをドアの開閉を行うドアハンドル内に配設し、前記アンテナ部と前記センサ部とは、一つの共振回路を共有するようにした構成としたことである。
【０００８】
この構成では、センサ部を構成する導体部分は、アンテナ部を構成する共振回路からなる。つまり、一つの共振回路を、アンテナ部とセンサ部が共有しているため、センサ部を構成する導体を、アンテナ部とは別に配設する必要が無い。よって別に配設した場合と比較して、部品点数は少ないものとなる。よってドア開閉装置全体の構造として省スペース化に対応可能となっている。
【０００９】
好ましくは、前記コイルは、前記ドアの面と平行に巻かれる構成とすると良い。
【００１０】
この構成では、コイルの巻き平面は、車両幅方向の内及び外方向に対向する。人がドアハンドルに手を近づける場合、ドアハンドルの車両幅方向の内及び外方向へは、近づけやすいものである。従って、人のドアハンドルへの接近は、より検出しやすいものとなる。
また、前記アンテナ部は、フェライトコアに、その長手方向に対して垂直方向に巻かれた第１コイルを備える第１アンテナと、前記フェライトコアの外側に配置されたボビンに巻かれた第２コイルと、該第２コイルの一端が前記フェライトコアに所定の巻数巻かれたリンクコイルとを備える第２アンテナとを有し、前記センサ部は、前記第２コイルへの人の接近に基づく静電容量の変化により前記第２アンテナの共振状態が変化することを利用して、人の前記ドアハンドルへの接近を検出すると良い。
さらに好ましくは、前記第２アンテナ部の前記第２コイルと前記リンクコイルとの間には、前記共振容量が接続されており、前記第２コイルと前記リンクコイルと前記共振容量により前記センサ部が構成されていると良い。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明のドア開閉装置を車両のキーレスエントリーシステム（スマートエントリーシステムともいう）１（ドア開閉装置）に適用した場合の車両側でのシステムブロック図である。このシステム１は、第１にリモコンと称される携帯機６０（図２示）を携帯するユーザー（ここでは主に運転者）が車両に対して接近あるいは離間しているかを判定する。その結果，接近していると判定された場合は、車両ドア近傍に取り付けられたドアロック装置（ドアロック部４４）により、ユーザーがドアの施錠（ロック）／解錠（アンロック）を切り替え可能とするものである。この切り替えは、車両キーの操作を必要としないものである。
【００１２】
このシステム１では、車両には車外と通信を行うアンテナ１０（アンテナ部）とアンテナ３３の２つの車外／車内アンテナを有している。アンテナ１０は車両ドア３に設けられるドアハンドル２の中に配設され、アンテナ３３は車室内のインスツルメントパネル内に設けられる。アンテナ１０は第１送信部３４に接続され、アンテナ３３は第２送信部３６に接続されている。更に両送信部３４，３６は制御を司るコントローラ２０に夫々接続されている。また、コントローラ２０には、車両ドア３に対して人の接近を検出するセンサ電極１９（センサ部）と、センサ電極１９からの情報に基づいて人を検出するセンサ検出部１８が接続されている。センサ検出部１８と第１送信部３４は別体でも一体でも良く、車外にリクエスト信号を送信するオシレータ３１内に設けられている。オシレータ３１は車両ドア３のドアパネル内部に設けられる。
【００１３】
コントローラ２０は第１送信部３４と第２送信部３６に各々第１リクエスト信号（車外リクエスト信号）および第２リクエスト信号（車内リクエスト信号）を送信する。本実施の形態においては、１３４ＫＨｚのリクエスト信号がアンテナ１０とアンテナ３３から携帯機６０に対して、車外リクエスト信号および室内リクエスト信号として送信される。
【００１４】
また、車両には受信アンテナ３５が設けられており、携帯機６０から出力されるＩＤ情報信号が受信アンテナ３５で受信される。本実施の形態では、ＩＤ情報信号は、３００ＭＨｚの周波数となっている。この信号は、車両側の受信部２４において受信され、復調されてコントローラ２０に入力される。コントローラ２０はドアロックを行う第１コード、エンジン始動を行う第２コード、トランスポンダのＩＤコード等のコードを電源が遮断された状態でもメモリ２６内に記憶できる機能をもつ。
【００１５】
コントローラ２０に接続される操作検出部２８はイグニッション等のスイッチ操作を検出する。カーテシＳＷ等に代表されるドア開閉検出部３０はドアの開閉を検出する。センサ群３２は車速や窓の開閉を各種センサにより検出するものである。
【００１６】
更に、コントローラ２０にはステアリングロック部４０と、イモビライザ部４２と、ドアロック部４４が接続されている。ステアリングロック部４０は、ステアリング操作を機械的にロックして禁止する機能をもつものである。イモビライザ部４２は、エンジンへの燃料供給を禁止したり、不正使用時にイグニッション動作を禁止する機能をもつものである。またドアロック部４４はドア全てをロックまたはアンロック状態にするドアロック装置である。また、コントローラ２０には、エンジン制御部４８が接続されており、このエンジン制御部４８は、車両のエンジン５０のエンジン制御を行うものである。
【００１７】
図２に本システム１で使用する携帯機６０のブロック図を示す。携帯機６０は、送信アンテナ６２と受信アンテナ６４を有している。送信アンテナ６２は、３００ＭＨｚで信号を車両に対して送信するものである。受信アンテナ６４は、車両から送信された１３４ＫＨｚのＩＤリクエスト信号を受信するものである。送信アンテナ６２と受信アンテナ６４は、コントローラ６８に接続される送受信回路６６に接続されている。
【００１８】
受信アンテナ６４で受信された車両の車載機からのリクエスト信号（車外リクエスト信号）は、送受信回路６６で復調されてコントローラ６８に入力される。コントローラ６８はメモリ７０の内部に記憶された第１コード、第２コードを送受信回路６６に送信する。この第１コード、第２コードは、ＩＤ情報を含むものである。第１コード、第２コードは、送受信回路６６で変調され、３００ＭＨｚの信号で送信アンテナ６２から車両の車載機に対して送信する。
【００１９】
次に、車両側においての第１コード、第２コードの受信について説明する。図１に示す様に、第１コード、第２コードは受信アンテナ３５により受信される。受信された信号は、受信回路２４で復調されてコントローラに入力される。ここで、受信アンテナ３５は例えば車内のインナーミラー等に取り付けられている。
【００２０】
次に、図３を参照し、車両ドア３に取り付けられるドアハンドル２について説明する。ドアハンドル２は中央のグリップ部ＧＰを手で握り、ｙ方向（図３示）に動作させることにより、車両ドア３を開作動可能とするものである。図３では、２軸式ループアンテナと称されるアンテナ１０を、ドアハンドル２内に配設した概要を示す。尚、本実施形態では、ドアハンドル２をグリップ型ハンドルとして説明を行うが、これに限定されないものとする。
【００２１】
図３の説明図では、ドアハンドル２の中に、車両幅方向外側に開口部を有する細長い樹脂製のケース５が配設されており、アンテナ１０及びアンテナ１０に共振を与える共振容量Ｃ１がそのケース５内に配設されている。
【００２２】
以下に、アンテナ１０の具体的なコイルの巻き方について説明する。
【００２３】
図３に示す様に、アンテナ１０は第１アンテナ５１と第２アンテナ５２（共振回路）を備えた２軸構成となっている。第１アンテナ５１は、直方体形状のフェライトコア５３に、その長手方向に対して垂直方向に巻かれたコイル５４で形成される。そしてコイル５４の両端は、ドアハンドル２のグリップ部ＧＰの後部（図３示右側部）に配設された孔２１を介して、車両ドア３のドアパネル車室内側に配設されたオシレータ３１のＡＮＴ端子に接続されている。ＡＮＴ端子のオシレータ３１内側には、１３４ＫＨｚで並列共振となるような容量Ｃ１と発振器ＯＳが接続されている。
【００２４】
第２アンテナ５２は、フェライトコア５３の外側に配置されたボビン（図示無し）に巻かれたコイル５５（コイル）と、コイル５５の一端がフェライトコア５３に所定の巻数だけ巻回されたリンクコイル５６で形成される。コイル５５の巻線方向と車両ドア３との関係について言及する。車両ドア３は、図３示ｙ方向に対して略垂直に配設される（図３示ｚｘ平面に略平行に配設される）ものである。従って、コイル５５の巻線方向は、車両ドア３と平行であると言える。リンクコイル５６とコイル５４の巻線方向は同じになっている。又、コイル５５とリンクコイル５６との間には、共振容量Ｃ２（共振容量）が接続されている。尚、フェライトコア５３はアンテナ効率を良くするために、マンガンジンクやニッケルジンク等の材質を使用している。また、フェライトコア５３の形状は円筒形状でもよい。
【００２５】
図４は、アンテナ１０の構造をより詳しく説明するための図である。図４（ａ）は第１アンテナ５１のコイル５４と、第２アンテナ５２のコイル５５とリンクコイル５６の巻き方の説明図であり、（ｂ）はその等価回路である。図５（ｂ）において、Ｌ１、Ｌ２１、Ｌ２２は、コイル５４、コイル５５、リンクコイル５６の各インダクタンスを示している。
【００２６】
図４（ａ）に示すように、第１アンテナ５１のコイル５４の端子ＡＮＴ，ＡＮＴ間には、前述の様に共振容量Ｃ１と発振器ＯＳが接続されている。第２アンテナ５２のコイル５５の端子ｐとリンクコイル５６の端子ｑとの間には、共振容量Ｃ２が直列接続されている。第１アンテナ５１と第２アンテナ５２の結合度は、リンクコイル５６の巻数で自由に設定可能である。
【００２７】
次に、ドアハンドル２への人の接近を検出するセンサ電極１９について説明する。本実施の形態では、前述の第２アンテナ５２が、センサ電極１９としての役割も担う。つまり、図３及び図４に示したように、第２アンテナ５２の端子ｐは、孔部２１を解してオシレータ３１のセンサ端子ＳＧＴに連結されている。オシレータ３１内では、センサ端子ＳＧＴはインダクタ（図示無し）及びキャパシタ（図示無し）や発振器等に接続される。従ってアンテナ５２はセンサ電極１９としての機能も果たすことができる。以上を換言すると、携帯機６０に車外リクエスト信号を送信するアンテナ１０とセンサ電極１９は、同一のコイル５５及びリンクコイル５６と、共振容量Ｃ２を共有する構成となっている。従って、センサ電極１９として、別の導体を配設する必要が無く、その分だけ省スペースに対応可能となっている。又、部品点数も少ないため、製造時の組み付け性も良いものとなっている。ドアハンドル２は、車両ドア３の外観意匠を担うものであるため、大きさの制限を受ける場合が多い。よって、ドアハンドル２内に配設されるアンテナ１０とセンサ電極１９全体の構造を省スペースに対応可能とすることは、非常に重要なことである。また、アンテナ１０とセンサ電極１９全体の構成を、ドアハンドル２内のケース５内に配設し、ケース５を樹脂充填することによって、装置の防水性を上げることができる。尚、オシレータ３１内のＳＧＴ端子に接続される発振器は、前述のＡＮＴ端子に接続される発振器ＯＳと別体でも良いし、同一でも良い。同一の発振器ＯＳを用いる場合は、発振器ＯＳからＳＧＴ端子へをスイッチ装置を介して接続する構成とすることができる。スイッチ装置は、スマートエントリーシステム１がアンテナ５２を用いて車外リクエスト信号を送信するモード（信号送信モード）か或いは、アンテナ５２を用いて、人がドアハンドル２の近傍にいることを検出するモード（センシングモード）かにより、発振器ＯＳをＧＮＤに接続させるか或いは、ＳＧＴ端子に接続させるかを切り替える手段である。信号送信モードかセンシングモードかの判断は、例えば、受信アンテナ３５が正しいＩＤ情報信号を受け取ることによりコントローラ２０が判断し、コントローラ２０がオシレータ３１に対して、スイッチ装置を切り替えるための信号を送る。
【００２８】
尚、以下の説明では、このような切り替え装置を有する構成として本実施の形態を説明する。因みに、切り替え装置については、例えば本出願人が出願した特願２０００−２４１２８５に提案されている。
【００２９】
このようなスマートエントリーシステム１の作用を説明する。信号送信モードでは、前述の様に、オシレータ３１内の発振器ＯＳはＧＮＤに接続されている。図５に示す様に、発振機ＯＳを発振させると、第２アンテナ５２のリンクコイル５６を介して第２アンテナ５２のコイル５５が励振される。そしてコイル５５に電流が流れる。そして、図２に示す様に、リンクコイル５６とコイル５４によってｘ方向の磁界Ｈｘ（磁界成分）が発生する。また同時に、発信機ＯＳが発信した場合、第２アンテナのコイル５５によってｙ方向の磁界Ｈｙ（磁界成分）が発生する。以上により、アンテナ１０からは、１３４ｋＨｚの車外送信リクエスト信号が携帯機６０に送信される。
【００３０】
次に携帯機６０から正しいＩＤ情報信号を受信アンテナ３５が受信した場合、前述の様に、スマートエントリーシステム１はセンシングモードに切り替わる。そしてコントローラ２０がオシレータ３１に信号を送り、切り替え装置によって、オシレータ３１内の発振器ＯＳはＳＧＴ端子に接続される。この場合は、アンテナ５２が、センサ電極１９として作用する。つまり、静電容量の変化によりアンテナ５２の共振状態が変化することを利用して、人がドアハンドル２の近傍にいることを検出可能となる。ここで、アンテナ５２の中で、センサ電極１９として機能する部分は、主にコイル５５である。コイル５５の巻き平面は前述の様に車両ドアの面（ｚｘ平面）と平行である。よって、人が手を近づけやすい方向に巻き平面が対向していることとなり、検出感度は良いものとなる。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１〜４の発明によれば、センサ部を構成する導体部分は、アンテナ部を構成する共振回路からなる。つまり、一つの共振回路を、アンテナ部とセンサ部が共有しているため、センサ部を構成する導体を、アンテナ部とは別に配設する必要が無い。よって別に配設した場合と比較して、部品点数は少ないものとなる。よってドア開閉装置全体の構造として省スペース化に対応可能となっている。
【００３２】
請求項２の発明によれば、コイルの巻き平面は、車両幅方向の内及び外方向に対向する。人がドアハンドルに手を近づける場合、ドアハンドルの車両幅方向の内及び外方向へは、近づけやすいものである。従って、人のドアハンドルへの接近は、より検出しやすいものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態におけるドア開閉装置を車両のキーレスエントリーシステム（スマートエントリーシステム）に適用した場合のシステムブロック図である。
【図２】図１にシステムにおける携帯機のブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるアンテナおよびセンサ電極をドアハンドルの中に設けた場合の説明図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるアンテナをより詳しく説明するための図であり、（ａ）はコイルの巻き方の説明図であり、（ｂ）はその等価回路図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるアンテナの磁界発生を表した図である。
【符号の説明】
１  キーレスエントリーシステム（ドア開閉装置）
２  ドアハンドル（ドアハンドル）
３  車両ドア（ドア）
１０  アンテナ（アンテナ部）
１９  センサ電極（センサ部）
５２  第２アンテナ（共振回路）
５５  コイル（コイル）
Ｃ２  共振容量（共振容量）
【図１】
0003899912.tif 000002
【図２】
0003899912.tif 000003
【図３】
0003899912.tif 000004
【図４】
0003899912.tif 000005
【図５】
0003899912.tif 000006